RU2069908C1 - Способ дезактивации поверхности пористых материалов - Google Patents
Способ дезактивации поверхности пористых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069908C1 RU2069908C1 SU4945671A RU2069908C1 RU 2069908 C1 RU2069908 C1 RU 2069908C1 SU 4945671 A SU4945671 A SU 4945671A RU 2069908 C1 RU2069908 C1 RU 2069908C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radionuclides
- decontamination
- deactivation
- porous material
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Использование: очистка пористых поверхностей от радионуклидов, в частности, дезактивация поверхности загрязненной почвы. Сущность: способ дезактивации заключается в том, что на поверхность наносят полимеробразующую смесь состава: карбамидформальдегидная смола 15-30%, ортофосфорная кислота 3-4%, вода - остальное. После полимеризации пропитанный слой механически удаляют. По способу достигается высокая эффективность дезактивации за счет предотвращения проникновения радионуклидов в глубь пористого материала вследствие закрепления радионуклидов на поверхности.
Description
Изобретение относится к атомной технике, к способам дезактивации пористых поверхностей, в частности к способам дезактивации в аварийных ситуациях.
Способ может быть применен для очистки поверхностей зараженными вредными для здоровья и экологии веществами.
Опыт дезактивации строительных конструкций при ликвидации последствий аварии на ЧАЭС показал, что они пропитываются радионуклидами при струйной отмывке водой, а в сухом виде происходит диффузия радионуклидов вглубь конструкции со скоростью 5-7 мм в год [1 с. 10-12]
Определенные трудности представляет процесс дезактивации бетонных и отштукатуренных поверхностей внутри и снаружи помещений атомной станции и сооружений на прилегающей к ней территории в период аварийной ситуации.
Определенные трудности представляет процесс дезактивации бетонных и отштукатуренных поверхностей внутри и снаружи помещений атомной станции и сооружений на прилегающей к ней территории в период аварийной ситуации.
Известен способ дезактивации бетона [2, с. 215, табл. 8.4] путем механического скалывания загрязненной поверхности, например, зубилом. Недостатки такого способа состоят в том, что он не препятствует распространению радионуклидов вглубь материала, низок по производительности, работающий находится в зоне радиации. Способ применим к массивным конструкциям, несущие конструкции могут быть ослаблены за счет возникновения множественных концентраторов напряжений.
Известен способ дезактивации поверхностей пароэжекционными распылителями [3, с. 165] Способ эффективен для сталей. В пористых материалах РН заносятся в поры и требуется многократная обработка путем их вымыва пароэжекционной смесью. Полное удаление радионуклидов выполнить невозможно. Недостатки струйных методов отмечены в массовом порядке при дезактивации помещений ЧАЭС [1, с. 8. 10] и домов г.Припять в период ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году.
Известен способ дезактивации поверхностей съемными полимерными покрытиями (Ампелогова М.И. и др. Дезактивация в ядерной энергетике 1982,[3] с. 145-146, с. 168), содержащими полимер, поверхностноактивные вещества и комплексообразователи, нанесенные покрытия через некоторое время высыхают и затвердевают, превращаясь в эластичную пленку, удаляемую вместе с загрязнениями. Недостатком способа является удаление загрязнения с гладких поверхностей, загрязнения в порах продолжают движение вглубь.
Известен способ дезактивации с применением пленочных покрытий -[4] с. 313-314, принятый в качестве прототипа. Способ заключается в нанесении полимерной жидкой композиции на загрязненные поверхности, которая превращается в эластичную пленку, затем удаляемую вместе с загрязнениями.
Указанный способ имеет недостатки:
способ применим к гладким поверхностям [3] с. 146 и удаляет загрязнения только с поверхности;
низкая эффективность удаления прочнофиксированных загрязнений [3] с. 146;
пожароопасность составов при производстве работ (а.с. 1690490);
неспособность формирования ряда составов во влажной атмосфере (а.с. 1690490);
из-за содержания в ряде применяемых компонентах летучих токсичных и пожароопасных растворителей способ не может применяться в условиях с ограниченной вентиляцией (практически во всех помещениях АЭС при авариях, т.е. вентиляция будет способствовать выбросу загрязнений в атмосферу, а.с. 1690491);
недостаточная долговечность покрытий (а.с. 1690491);
дефицитность применяемых компонентов;
сложность технологии нанесения составов, наличие специального оборудования, для получения необходимой прочности требуется нанесение нескольких слоев;
дезактивация осуществляется до уровней ограниченного пребывания персонала [4] с. 313.
способ применим к гладким поверхностям [3] с. 146 и удаляет загрязнения только с поверхности;
низкая эффективность удаления прочнофиксированных загрязнений [3] с. 146;
пожароопасность составов при производстве работ (а.с. 1690490);
неспособность формирования ряда составов во влажной атмосфере (а.с. 1690490);
из-за содержания в ряде применяемых компонентах летучих токсичных и пожароопасных растворителей способ не может применяться в условиях с ограниченной вентиляцией (практически во всех помещениях АЭС при авариях, т.е. вентиляция будет способствовать выбросу загрязнений в атмосферу, а.с. 1690491);
недостаточная долговечность покрытий (а.с. 1690491);
дефицитность применяемых компонентов;
сложность технологии нанесения составов, наличие специального оборудования, для получения необходимой прочности требуется нанесение нескольких слоев;
дезактивация осуществляется до уровней ограниченного пребывания персонала [4] с. 313.
Технической задачей предлагаемого изобретения является:
повышение эффективности дезактивации за счет предотвращения проникновения радионуклидов вглубь пористых материалов и атмосферу, закреплением их на загрязненной наружной поверхности и в приповерхностном слое.
повышение эффективности дезактивации за счет предотвращения проникновения радионуклидов вглубь пористых материалов и атмосферу, закреплением их на загрязненной наружной поверхности и в приповерхностном слое.
рассредоточение процесса дезактивации во времени с целью эффективного использования трудовых и материальных ресурсов, производственных мощностей и возможности подготовки рациональных способов дезактивации;
выбор эффективного состава пластмассовой композиции за счет применения не дефицитных компонентов, обладающих достаточной долговечностью и не токсичных;
усадка пленки при полимеризации и ее хрупкость при отверждении и создание напряжения в приповерхностном слое;
малая вязкость и большая глубина проникновения полимерного состава в загрязненный материал;
Поставленная задача достигается тем, что после аварийного радиационного загрязнения строительных конструкций из пористых проницаемых материалов, их сразу же после аварии покрывают жидким полимерным составом, способным к отвердеванию и, таким образом закрепляют радионуклиды на наружной поверхности, а дезактивацию путем удаления пропитанного слоя проводят после затвердевания покрытия. Кроме того, в качестве пластмассовой композиции для закрепления радионуклидов на пористой поверхности предлагается применять состав, мас.
выбор эффективного состава пластмассовой композиции за счет применения не дефицитных компонентов, обладающих достаточной долговечностью и не токсичных;
усадка пленки при полимеризации и ее хрупкость при отверждении и создание напряжения в приповерхностном слое;
малая вязкость и большая глубина проникновения полимерного состава в загрязненный материал;
Поставленная задача достигается тем, что после аварийного радиационного загрязнения строительных конструкций из пористых проницаемых материалов, их сразу же после аварии покрывают жидким полимерным составом, способным к отвердеванию и, таким образом закрепляют радионуклиды на наружной поверхности, а дезактивацию путем удаления пропитанного слоя проводят после затвердевания покрытия. Кроме того, в качестве пластмассовой композиции для закрепления радионуклидов на пористой поверхности предлагается применять состав, мас.
карбамидформальдегидная смола 15-30; ортофосфорная кислота 34; вода остальное.
Применение такого состава для фиксации радионуклидов на поверхности определяется сочетанием следующих свойств:
недифицитностью карбамидформальдегидных смол;
способность смолы быстро отверждаться при температуре -15oC до -35oC [5, с.7]
значительная усадка при отверждении [5, с.2] создает в пропитанном слое поверхностное напряжение, способствующее отслоению покрытия от основного материала;
ортофосфорная кислота обладает быстрым каталитическим действием, не корозионноактивна, придает смеси огнезащитные свойства,[5, с.12]
по огнестойким свойствам отвержденный состав трудно воспламеняется, обладает самозатуханием, при воздействии пламени образуется карбонизированная ячеистая структура, препятствующая пиролизу. В дыме не содержится токсичных веществ, токсичных газов вдвое ниже по сравнению горения клееной фанеры [5, c.31]
полная безвредность для почвенной флоры, животных и людей [5, c.28]
высокое водопоглощение [5, с.2] покрытие перед механическим удалением смачивают и создают условия снижения пыления при выполнении работ;
не теряет свойства в течение 40 лет [5, с.28]
Отличительным признаком способа является конкретный состав композиции, использование которой по предложенному способу приводит к следующим техническим результатам: большая глубина проникновения полимерного состава в загрязненный материал, усадка пленки при полимеризации, образование хрупкой пленки при отверждении.
недифицитностью карбамидформальдегидных смол;
способность смолы быстро отверждаться при температуре -15oC до -35oC [5, с.7]
значительная усадка при отверждении [5, с.2] создает в пропитанном слое поверхностное напряжение, способствующее отслоению покрытия от основного материала;
ортофосфорная кислота обладает быстрым каталитическим действием, не корозионноактивна, придает смеси огнезащитные свойства,[5, с.12]
по огнестойким свойствам отвержденный состав трудно воспламеняется, обладает самозатуханием, при воздействии пламени образуется карбонизированная ячеистая структура, препятствующая пиролизу. В дыме не содержится токсичных веществ, токсичных газов вдвое ниже по сравнению горения клееной фанеры [5, c.31]
полная безвредность для почвенной флоры, животных и людей [5, c.28]
высокое водопоглощение [5, с.2] покрытие перед механическим удалением смачивают и создают условия снижения пыления при выполнении работ;
не теряет свойства в течение 40 лет [5, с.28]
Отличительным признаком способа является конкретный состав композиции, использование которой по предложенному способу приводит к следующим техническим результатам: большая глубина проникновения полимерного состава в загрязненный материал, усадка пленки при полимеризации, образование хрупкой пленки при отверждении.
Авторами в технологию дезактивации предложено ввести новый полимерный состав закрепления радионуклидов на поверхности и в приповерхностном слое, предотвращение миграции их вглубь материалов, состав имеет хорошую текучесть и проникает вглубь, полимерный состав обеспечивает хрупкую пленку и ее усадку при отверждении, в приповерхностном слое образуется напряженность, что способствует ее отдалению. При этом в последующих работах по дезактивации уменьшается объем удаляемого слоя. Работы по дезактивации могут быть рассредоточены во времени и выполняться с привлечением меньшего количества персонала и техники, предотвращается поступление радионуклидов в окружающую среду, особенно в виде аэрозолей, снижаются общие дозовые облучения персонала.
Предложенная полимерная композиция и закрепление радионуклидов в приповерхностном слое позволяет изменить организацию процесса, повысить количество улавливаемых радионуклидов и улучшить условия труда персонала, снизить дозовые нагрузки, в связи с чем авторы делают вывод о наличии в предлагаемом решении полезности и существенных отличий.
Достижение положительного эффекта при осуществлении способа подтверждено опытами в натурных условиях.
Сущность осуществления предложенного способа заключается в следующем:
после аварии с выбросами радиоактивных веществ в виде пыли и аэрозолей проводят дозиметрические измерения и определяют уровень и границы загрязнения поверхностей;
на пористые строительные конструкции наносят предложенные растворы, растворы наносят известным в строительстве способом.
после аварии с выбросами радиоактивных веществ в виде пыли и аэрозолей проводят дозиметрические измерения и определяют уровень и границы загрязнения поверхностей;
на пористые строительные конструкции наносят предложенные растворы, растворы наносят известным в строительстве способом.
Состав приготовляется непосредственно в пистолете-распылителе инжекционного действия по предлагаемой схеме.
На штукатурку или бетон слой наносится непосредственно пистолетом-распылителем инжекционного типа, с одновременным всасыванием компонентов смолы и отвердителя через отверстия, размеры которых обеспечивают нужное соотношение компонентов. Каждый материал потребует отработки соотношений размеров на экспериментальных образцах.
В процессе затвердевания в полимеризационном слое закрепляются радионуклиды, которые в дальнейшем не могут мигрировать по порам строительной конструкции, в атмосферу и в водные растворы. Слой с радионуклидами может сохраняться длительное время до начала (процесса дезактивации) удаления локализованного слоя.
Положительный эффект от использования заявляемого состава и в снижении затрат за счет доступности исходных материалов, простоте получения, низкой горючести, как материала не поддерживающего горения, его свойства быстрой полимеризации, хрупкости и усадки, обеспечивающие отслаиваемость от основного материала.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами его осуществления:
а) дезактивация оштукатуренных, бетонных и асфальтовых поверхностей.
а) дезактивация оштукатуренных, бетонных и асфальтовых поверхностей.
При аварийных ситуациях для ликвидации ее последствий, в первую очередь, применяют смыв загрязнений с помощью струи воды. Замоченная при этом поверхность с имеющимися на ней пылевидными радионуклидами сразу же пропитывается на значительную толщину, поэтому для дезактивации необходимо удалять верхний слой. По предложенной авторами технологии, дезактивацию выполняют в следующей последовательности:
струю воды применяют только для смыва с металлических поверхностей, отштукатуренные поверхности защищают от попадания влаги;
осуществляют замер дозиметрической обстановки и определяют виды радионуклидов;
наносят строительными распылителями полимерный состав;
удаляют полимеризованный слой дробеструйной обработкой или обстукиванием поверхности;
собирают радиоактивные отходы в емкости в зависимости от активности и токсичности радионуклидов и направляют на кондиционирование, затем в могильник соответствующей активности.
струю воды применяют только для смыва с металлических поверхностей, отштукатуренные поверхности защищают от попадания влаги;
осуществляют замер дозиметрической обстановки и определяют виды радионуклидов;
наносят строительными распылителями полимерный состав;
удаляют полимеризованный слой дробеструйной обработкой или обстукиванием поверхности;
собирают радиоактивные отходы в емкости в зависимости от активности и токсичности радионуклидов и направляют на кондиционирование, затем в могильник соответствующей активности.
Предложенный способ обладает по сравнению с прототипом следующими технологическими преимуществами:
а) сразу же после аварии кондиционируют в затвердевшем слое пылевые и аэрозольные загрязнения, что препятствует распространению радиоактивных загрязнений в толщу пористого материала и дальнейшему аэрозольному переносу загрязнений в помещениях и природной среде;
б) сокращаются затраты на дезактивацию пористых поверхностей за счет уменьшения снимаемого объема загрязненного материала, объема переработки жидких радиоактивных отходов, сокращения объемов кондиционирования радиоактивных отходов;
в) уменьшаются дозы облучения работающего персонала за счет исключения заражения окружающего воздуха при проведении работ, возможности рассредоточения дезактивации во времени и по объему работ, возможности подготовки индивидуальной технологии и специального оборудования;
г) процесс закрепления и кондиционирования радиоактивных отходов может быть организован дистанционно, механизирован и автоматизирован на базе оборудования для отделочных работ;
д) могут быть выполнены стационарные установки, срабатывающие автоматически при аварийных ситуациях.
а) сразу же после аварии кондиционируют в затвердевшем слое пылевые и аэрозольные загрязнения, что препятствует распространению радиоактивных загрязнений в толщу пористого материала и дальнейшему аэрозольному переносу загрязнений в помещениях и природной среде;
б) сокращаются затраты на дезактивацию пористых поверхностей за счет уменьшения снимаемого объема загрязненного материала, объема переработки жидких радиоактивных отходов, сокращения объемов кондиционирования радиоактивных отходов;
в) уменьшаются дозы облучения работающего персонала за счет исключения заражения окружающего воздуха при проведении работ, возможности рассредоточения дезактивации во времени и по объему работ, возможности подготовки индивидуальной технологии и специального оборудования;
г) процесс закрепления и кондиционирования радиоактивных отходов может быть организован дистанционно, механизирован и автоматизирован на базе оборудования для отделочных работ;
д) могут быть выполнены стационарные установки, срабатывающие автоматически при аварийных ситуациях.
По предлагаемому техническому решению проведены опыты подтверждающие изложенное решение по заявке.
Экономический эффект в настоящее время оценить затруднительно. Внедрение изобретения решает задачи по снижению затрат на дезактивацию, улучшает условия труда персонала, уменьшается объем радиоактивных отходов, появляется возможность выполнения работ с рассредоточением во времени и по объему, предотвращаются заражения других поверхностей и вовлечение радионуклеидов в природный оборот, появляется возможность механизации и автоматизации работ по дезактивации.
Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составления его описания:
1. Минатомэнергетики СССР, ГНТУ, Чернобыль 88. Доклады 1 Всесоюзного научно-технического совещания по итогам ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Под редакцией д.т.н. Е.Н.Игнатенко. том 2. Чернобыль 88, стр. 8-12
2. А.Д.Зимон. Дезактивация. М.Атомиздат.
1. Минатомэнергетики СССР, ГНТУ, Чернобыль 88. Доклады 1 Всесоюзного научно-технического совещания по итогам ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Под редакцией д.т.н. Е.Н.Игнатенко. том 2. Чернобыль 88, стр. 8-12
2. А.Д.Зимон. Дезактивация. М.Атомиздат.
3. Н. И. Анпелогова. Дезактивация в ядерной энергетике. М.Энергоиздат. 1982, с. 145-146, с.165, с.168.
4. Атомная энергия, 1986, т.61 вып.5 стр. 313-314.
5. В. Д. Алперин и др. Карбамидформальдегидные пенопласты. М. НИИТЭХИМ. 1984 с. 2, 4, 7, 12, 28, 31.
Claims (1)
- Способ дезактивации поверхности пористых материалов, заключающийся в том, что на поверхность наносят полимеробразующую смесь и после полимеризации пропитанный слой механически удаляют, отличающийся тем, что полимеробразующая смесь имеет состав,
Карбамидформальдегидная смола 15 30
Ортофосфорная кислота 3 4
Вода Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4945671 RU2069908C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ дезактивации поверхности пористых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4945671 RU2069908C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ дезактивации поверхности пористых материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069908C1 true RU2069908C1 (ru) | 1996-11-27 |
Family
ID=21579379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4945671 RU2069908C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ дезактивации поверхности пористых материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069908C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563647C2 (ru) * | 2013-10-24 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Ирбитский химико-фармацевтический завод" | Дезактивирующее моющее средство |
-
1991
- 1991-06-17 RU SU4945671 patent/RU2069908C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ампелогова Н.И. Дезактивация в ядерной энергетике.- М.: Энергоиздат, 1982, с. 145 - 146. Шведов В.П.- М., Ядерная технология, 1979, с. 323 - 325. Атомная энергетика, 1986, т. 61, N 5, с. 313 - 314. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563647C2 (ru) * | 2013-10-24 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Ирбитский химико-фармацевтический завод" | Дезактивирующее моющее средство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW312687B (ru) | ||
US3795533A (en) | Preservation and strengthening of porous solids | |
JPH0655476B2 (ja) | 耐腐食性合成樹脂をコンクリ−ト構造物の表面に取り付ける方法 | |
EA035382B1 (ru) | Вспучивающееся сетчатое покрытие | |
RU2069908C1 (ru) | Способ дезактивации поверхности пористых материалов | |
US5427819A (en) | Corrosion inhibiting repair and rehabilitation treatment process for reinforced concrete structures | |
US3583880A (en) | Method for treateng inorganic materials | |
KR100371110B1 (ko) | 석면 제거를 위한 조성물 및 방법 | |
JP3418989B2 (ja) | 石綿を除去するための組成物及び方法 | |
KR100371111B1 (ko) | 석면 제거를 위한 조성물 및 방법 | |
JPS63500671A (ja) | 保護および/または偽装材料 | |
Bell et al. | Stone preservation with illustrative examples from the United Kingdom | |
JP2006063299A (ja) | 石綿飛散防止処理方法 | |
JP2007303057A (ja) | アスベスト包囲固化処理材およびこれを用いたアスベスト包囲固化処理工法 | |
RU1625251C (ru) | Способ получени полимерного защитного покрыти | |
CN108894121B (zh) | 一种防止混凝土碳化的憎水强浸层保护结构 | |
JPH0768513B2 (ja) | 浮遊石綿粉塵等の除去方法 | |
DE3012099A1 (de) | Verfahren zum traenken eines koerpers | |
CH659813A5 (en) | Process for protecting the surfaces of articles made of stone, masonry or concrete | |
JPH08300312A (ja) | 安全木質素材及びその製造方法 | |
JPH0393680A (ja) | セメント硬化物用塗布含浸剤 | |
JPS5664037A (en) | Anti-corrosive steel pipe pile and manufacture thereof | |
Sleater | A review of natural stone preservation | |
JP2006117481A (ja) | アスベスト含有セメント硬化体の除去剤および除去方法 | |
Edao et al. | Measurement of tritium penetration through concrete material covered by various paints coating |