RU2169957C2 - Method for decontaminating water-cooled reactor circuits - Google Patents
Method for decontaminating water-cooled reactor circuits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169957C2 RU2169957C2 RU99102128A RU99102128A RU2169957C2 RU 2169957 C2 RU2169957 C2 RU 2169957C2 RU 99102128 A RU99102128 A RU 99102128A RU 99102128 A RU99102128 A RU 99102128A RU 2169957 C2 RU2169957 C2 RU 2169957C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- decontamination
- concentration
- processing
- water
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к способам малоотходной дезактивации энергетического оборудования, и может быть использовано для удаления радиоактивных загрязнений с внутренних поверхностей контуров ядерных энергетических установок, например контуров многократной принудительной циркуляции канальных реакторов большой мощности (КМПЦ РБМК), первых контуров водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР), предотвращения вторичного радиоактивного загрязнения этих контуров, а также использоваться в качестве дополнения химической дезактивации на последней ее стадии. Предлагаемый способ может быть также использован для пассивации энергетического оборудования, изготовленного из сталей перлитного класса, например конденсатно-питательного тракта АЭС с РБМК, вторых контуров ВВЭР, контурного оборудования тепловых электростанций. The invention relates to nuclear energy, and in particular to methods of low-waste decontamination of power equipment, and can be used to remove radioactive contaminants from the internal surfaces of the circuits of nuclear power plants, for example, multiple forced circulation circuits of high-power channel reactors (KMPTs RBMK), first water-water circuits power reactors (VVER), prevent secondary radioactive contamination of these circuits, and also be used as supplemented I chemical decontamination on its last stage. The proposed method can also be used to passivate power equipment made of pearlite class steels, for example, the condensate-feed path of nuclear power plants with RBMK, secondary WWER circuits, and contour equipment of thermal power plants.
В современной ядерной энергетике для целей дезактивации широко используют органические кислоты и комплексоны. Для повышения эффективности дезактивации в растворы кислот и комплексонов вводят активирующие добавки - фториды, перекись водорода, гидразин и др. [1]. Недостатками данных способов являются высокие концентрации химических реагентов, вследствие чего после дезактивации образуется большое количество отходов, требующих дальнейшей переработки; высокая коррозионная активность растворов, вследствие чего элементы оборудования, изготовленные из перлитных сталей, разрушаются; многостадийность обработки; химическая активация поверхностей металла, вследствие чего стали приобретают склонность к коррозионному разрушению; повышенная сорбция радионуклидов на активируемых поверхностях. In modern nuclear energy, organic acids and complexones are widely used for decontamination purposes. To increase the effectiveness of decontamination, activating additives — fluorides, hydrogen peroxide, hydrazine, etc., are introduced into solutions of acids and complexones [1]. The disadvantages of these methods are high concentrations of chemical reagents, as a result of which after deactivation a large amount of waste is generated, requiring further processing; high corrosiveness of solutions, as a result of which equipment elements made of pearlitic steels are destroyed; multi-stage processing; chemical activation of metal surfaces, as a result of which steel become prone to corrosion damage; increased sorption of radionuclides on activated surfaces.
Известны также способы малореагентной дезактивации, приведенные дальше по тексту. В отличие от традиционной "химической" дезактивации, при проведении которой образуется большое количество радиоактивных отходов, малореагентная дезактивация менее эффективна с точки зрения удаления за одну промывку радиоактивных продуктов коррозии. Однако малореагентная промывка обладает рядом преимуществ перед традиционной "химической" дезактивацией. К ним относятся: безотходность (возможность удаления радионуклидов из дез. растворов на ионообменных фильтрах самой установки); меньшая коррозионная опасность; занимает меньше времени; не требует предварительной подготовки и может проводиться при каждом останове реактора. Известен способ удаления радиоактивных продуктов коррозии [2, 3], применяемый при останове реактора типа "CANDU", в котором последовательно используется следующий цикл операций: температурный цикл - снижение и повышение температуры теплоносителя; гидродинамический цикл - изменение режима работы оборудования, меняющего скорость и расход теплоносителя; редокс-цикл - чередование восстановительного режима с избытком H2 и окислительного режима с добавлением O2 до концентрации 50-100 мг/кг. Как отмечают авторы, этот способ показывает хорошие результаты только для поверхностей, выполненных из сплава "монель". Поверхности, выполненные из других материалов, отмываются плохо. Первые контуры отечественных АЭС из сплава "монель" не изготавливаются и поэтому этот способ не находит применения. Кроме того, к недостаткам этого способа можно отнести сложную систему операций по созданию циклов, ввода в контур газов, необходимости предварительной подготовки персонала. Известен способ удаления радиоактивных продуктов коррозии с внутренних поверхностей по следующему режиму: уменьшают давление и температуру до атмосферного и 60oC при непрерывной циркуляции теплоносителя для уменьшения концентрации H2 в контуре менее 4 мг/кг, затем повышают давление до нескольких атмосфер и к теплоносителю добавляют кислородсодержащий раствор, имеющий содержание O2 больше, чем вода, и затем уменьшают давление и теплоноситель подают на очистительные установки с целью удаления продуктов коррозии, а очищенный теплоноситель возвращают в контур [4]. Указанный способ обладает следующими недостатками: концентрация кислорода в воде больше, чем его растворимость при атмосферном давлении, для предотвращения газовыделения давление в контуре повышают до нескольких атмосфер, с повышением температуры растворимость кислорода в воде уменьшается, и практически весь вводимый кислород сосредотачивается в паровом пространстве барабан-сепараторов; кипящие канальные реактора обладают развитой системой водных и паровых коммуникаций, что приводит к неравномерности распределения концентрации кислорода в контуре; необходимо дополнительное оборудование для осуществления дозирования.Also known methods of low-reactive decontamination, described later in the text. Unlike traditional “chemical” decontamination, which produces a large amount of radioactive waste, low-reactive decontamination is less effective in terms of removing radioactive corrosion products in one wash. However, low reagent washing has several advantages over traditional "chemical" decontamination. These include: non-waste (the ability to remove radionuclides from des. Solutions on the ion-exchange filters of the installation itself); less corrosion hazard; takes less time; does not require preliminary preparation and can be carried out at each shutdown of the reactor. A known method of removing radioactive corrosion products [2, 3], used when shutting down the reactor type "CANDU", which sequentially uses the following cycle of operations: temperature cycle - lowering and raising the temperature of the coolant; hydrodynamic cycle - a change in the operating mode of equipment that changes the speed and flow rate of the coolant; redox cycle - alternation of the reduction mode with an excess of H 2 and the oxidative mode with the addition of O 2 to a concentration of 50-100 mg / kg. As the authors note, this method shows good results only for surfaces made of Monel alloy. Surfaces made from other materials do not wash well. The first contours of domestic NPPs from the Monel alloy are not manufactured and therefore this method does not find application. In addition, the disadvantages of this method include a complex system of operations for creating cycles, introducing gases into the circuit, the need for preliminary training of personnel. A known method of removing radioactive corrosion products from internal surfaces according to the following mode: reduce the pressure and temperature to atmospheric and 60 o C with continuous circulation of the coolant to reduce the concentration of H 2 in the circuit less than 4 mg / kg, then increase the pressure to several atmospheres and add to the coolant an oxygen-containing solution having an O 2 content greater than water, and then the pressure is reduced and the coolant is supplied to the treatment plants in order to remove corrosion products, and the cleaned coolant l return to the circuit [4]. This method has the following disadvantages: the concentration of oxygen in water is greater than its solubility at atmospheric pressure, to prevent gas evolution, the pressure in the circuit is increased to several atmospheres, with increasing temperature, the solubility of oxygen in water decreases, and almost all of the oxygen introduced is concentrated in the vapor space of the drum. separators; boiling channel reactors have a developed system of water and steam communications, which leads to uneven distribution of oxygen concentration in the circuit; additional equipment is needed to dispense.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ дезактивации контуров водоохлаждаемых реакторов путем обработки раствором, содержащим 75 - 100 мг/кг азотной кислоты в течение 2 - 10 ч при температуре раствора 80 - 100oC и последующей очисткой раствора на фильтрах спецводоочистки (СВО) [5]. Этот способ позволяет повысить эффективность дезактивации по сравнению с известными способами малореагентной дезактивации; снизить вторичную сорбцию радионуклидов; повысить коррозионную стойкость сталей. Кроме того, при длительных остановках (при консервации) для практически полного предотвращения коррозионного разрушения оборудования требуется всего 5 - 10 мг/кг нитрита натрия (калия), что на порядок - два меньше, чем это требуется при обработке оборудования другими способами дезактивации.The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved results is a method of deactivating the contours of water-cooled reactors by treating with a solution containing 75 - 100 mg / kg of nitric acid for 2 - 10 hours at a solution temperature of 80 - 100 o C and subsequent cleaning of the solution on filters special water treatment (CBO) [5]. This method allows to increase the effectiveness of decontamination in comparison with the known methods of low reagent decontamination; reduce secondary sorption of radionuclides; increase the corrosion resistance of steels. In addition, during long shutdowns (during conservation), almost 5 to 10 mg / kg of sodium (potassium) nitrite is required to almost completely prevent corrosion damage to the equipment, which is an order of magnitude - two less than what is required when processing equipment with other decontamination methods.
Недостатком данного способа является то, что он реализуется только при проведении обработки на глубоко обессоленной воде ( χ = 2,0 мкСм/см) В противном случае повышается вторичная сорбция радионуклидов на обработанных поверхностях, снижается коррозионная стойкость запассивированных сталей, в том числе требуется на порядок - два более высокие защитные концентрации нитритов в условиях эксплуатации оборудования в стояночных режимах. The disadvantage of this method is that it is implemented only when processing is carried out on deeply desalted water (χ = 2.0 μS / cm). Otherwise, the secondary sorption of radionuclides on the treated surfaces is increased, the corrosion resistance of passivated steels is reduced, including an order of magnitude - two higher protective concentrations of nitrites in the conditions of operation of the equipment in parking conditions.
Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей способа для обеспечения возможности проведения обработки при высокой исходной электропроводности воды, например, после проведения малореагентной химической дезактивации (если оборудование сильно загрязнено радионуклидами), повышение эффективности дезактивации и снижение защитной концентрации нитрита натрия (калия) в стояночных режимах. The problem solved by the invention is to expand the functionality of the method to enable processing at high initial electrical conductivity of water, for example, after low-chemical chemical decontamination (if the equipment is heavily contaminated with radionuclides), increasing the efficiency of decontamination and reducing the protective concentration of sodium nitrite (potassium) in parking modes.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе обработки контуров водоохлаждаемых реакторов раствором, содержащим азотную кислоту, предложено обработку контура проводить при температуре 80 - 100oC в течение 2 - 5 ч раствором, содержащим азотнокислый алюминий при выбранном соотношении компонентов раствора:
Азотная кислота - 25-60 мг/кг
Алюминий азотнокислый - 10-50 мг/кг
Дополнительно предложено после очистки отработанного раствора на ионообменных фильтрах до электропроводности ≅ 2 мкСм/см в систему вводить нитрит натрия (калия) при концентрации 1-10 мг/кг. В этом случае практически полностью подавляется коррозионный процесс на длительный срок (как показали эксперименты - на период 5000 ч и более). Дезактивирующий раствор предлагается готовить на обессоленной воде контура охлаждения реактора.The essence of the invention lies in the fact that in the method of processing the contours of water-cooled reactors with a solution containing nitric acid, it is proposed to process the circuit at a temperature of 80-100 ° C for 2-5 hours with a solution containing aluminum nitrate at a selected ratio of solution components:
Nitric acid - 25-60 mg / kg
Aluminum nitrate - 10-50 mg / kg
It is additionally suggested that after cleaning the spent solution on ion-exchange filters to an electrical conductivity of ≅ 2 μS / cm, sodium (potassium) nitrite should be introduced into the system at a concentration of 1-10 mg / kg. In this case, the corrosion process is almost completely suppressed for a long time (as shown by experiments for a period of 5000 hours or more). It is proposed to prepare a deactivating solution on demineralized water of the reactor cooling circuit.
В качестве обоснования сущности заявленной совокупности признаков приводим следующее: при добавлении в раствор азотной кислоты, нитрата алюминия стойкость защитных пленок резко возрастает. При этом также наблюдается повышение эффективности дезактивации. Верхний концентрационный предел нитрата алюминия следует ограничить величиной 50 мг/кг, поскольку существенных изменений в коррозионной стойкости оксидных пленок не наблюдается, а эффективность дезактивации увеличивается с увеличением температуры и времени обработки коэффициент дезактивации возрастает. Образцы покрываются защитной пленкой только при температуре обработки выше 80oC. При температуре 120oC выпадение в растворе осадка соединений трехвалентного железа наблюдается после 4 ч обработки, при температуре 100oC - после 7 ч обработки; при 80oC - после 14 ч. При температуре обработки менее 80oC и времени менее 2 ч коэффициент дезактивации резко уменьшается. Оптимальными выбраны: время обработки 2-5 ч; температура обработки 80 - 100oC. Добавка в раствор азотной кислоты нитрата алюминия не только улучшает защитные свойства образующихся на поверхности перлитной стали оксидных пленок, но и позволяет производить обработку в воде низкого качества (по-видимому, ионы алюминия являются центром кристаллизации при образовании на поверхности перлитной стали магнетитовой оксидной пленки, ионы алюминия внедряются в оксидную пленку). Оптимальным является диапазон концентраций азотной кислоты 25-60 мг/кг. При концентрациях менее 25 мг/кг снижается коррозионная стойкость и коэффициент дезактивации. При концентрациях более 60 мг/кг также снижается коррозионная стойкость. Несмотря на незначительное увеличение коэффициента дезактивации, концентрацию азотной кислоты следует ограничить величиной 60 мг/кг еще потому, что при больших концентрациях производить вывод химических реагентов из отработанного раствора на штатных фильтрах самой установки становится нецелесообразным (в результате будет образовываться большое количество радиоактивных отходов).As a justification of the essence of the claimed combination of features, we cite the following: when nitric acid and aluminum nitrate are added to the solution, the resistance of protective films increases sharply. At the same time, an increase in the decontamination efficiency is also observed. The upper concentration limit of aluminum nitrate should be limited to 50 mg / kg, since there are no significant changes in the corrosion resistance of oxide films, and the decontamination efficiency increases with increasing temperature and processing time, the deactivation coefficient increases. The samples are covered with a protective film only at a processing temperature above 80 o C. At a temperature of 120 o C precipitation of ferric compounds in the solution is observed after 4 hours of treatment, at a temperature of 100 o C after 7 hours of treatment; at 80 o C - after 14 hours. At a processing temperature of less than 80 o C and a time of less than 2 hours, the decontamination coefficient sharply decreases. Optimum selected: processing time 2-5 hours; processing temperature 80 - 100 o C. The addition of aluminum nitrate to the nitric acid solution not only improves the protective properties of oxide films formed on the surface of pearlitic steel, but also allows processing in water of low quality (aluminum ions appear to be the center of crystallization upon surfaces of pearlite steel of a magnetite oxide film, aluminum ions are embedded in the oxide film). The optimal concentration range is nitric acid 25-60 mg / kg. At concentrations less than 25 mg / kg, the corrosion resistance and decontamination coefficient are reduced. At concentrations above 60 mg / kg, corrosion resistance is also reduced. Despite a slight increase in the decontamination coefficient, the concentration of nitric acid should be limited to 60 mg / kg, because at high concentrations it is not practical to remove chemical reagents from the spent solution on standard filters of the installation itself (as a result, a large amount of radioactive waste will be generated).
Примеры конкретного исполнения
Пример 1. Приведен для обоснования оптимальной концентрации азотной кислоты.Examples of specific performance
Example 1. Given to justify the optimal concentration of nitric acid.
Образцы из нержавеющей стали 08Х18Н10Т и перлитной стали марки 20 выдерживали в загрязняющем растворе на обессоленной воде, содержащем изотопы Cs137, Cr51, Co60 с общей активностью 2 • 108 Бк/кг (94, 3, 3 соответственно) при 270oC в течение 150 ч. Соотношение поверхностей образцов к объему раствора составляла величину 1 см2 : 5 см3.Samples of 08Kh18N10T stainless steel and
Загрязненные растворы обрабатывали растворами азотной кислоты при концентрациях 15, 25, 35, 45, 60, 80, 100 и 250 мг/кг и добавлением в каждый раствор 30 мг/кг алюминия азотнокислого. Обработку во всех случаях проводили при температуре 95oC в течение 2 ч. Образцы промывали обессоленной водой, определяли коэффициент дезактивации и ставили на коррозионные испытания в обессоленную воду. После выдержки образцов в течение 5 сут и температуре 20 ± 2oC определяли коррозионные потери. Результаты экспериментов приведены в таблице 1.Contaminated solutions were treated with solutions of nitric acid at concentrations of 15, 25, 35, 45, 60, 80, 100 and 250 mg / kg and adding 30 mg / kg of aluminum nitrate to each solution. In all cases, the treatment was carried out at a temperature of 95 ° C. for 2 hours. The samples were washed with demineralized water, the deactivation coefficient was determined, and corrosion tests were performed in demineralized water. After holding the samples for 5 days and a temperature of 20 ± 2 o C, the corrosion losses were determined. The experimental results are shown in table 1.
Пример 2. Приведен для обоснования оптимальной концентрации нитрата алюминия. Example 2. Given to justify the optimal concentration of aluminum nitrate.
Образцы из Ст20 промывали растворами азотной кислоты концентрацией 45 мг/кг и нитрата алюминия при концентрациях 0; 5; 10; 20; 35; 50; 75; 100 и 150 мг/кг соответственно. Обработку проводили при температуре 95oC в течение 3 ч. Образцы ставили на коррозионные испытания в обессоленную воду и определяли коэффициент дезактивации. Результаты экспериментов представлены в таблице 2.Samples from St20 were washed with solutions of nitric acid at a concentration of 45 mg / kg and aluminum nitrate at concentrations of 0; 5; 10; 20; 35; fifty; 75; 100 and 150 mg / kg, respectively. The treatment was carried out at a temperature of 95 o C for 3 hours. The samples were put on corrosion tests in demineralized water and the coefficient of deactivation was determined. The experimental results are presented in table 2.
Пример 3. Приведен для обоснования температуры и времени обработки. Example 3. Given to justify the temperature and processing time.
Образцы Ст20, загрязненные радионуклидами, обрабатывали раствором азотной кислоты 45 мг/кг + 30 мг/кг нитрата алюминия при температурах 60, 80, 100 и 120oC (при 120oC в автоклаве) в течение 1, 2, 3, 5, 7, 10 ч. Определяли коэффициент дезактивации. Результаты экспериментов приведены в таблице 3.St20 samples contaminated with radionuclides were treated with a solution of
Из данных, приведенных в таблице 3, видно, что с увеличением температуры и времени обработки коэффициент дезактивации возрастает. From the data shown in table 3, it can be seen that with increasing temperature and processing time, the decontamination coefficient increases.
Но, как было сказано выше, образцы покрываются защитной пленкой только при температуре обработки выше 80oC. При температуре 120oC выпадение в растворе осадка соединений трехвалентного железа наблюдается после 4-часовой обработки, при температуре 100oC - после 7 ч обработки, при 80oC - после 14 ч. Поэтому оптимальными, как и в ближайшем аналоге, выбраны: температура обработки 80 - 100oC, время обработки 2 - 5 ч. Следует отметить, что при соотношении поверхности Ст20к объему раствора 1 : 250, что соответствует условиям обработки КМПЦ АЭС с РБМК, выпадение осадка не наблюдается в течение 24 ч при температуре 100oC.But, as mentioned above, the samples are covered with a protective film only at a processing temperature above 80 o C. At a temperature of 120 o C precipitation of ferric iron compounds in the solution is observed after 4 hours of treatment, at a temperature of 100 o C after 7 hours of processing, at 80 o C - after 14 hours. Therefore, the optimal ones, as in the closest analogue, were selected: processing temperature 80 - 100 o C, processing time 2 - 5 hours. It should be noted that with a surface ratio of St20k the solution volume is 1: 250, which complies with the processing conditions of KMPTs NPP with RBMK, precipitation but not observed for 24 hours at a temperature of 100 o C.
Пример 4. Приведен для обоснования возможности проведения обработки в воде высокой электропроводности (низкого качества). Example 4. Given to justify the possibility of processing in water of high electrical conductivity (low quality).
Образцы Ст20 обрабатывали: а) по предлагаемому способу - раствором 45 мг/кг азотной кислоты + 30 мг/кг нитрата алюминия; б) по способу - прототипу - 75 мг/кг азотной кислоты. Обработку проводили при температуре 95oC в течение 3 ч. Растворы готовили на обессоленной воде с добавкой технической воды. После обработки образцы промывали обессоленной водой и ставили на коррозионные испытания. Результаты экспериментов приведены в таблице 4.Samples of St20 were processed: a) according to the proposed method — a solution of 45 mg / kg of nitric acid + 30 mg / kg of aluminum nitrate; b) by the method prototype - 75 mg / kg of nitric acid. The treatment was carried out at a temperature of 95 o C for 3 hours. The solutions were prepared in demineralized water with the addition of industrial water. After processing, the samples were washed with demineralized water and put on corrosion tests. The experimental results are shown in table 4.
Пример 5. Приведен для доказательства уменьшения защитной концентрации нитрит-ионов в условиях консервации оборудования. Example 5. Given to prove a decrease in the protective concentration of nitrite ions in the conditions of conservation of equipment.
Образцы Ст20 обрабатывали по предлагаемому способу и способу-прототипу (см. пример 4), тщательно промывали обессоленной водой и ставили на коррозионные испытания в обессоленную воду с добавками нитрита натрия разных концентраций (каждый образец в отдельный стеклянный стаканчик). Переход к полному подавлению коррозии исследуемых образцов определяли визуально по прекращению видимых изменений, происходящих на образце (отсутствие пятен ржавчины) и в растворе (раствор остается прозрачным и бесцветным). Установлено, что если коррозия оксидированных образцов в растворах нитритов не началась в первые 3 - 5 сут, то система остается устойчивой на неопределенно длительный срок. При недостаточной концентрации нитрита натрия видимое разрушение оксидной пленки начинается через 1 - 3 сут и во времени возрастает. Samples of St20 were processed according to the proposed method and the prototype method (see example 4), thoroughly washed with demineralized water and put on corrosion tests in demineralized water with additives of sodium nitrite of different concentrations (each sample in a separate glass cup). The transition to complete suppression of corrosion of the samples under study was determined visually by the cessation of visible changes occurring on the sample (absence of rust spots) and in solution (the solution remains transparent and colorless). It was established that if corrosion of oxidized samples in nitrite solutions did not begin in the first 3–5 days, the system remains stable for an indefinitely long period. With an insufficient concentration of sodium nitrite, the visible destruction of the oxide film begins after 1 to 3 days and increases in time.
Из приведенных экспериментов было установлено, что минимальная защитная концентрация нитрита натрия в обессоленной воде (с электропроводностью 2 мкСм/см) при 20oC равнялась 2 мг/кг для образцов, обработанных по способу-прототипу, и всего 0,05 мг/кг для образцов, обработанных по предлагаемому способу (для подавления коррозии неоксидированных образцов Ст20 требуется концентрация в 1000 раз большая). Учитывая, что для реального оборудования оптимальный режим обработки в отдельных точках системы может не достигнуть (застойные зоны, разветвления, различные конструкционные материалы, недостаточное качество обессоленной воды и т.д.), защитную концентрацию нитрита натрия (калия) следует увеличить до 1-10 мг/кг. Но даже и в этом случае при необходимости водный теплоноситель можно очистить в считанные часы до нормируемых показателей с помощью ионообменных фильтров самой энергетической установки.From the above experiments, it was found that the minimum protective concentration of sodium nitrite in demineralized water (with an electrical conductivity of 2 μS / cm) at 20 o C was 2 mg / kg for samples processed by the prototype method, and only 0.05 mg / kg for samples processed by the proposed method (to suppress corrosion of non-oxidized samples of St20 requires a concentration of 1000 times greater). Given that for real equipment, the optimal processing mode at individual points in the system may not reach (stagnant zones, branches, various construction materials, insufficient quality of demineralized water, etc.), the protective concentration of sodium nitrite (potassium) should be increased to 1-10 mg / kg But even in this case, if necessary, the water coolant can be cleaned in a matter of hours to normalized values using ion-exchange filters of the power plant itself.
Пример 6. Приведен для обоснования целесообразности дополнительной обработки по предлагаемому способу после любой химической дезактивации. Example 6. Given to justify the feasibility of additional processing by the proposed method after any chemical decontamination.
Образцы, загрязненные радионуклидами, обрабатывали в растворе 5 г/кг щавелевой кислоты + 2 г/кг нитрата натрия при температуре 90oC в течение 5 ч. Затем раствор пятикратно разбавляли водой и вводили перекись водорода при концентрации 0,2 г/кг и обработку продолжали при 70oC в течение 3 ч (метод "Нитрокс" /5 с. 52/). Образцы промывали обессоленной водой и определяли коэффициент дезактивации. Затем образцы дополнительно обрабатывали по предлагаемому способу раствором 50 мг/кг азотной кислоты + 30 мг/кг алюминия азотнокислого при 95o в течение 3 ч и определяли коэффициент дезактивации. Результаты экспериментов получились следующие:
а) Кд методом "Нитрокс" для образцов стали 08Х18Н10Т составил 6,8; для СТ20 Кд = 14.Samples contaminated with radionuclides were treated in a solution of 5 g / kg of oxalic acid + 2 g / kg of sodium nitrate at a temperature of 90 o C for 5 hours. Then, the solution was diluted five times with water and hydrogen peroxide was introduced at a concentration of 0.2 g / kg and processing continued at 70 o C for 3 hours (method "Nitrox" / 5 S. 52 /). Samples were washed with demineralized water and the deactivation coefficient was determined. Then the samples were additionally treated according to the proposed method with a solution of 50 mg / kg of nitric acid + 30 mg / kg of aluminum nitrate at 95 o for 3 hours and the coefficient of deactivation was determined. The experimental results were as follows:
a) the CD by the Nitrox method for steel samples 08Kh18N10T was 6.8; for CT20 Cd = 14.
б) Кд методом "Нитрокс" + обработка по предлагаемому способу - для стали 08Х18Н10Т составил 19; для СТ20 Кд = 90. b) CD by the Nitrox method + processing by the proposed method — for steel 08X18H10T it was 19; for CT20 Cd = 90.
На основании изложенного материала можно сделать выводы,что предлагаемый способ имеет преимущества:
более высокий коэффициент дезактивации и более высокие защитные свойства образованных оксидных пленок (см. таблицу 2 - первая позиция соответствует способу-прототипу, вторая - пятая по предлагаемому способу). Объяснить высокую эффективность при обработке сталей раствором азотной кислоты можно взаимодействием нитрат-ионов с ионами железа в слабокислой среде - известная реакция "бурого кольца". Ионы алюминия, легко образуя смешанные соединения, повышают эффективность взаимодействия нитрат-ионов с ионами железа, в результате чего коэффициент дезактивации повышается;
возможность проведения обработки с помощью растворов на воде низкого качества;
возможность снижения защитной концентрации нитрита натрия (калия) при консервации оборудования.Based on the above material, we can conclude that the proposed method has advantages:
higher deactivation coefficient and higher protective properties of the formed oxide films (see table 2 - the first position corresponds to the prototype method, the second to fifth according to the proposed method). The high efficiency in the treatment of steel with a solution of nitric acid can be explained by the interaction of nitrate ions with iron ions in a weakly acidic medium - the well-known reaction of the "brown ring". Aluminum ions, easily forming mixed compounds, increase the efficiency of interaction of nitrate ions with iron ions, as a result of which the deactivation coefficient increases;
the possibility of processing using solutions in low quality water;
the possibility of reducing the protective concentration of sodium nitrite (potassium) during the conservation of equipment.
Список используемой литературы
1. Дезактивация в ядерной энергетике, авт. Ампелогова Н.И. и др. М.; Энергоиздат. 1982 г., с. 124 - 125, 127 139.Bibliography
1. Decontamination in nuclear power, ed. Ampelogova N.I. et al. M .; Power Publishing. 1982, p. 124 - 125, 127 139.
2. Atomic Enege of Canada Limited, AECL - 4229, July, 1972. 2. Atomic Enege of Canada Limited, AECL - 4229, July, 1972.
3. Materials Research in AECL. 1975. AECL- 5227, p. 19-21. 3. Materials Research in AECL. 1975. AECL-5227, p. 19-21.
4. Патент США N 4042455 от 16.09.1978. 4. US patent N 4042455 from 09.16.1978.
5. Седов В.М., Сенин Е.В., Нестеренко А.П., Захарова Е.В. "Дезактивация АЭС" - Атомная энергия, 1988 г. т. 65, выпуск 6, с. 399. 5. Sedov V.M., Senin E.V., Nesterenko A.P., Zakharova E.V. "Decontamination of nuclear power plants" - Atomic energy, 1988 v. 65, issue 6, p. 399.
Claims (1)
Азотная кислота - 25-60
Алюминий азотнокислый - 10-50A method of processing the contours of water-cooled reactors with a solution containing nitric acid, characterized in that the processing of the circuit is carried out at a temperature of 80-100 ° C for 2-5 hours with a solution containing aluminum nitrate at a selected ratio of solution components, mg / kg:
Nitric acid - 25-60
Aluminum nitrate - 10-50
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102128A RU2169957C2 (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Method for decontaminating water-cooled reactor circuits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102128A RU2169957C2 (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Method for decontaminating water-cooled reactor circuits |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99102128A RU99102128A (en) | 2001-01-10 |
RU2169957C2 true RU2169957C2 (en) | 2001-06-27 |
Family
ID=20215434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99102128A RU2169957C2 (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Method for decontaminating water-cooled reactor circuits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2169957C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111261308A (en) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 岭东核电有限公司 | Chemical cleaning method for pressurized water reactor nuclear power station radioactive waste liquid treatment system |
RU2782570C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-10-31 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for removing radioactive contamination from the primary circuit of low-power nuclear power plants |
-
1999
- 1999-02-01 RU RU99102128A patent/RU2169957C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
АМПЕЛОГОВА Н.И. и др. Дезактивация в ядерной энергетике, - М.: Энергоиздат, 1982, c.182-187. * |
СЕДОВ В.М. и др. Дезактивация АЭС. - Атомная энергия, 1988, т.65, вып.6, с.399. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111261308A (en) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 岭东核电有限公司 | Chemical cleaning method for pressurized water reactor nuclear power station radioactive waste liquid treatment system |
CN111261308B (en) * | 2020-01-20 | 2023-08-25 | 岭东核电有限公司 | Chemical cleaning method for radioactive waste liquid treatment system of pressurized water reactor nuclear power station |
RU2782570C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-10-31 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for removing radioactive contamination from the primary circuit of low-power nuclear power plants |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3873362A (en) | Process for cleaning radioactively contaminated metal surfaces | |
US4226640A (en) | Method for the chemical decontamination of nuclear reactor components | |
CA1117852A (en) | Nuclear reactor decontamination | |
US5305360A (en) | Process for decontaminating a nuclear reactor coolant system | |
US4470951A (en) | Application technique for the descaling of surfaces | |
EP0071336B1 (en) | Process for the chemical dissolution of oxide deposits | |
JPS61501338A (en) | Decontamination method for pressurized water reactors | |
KR20130014494A (en) | Method for surface decontamination | |
EP0032416A2 (en) | Descaling process | |
JPS61110100A (en) | Method of chemically removing contamination of nuclear reactor structural part | |
KR830002521B1 (en) | Decontamination composition suitable for radioactive device | |
US6147274A (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
CA1230806A (en) | Ceric acid decontamination of nuclear reactors | |
US5724668A (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
RU2169957C2 (en) | Method for decontaminating water-cooled reactor circuits | |
EP0164988B1 (en) | Method of decontaminating metal surfaces | |
US5093072A (en) | Process for the radioactive decontamination of metal surfaces, particularly portions of primary circuits of water-cooled nuclear reactors | |
WO1997017146A9 (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
US4913849A (en) | Process for pretreatment of chromium-rich oxide surfaces prior to decontamination | |
RU2338278C1 (en) | Method of chemical deactivation of nuclear power plants equipment | |
US2981643A (en) | Process for descaling and decontaminating metals | |
US4880559A (en) | Ceric acid decontamination of nuclear reactors | |
RU2195728C2 (en) | Decontamination method using small amount of chemical agents | |
JPS605888A (en) | Chemical washing method of iron oxide scale | |
CN112657931B (en) | Method for cleaning lead-bismuth alloy on spent fuel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170202 |