RU2232439C2 - Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises - Google Patents

Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises Download PDF

Info

Publication number
RU2232439C2
RU2232439C2 RU2002116741/06A RU2002116741A RU2232439C2 RU 2232439 C2 RU2232439 C2 RU 2232439C2 RU 2002116741/06 A RU2002116741/06 A RU 2002116741/06A RU 2002116741 A RU2002116741 A RU 2002116741A RU 2232439 C2 RU2232439 C2 RU 2232439C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
units
cleaning
gas
aerosol particles
Prior art date
Application number
RU2002116741/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002116741A (en
Inventor
Л.Ф. Беловодский (RU)
Л.Ф. Беловодский
Б.Г. Газизов (RU)
Б.Г. Газизов
Н.Е. Горбунов (RU)
Н.Е. Горбунов
В.Н. Гончаров (RU)
В.Н. Гончаров
А.В. Дудин (RU)
А.В. Дудин
С.И. Карпенко (RU)
С.И. Карпенко
А.А. Поклонский (RU)
А.А. Поклонский
Ю.И. Сладков (RU)
Ю.И. Сладков
В.И. Никулин (RU)
В.И. Никулин
А.Н. Ховрин (RU)
А.Н. Ховрин
В.А. Юхневич (RU)
В.А. Юхневич
Original Assignee
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-иследовательский институт экспериментальной физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-иследовательский институт экспериментальной физики filed Critical Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-иследовательский институт экспериментальной физики
Priority to RU2002116741/06A priority Critical patent/RU2232439C2/en
Publication of RU2002116741A publication Critical patent/RU2002116741A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232439C2 publication Critical patent/RU2232439C2/en

Links

Abstract

FIELD: environmental protection; accident elimination in enterprises using radioactive materials.
SUBSTANCE: proposed mobile installation has vehicle, control means, gas discharge and delivery conduits, units for cleaning gases from toxic materials and aerosol particles intercommunicating through pipelines for change-over to bypass, ventilation unit, pipe valves, pressure and temperature sensors. In addition installation is provided with newly introduced units for monitoring humidity, gas medium flow, concentration, and dispersion ability of radioactive alpha-, beta- and gamma-aerosols contained in gas medium, for volumetric concentration of carbon oxide, radioactive iodine, hydrochloric acid vapors, and tritium, all installed at inlet and outlet of discharge and delivery gas conduits, pressure and temperature sensors being installed in these units. Installation is also provided with tritium precipitation unit, drying unit, unit for cleaning gas flow from hydrochloric acid vapors, and unit for decontaminating gas flow from radioactive iodine. All units except for monitoring ones have gamma-ray detecting devices to check them for degree of contamination. Unit for cleaning gas flow from toxic materials and aerosol particles is built of two sub-units of which one is meant for removing carbon oxide and coarsely dispersed aerosol particles and other sub-unit, for removing finely dispersed aerosol particles. Control means is made in the form of computer-based numeric-control system and communicates with monitoring units, pipe valves, and gamma-ray detecting equipment. All units are joined into series circuit for change-over through bypass lines by means of control means so that gas flows through units in any sequence. Installation is self-propelled motor-driven carriage mounting all units.
EFFECT: enlarged functional capabilities and safety of mobile communications.
7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области ликвидации последствий аварий и может быть использовано, в частности, для оперативной ликвидации последствий аварий на атомных электростанциях, на предприятиях, производящих радиоактивные изотопы и ядерные материалы, в научно-исследовательских лабораториях, работающих с радиоактивными материалами.The invention relates to the field of liquidation of consequences of accidents and can be used, in particular, for the prompt liquidation of consequences of accidents at nuclear power plants, at enterprises producing radioactive isotopes and nuclear materials, in research laboratories working with radioactive materials.

Известен передвижной аппарат для очистки воздуха. Аппарат содержит удлиненное полое плоское основание, шкаф, закрепленный на основании с удлиненной крышкой, имеющей выпускное отверстие для воздуха с фильтром-диффузором. Основание имеет впускное отверстие для воздуха, закрытое защитной решеткой. В основании расположен гидрофильтр, представляющий собой набор верхних и нижних перегородок. Основание аппарата снабжено средствами передвижения. Шкаф выполнен в виде трех секций. В первой секции закреплен фильтр для мелкодисперсных частиц и угольный фильтр. Средняя секция в нижней части имеет пылесборник. Вентилятор закреплен в нижней части последней секции. К шкафу прикреплены боковые пылезаборники (патент РФ 2042398 от 09.01.92, МПК 6 В 01 D 47/02, 47/12, опубликован в БИ №24 от 27.08.95).Known mobile device for air purification. The apparatus comprises an elongated hollow flat base, a cabinet fixed to the base with an elongated lid having an air outlet with a filter diffuser. The base has an air inlet closed by a protective grill. At the base is a hydraulic filter, which is a set of upper and lower partitions. The base of the apparatus is equipped with vehicles. The cabinet is made in the form of three sections. In the first section, a filter for fine particles and a carbon filter are fixed. The middle section at the bottom has a dust collector. The fan is fixed at the bottom of the last section. Side dust collectors are attached to the cabinet (RF patent 2042398 dated 01/09/92, IPC 6 V 01 D 47/02, 47/12, published in BI No. 24 dated 08/27/95).

Недостатком данного аппарата является отсутствие средств контроля за процессом фильтрации воздуха, что может привести к недостаточной степени его очистки. Очевидно и то, что имеющийся в аппарате набор фильтров не может эффективно очищать воздух от радиоактивных аэрозолей, в том числе находящихся в паровой фазе, и от радиоактивных газов. Кроме того, имеющееся в данном аналоге средство передвижения позволяет перемещать аппарат только в пределах помещения, что существенно снижает его мобильность.The disadvantage of this apparatus is the lack of control over the air filtration process, which can lead to an insufficient degree of purification. It is also obvious that the filter set available in the apparatus cannot effectively clean the air of radioactive aerosols, including those in the vapor phase, and of radioactive gases. In addition, the vehicle available in this analogue allows you to move the device only within the premises, which significantly reduces its mobility.

Известна передвижная лаборатория радиационного контроля, содержащая основную группу оборудования, включающую в себя аппаратурный комплекс, предназначенный непосредственно для определения содержания радиоактивных веществ в пробах воды, почвы, воздуха, и вспомогательную группу оборудования, включающую в себя приборы и приспособления для обеспечения оптимальных условий эксплуатации основного оборудования, а также создания нормальных условий труда обслуживающего персонала. Аппаратурный комплекс состоит из приборов для измерения концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе, уровней гамма-излучения, уровней радиоактивного загрязнения поверхностей, для оценки содержания стронция-90 в пробах почвы, искусственных альфа-излучающих нуклидов в пробах почвы, воды, растительности и продуктах питания, гамма-спектрометрического определения удельной массовой активности цезия-137 в пробах окружающей среды, приборов экспресс-анализа для оценки повышенного содержания цезия-137 в пробах почвы и воды, бета-активности цезия в пробах окружающей среды и продуктах питания, счетчик излучения для измерения содержания гамма-излучающих радионуклидов в критических органах и во всем теле человека, оборудование для отбора и подготовки проб (свидетельство РФ на полезную модель 0002226 от 27.12.94, МПК 6 В 60 Р 3/32, G 01 N 23/00, опубликовано 16.06.96).Known mobile laboratory radiation monitoring, containing the main group of equipment, including a hardware complex, designed directly to determine the content of radioactive substances in samples of water, soil, air, and an auxiliary group of equipment, including instruments and devices to ensure optimal operating conditions of the main equipment , as well as creating normal working conditions for staff. The hardware complex consists of instruments for measuring the concentration of radioactive aerosols in air, gamma radiation levels, levels of radioactive contamination of surfaces, for assessing the content of strontium-90 in soil samples, artificial alpha-emitting nuclides in soil, water, vegetation and food samples, gamma spectrometric determination of the specific mass activity of cesium-137 in environmental samples, rapid analysis instruments for evaluating the increased content of cesium-137 in soil and water samples, beta activity of cesium in environmental samples and food products, a radiation counter for measuring the content of gamma-emitting radionuclides in critical organs and throughout the human body, equipment for sampling and preparing samples (certificate of the Russian Federation for utility model 0002226 dated 12/27/94, IPC 6 В 60 Р 3/32, G 01 N 23/00, published 06/16/96).

Основным недостатком данной лаборатории является отсутствие в ней оборудования для очистки воздуха от радиоактивных и токсичных веществ. Вследствие этого она не может быть использована для оперативной ликвидации последствий аварий.The main disadvantage of this laboratory is the lack of equipment for air purification from radioactive and toxic substances. As a result of this, it cannot be used for the prompt liquidation of the consequences of accidents.

В качестве прототипа выбрано устройство для тушения пожара и очистки газовой среды от дыма и токсичных газов внутри герметичного помещения.As a prototype, a device for extinguishing a fire and cleaning the gas environment from smoke and toxic gases inside an airtight room was selected.

Для транспортировки с места хранения, доставки в отдельное закрытое помещение, очистки от дыма и токсичных веществ, особенно оксида углерода, применена передвижная тележка на “воздушной подушке” с газоочистным агрегатом, включающим мокрые фильтры, нагреватель газа с гопкалитом или другим катализатором доокисления СО, озонатором, вентилятором, пенным охладителем и энергообеспечением по гибкому кабелю, причем средства подачи применяемых растворов могут быть соединены системой подающих и сливных трубопроводов с резервными источниками питания. Устройство содержит откачивающий и нагнетающий газоводы, средство управления, датчики давления и температуры. Фильтры и катализатор доокисления СО соединены между собой трубопроводами с возможностью переключения через байпас (патент РФ 2026121 от 28.12.90, МПК 6 В 08 В 15/00, опубликовано в БИ №1 от 09.01.95).For transportation from the place of storage, delivery to a separate enclosed space, and removal from smoke and toxic substances, especially carbon monoxide, a mobile “air cushion” trolley was used with a gas purification unit including wet filters, a gas heater with hopcalite or another CO oxidation catalyst, an ozonizer , a fan, a foam cooler and power supply via a flexible cable, and the means for supplying the solutions used can be connected by a system of supply and drain pipelines to reserve sources nutrition. The device contains a pumping and forcing gas ducts, control means, pressure and temperature sensors. The filters and the CO oxidation catalyst are interconnected by pipelines with the possibility of switching through bypass (RF patent 2026121 from 12.28.90, IPC 6 08 08 15/00, published in BI No. 1 from 01/09/95).

Недостатком данной конструкции является отсутствие средств контроля за содержанием вредных веществ в помещении, где проводится очистка, а также недостаточным для эффективной очистки воздуха от радиоактивных веществ и сопровождаемым авариям с пожаром выбросов паров соляной кислоты и воды - набором фильтров. Кроме того, средство управления в устройстве работает только в ручном режиме, что также снижает вероятность эффективной очистки воздуха из-за наличия человеческого фактора и уменьшает безопасность проведения работ в связи с присутствием оператора на месте аварии. Поэтому это устройство не может решать задачу предполагаемого изобретения.The disadvantage of this design is the lack of controls for the content of harmful substances in the room where the cleaning is carried out, as well as a set of filters that are insufficient for effective air purification from radioactive substances and accompanied by accidents with a fire emission of hydrochloric acid vapor and water. In addition, the control tool in the device operates only in manual mode, which also reduces the likelihood of effective air purification due to the presence of the human factor and reduces the safety of work in connection with the presence of the operator at the scene of the accident. Therefore, this device cannot solve the problem of the alleged invention.

Решаемая техническая задача состоит в разработке мобильной установки для комплексной автоматизированной очистки воздуха в закрытых помещениях после аварий (в том числе сопровождаемых пожаром), в частности, с радиоактивными веществами: тритием, радиоактивным йодом, радиоактивными аэрозолями.The technical task to be solved is the development of a mobile installation for integrated automated air purification in closed rooms after accidents (including those accompanied by a fire), in particular, with radioactive substances: tritium, radioactive iodine, and radioactive aerosols.

Технический результат заключается в возможности проведения комплексной очистки воздуха в автоматизированном режиме, в том числе от радиоактивных веществ, на месте аварии с постоянным контролем эффективности степени очистки, а следовательно, в повышении многофункциональности и безопасности мобильной установки.The technical result consists in the possibility of carrying out comprehensive air purification in an automated mode, including from radioactive substances, at the accident site with constant monitoring of the effectiveness of the degree of purification, and therefore, to increase the versatility and safety of the mobile installation.

Достижение технического результата обеспечивается передвижной установкой, содержащей средство передвижения, средство управления, откачивающий и нагнетающий газоводы, блоки очистки газов от токсичных веществ и аэрозольных частиц, вентиляторный блок, трубопроводную арматуру и датчики давления и температуры. Блоки соединены между собой трубопроводами с возможностью переключения через байпас. В установку введены блоки контроля влажности, расхода газовой среды, концентрации и дисперсности содержащихся в газовой среде α-, β- и γ- радиоактивных аэрозолей, контроля объемной концентрации оксида углерода, радиоактивного йода, паров соляной кислоты и трития. Блоки контроля установлены на входе и выходе откачивающего и нагнетающего газоводов, при этом датчики температуры и давления установлены в этих блоках. В установку также введены блок осаждения трития, блок осушки, блок очистки газового потока от паров соляной кислоты, блок очистки газового потока от радиоактивного йода. Все блоки кроме блоков контроля содержат аппаратуру детектирования γ-излучения для контроля степени загрязненности блоков. Блок по очистке газового потока от токсичных веществ и аэрозольных частиц выполнен из двух подблоков. Один из подблоков предназначен для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц, а другой - от мелкодисперсных аэрозольных частиц. Средство управления выполнено в виде автоматизированного комплекса с программным управлением. Средство управления имеет связь с блоками контроля, трубопроводной арматурой и аппаратурой детектирования γ-излучения. Все блоки соединены между собой трубопроводами в последовательную схему с переключением через байпасные линии с помощью средства управления таким образом, что прохождение газового потока через блоки осуществляется в любой последовательности. В установке средство передвижения представляет собой самоходное шасси с приводом от двигателя. На шасси установлены все блоки установки.The achievement of the technical result is ensured by a mobile installation containing a vehicle, a control device, pumping and forcing gas ducts, gas purification units from toxic substances and aerosol particles, a fan unit, pipe fittings and pressure and temperature sensors. The blocks are interconnected by pipelines with the ability to switch through bypass. The unit includes units for controlling humidity, gas flow rate, concentration and dispersion of α-, β- and γ-radioactive aerosols contained in the gas environment, and controlling the volume concentration of carbon monoxide, radioactive iodine, hydrochloric acid and tritium vapor. Control units are installed at the inlet and outlet of the pumping and forcing gas ducts, while temperature and pressure sensors are installed in these blocks. A tritium deposition unit, a drying unit, a unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor, and a unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine are also introduced into the installation. All blocks except the control blocks contain γ-radiation detection equipment to control the degree of contamination of the blocks. The unit for cleaning the gas stream from toxic substances and aerosol particles is made of two subunits. One of the subunits is intended for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles, and the other is used for fine aerosol particles. The control tool is made in the form of an automated complex with program management. The control means is connected with control units, pipe fittings and γ-radiation detection equipment. All blocks are interconnected by pipelines in a serial circuit with switching through bypass lines using control means in such a way that the gas flow through the blocks is carried out in any sequence. In the installation, the vehicle is a self-propelled chassis driven by an engine. All installation units are installed on the chassis.

Подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц выполнен в виде электрофильтра.The subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles is made in the form of an electrostatic precipitator.

Подблок для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц включает фильтрующий элемент из электролитических порошков на основе никеля.The subunit for cleaning fine aerosol particles includes a filter element made of nickel-based electrolytic powders.

Блок по очистке газового потока от радиоактивного йода содержит сорбирующее вещество, например термоксид 58.The unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine contains a sorbent substance, for example thermoxide 58.

Блок осушки разделен на два подблока, и в каждом в качестве осушающего вещества применен цеолит. Блок по очистке газового потока от паров соляной кислоты представляет собой тканевый фильтр, например, с тканью ВИОМ-АНЗ. Установка снабжена вентиляционным щитом.The drying unit is divided into two subunits, and zeolite is used in each as a drying substance. The unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor is a fabric filter, for example, with a VIOM-ANZ fabric. The unit is equipped with a ventilation shield.

Показания блоков контроля давления, температуры, влажности, расхода газовой среды, концентрации и дисперсности содержащихся в газовой среде α-, β- и γ-радиоактивных аэрозолей, контроля объемной концентрации оксида углерода, радиоактивного йода, паров соляной кислоты и трития, установленных на входе и выходе откачивающего и нагнетающего газоводов, позволят задавать с помощью средства управления оптимальные, наиболее эффективные для данного вида аварии режимы очистки газового потока, а также позволяют оценивать на каком этапе работоспособности находится каждый блок очистки в процессе полного цикла очистки, кроме того, отслеживают загрязненность не имеющих защиты трубопроводов.Indications of control units for pressure, temperature, humidity, gas flow rate, concentration and dispersion of α-, β- and γ-radioactive aerosols contained in the gas environment, volumetric concentration of carbon monoxide, radioactive iodine, hydrochloric acid and tritium vapor installed at the inlet and the outlet of the pumping and pumping gas ducts, will allow you to set the optimal, most effective for this type of accident, gas flow cleaning modes with the help of a control tool, and will also allow you to evaluate at what stage of operation bnosti each block is cleaned during the full cleaning cycle in addition, trace contamination without protection of pipelines.

Введение в конструкцию установки блока очистки газового потока от паров соляной кислоты, блока осушки и подблока для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц обеспечит первоначальную очистку газового потока от паров соляной кислоты, паров воды, крупнодисперсной пыли и оксида углерода. Дело в том, что эти включения сильно влияют на процесс очистки газового потока от радиоактивных веществ. Пары соляной кислоты и воды, а также сравнительно крупнодисперсная пыль и оксид углерода загрязняют и “отравляют” те блоки, которые предназначены для очистки радиоактивного йода, мелкодисперсной радиоактивной аэрозоли и осаждения трития.The introduction of a unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapors, a drying unit and a subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles into the design of the unit will provide initial purification of the gas stream from hydrochloric acid vapor, water vapor, coarse dust and carbon monoxide. The fact is that these inclusions strongly affect the process of cleaning the gas stream from radioactive substances. Vapors of hydrochloric acid and water, as well as relatively coarse dust and carbon monoxide, pollute and “poison” those units that are designed to purify radioactive iodine, finely dispersed radioactive aerosols and to precipitate tritium.

Аппаратура детектирования γ-излучения, содержащаяся в блоках, обеспечит контроль степени загрязненности блоков, что, во-первых, позволит получать более полную информацию о процессе очистки, а, во-вторых, при превышении допустимых значений загрязненности того или иного блока γ-радиоактивными веществами (что указывает на исчерпание ресурса блока) проводить необходимые регламентные работы.The γ-radiation detection equipment contained in the blocks will provide control of the degree of contamination of the blocks, which, firstly, will provide more complete information about the cleaning process, and, secondly, when exceeding the permissible values of contamination of a given block with γ-radioactive substances (which indicates the exhaustion of the resource block) to carry out the necessary routine maintenance.

Выполнение средства управления в виде автоматизированного комплекса с программным управлением, который имеет связь с блоками контроля, трубопроводной арматурой и аппаратурой детектирования γ-излучения, позволит автоматизировать процесс очистки. При этом, во-первых, будет уменьшено до минимума влияние человеческого фактора на процесс очистки, во-вторых, существенно возрастет безопасность проведения работ, т.к. отпадет необходимость присутствия оператора на месте аварии.The implementation of the control in the form of an automated complex with program control, which is connected with control units, pipe fittings and γ-radiation detection equipment, will automate the cleaning process. At the same time, firstly, the influence of the human factor on the cleaning process will be minimized, and secondly, the safety of work will increase significantly, because there will be no need for the presence of the operator at the scene of the accident.

Введение в установку дополнительных блоков очистки в совокупности с последовательным соединением блоков между собой трубопроводами с возможностью переключения через байпасные линии с помощью средства управления таким образом, что прохождение газового потока через блоки осуществляется в любой последовательности, позволит задействовать в автоматизированном режиме только те блоки, которые необходимы для очистки данного вида радиоактивного загрязнения. При этом наиболее рациональным образом используется трубопроводная арматура. Таким образом, решается задача возможности комплексной автоматизированной очистки газового потока от различных видов загрязнений в одной установке.The introduction to the installation of additional cleaning units in conjunction with the serial connection of the units to each other by pipelines with the ability to switch through bypass lines using the control means in such a way that the gas flow through the blocks is carried out in any sequence, allows you to use only those blocks in an automated mode for cleaning this type of radioactive contamination. At the same time, pipeline fittings are used in the most rational way. Thus, the problem is solved of the possibility of complex automated cleaning of the gas stream from various types of pollution in one installation.

Выполнение средства передвижения в виде самоходного шасси с приводом от двигателя обеспечит большую мобильность установки и повысит возможность для маневра. Тем самым будет обеспечена оперативность при ликвидации последствий аварий, что особенно важно при авариях с радиоактивными веществами.The implementation of the vehicle in the form of a self-propelled chassis driven by an engine will provide greater mobility of the installation and increase the opportunity for maneuver. This will ensure prompt response to accidents, which is especially important in accidents with radioactive substances.

Входящие в блоки фильтрующие элементы из ткани ВИОМ-АНЗ, из электролитических порошков на основе никеля, фильтрующие элементы, содержащие сорбирующие вещества термоксид 58 и цеолит, увеличивают эффективность очистки газового потока от паров соляной кислоты, мелкодисперсной фракции радиоактивных аэрозолей, радиоактивного йода и паров воды.Filtering elements from VIOM-ANZ fabric, from nickel-based electrolytic powders included in the blocks, filtering elements containing sorbents Thermoxide 58 and zeolite increase the efficiency of cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor, a finely dispersed fraction of radioactive aerosols, radioactive iodine and water vapor.

Вентиляционный щит позволит производить очистку газового потока по так называемому замкнутому циклу до тех пор, пока содержание вредных веществ в газе не уменьшится до допустимого уровня.The ventilation panel will allow cleaning the gas stream in a so-called closed cycle until the content of harmful substances in the gas is reduced to an acceptable level.

В заявляемой установке реализован принцип каскадности очистки, последовательность очистки от каждого предыдущего позволяет не “отравлять” последующий фильтр. Это осуществляется введением блоков очистки газового потока от паров соляной кислоты, блока осушки и подблока очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц. Проведение такой очистки исключает “отравление” блоков для очистки радиоактивного йода и др. Все эти операции проводят с непрерывным контролем в процессе очистки. Этот новый подход дает возможность эффективной комплексной очистки от вышеупомянутых компонентов. В установку заложен принцип самоконтроля, т.е. способность оценки работоспособности блоков очистки, реализуемый с помощью блоков контроля и аппаратуры детектирования γ-излучения.In the inventive installation, the principle of cascading cleaning is implemented, the cleaning sequence from each previous one allows not to “poison” the subsequent filter. This is accomplished by introducing units for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor, a drying unit, and a subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles. Carrying out such cleaning eliminates the “poisoning” of the blocks for the purification of radioactive iodine, etc. All these operations are carried out with continuous monitoring during the cleaning process. This new approach enables effective complex cleaning of the above components. The installation is based on the principle of self-control, i.e. the ability to evaluate the health of cleaning units, implemented using control units and γ-ray detection equipment.

На фиг.1 представлена схема установки, где:Figure 1 presents the installation diagram, where:

- 1-33 - переключающие краны.;- 1-33 - switching cranes .;

- 34 - блок входного контроля;- 34 - block input control;

- 35 - блок выходного контроля;- 35 - block output control;

- 36 - блок осаждения трития;- 36 - block deposition of tritium;

- 37 - блок осушки;- 37 - drying unit;

- 38 - блок очистки газового потока от паров соляной кислоты;- 38 - unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor;

- 39 - блок очистки газового потока от радиоактивного йода;- 39 - unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine;

- 40 - подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц;- 40 - subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles;

- 41 - фильтр для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц;- 41 - filter for cleaning from fine aerosol particles;

- 42 - вентиляционный щит;- 42 - ventilation shield;

- 43 - вентиляторный блок.- 43 - fan unit.

Рассмотрим пример конкретного выполнения установки, реализующей заявляемую установку для очистки воздуха в помещениях после аварий с радиоактивными веществами:Consider an example of a specific installation, which implements the inventive installation for air purification in rooms after accidents with radioactive substances:

- блок по очистке газового потока от радиоактивного йода 39 содержит сорбирующее вещество термоксид 58, представляющее собой синтетический материал на основе трудно растворимых неорганических соединений в виде прочных сферических гранул;- the unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine 39 contains a sorbing substance thermoxide 58, which is a synthetic material based on difficultly soluble inorganic compounds in the form of strong spherical granules;

- подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц 40 выполнен в виде электрофильтра;- a subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles 40 is made in the form of an electrostatic precipitator;

- подблок для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц 41 включает фильтрующие элементы из электролитических порошков на основе никеля;- a subunit for cleaning fine aerosol particles 41 includes filter elements from nickel-based electrolytic powders;

- в блок осушки 37, состоящий из двух частей засыпан цеолит;- in the drying unit 37, consisting of two parts, zeolite is poured;

- блок по очистке газового потока от паров соляной кислоты 38 представляет собой тканевый фильтр. В фильтре применена ткань ВИОМ -АНЗ;- unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor 38 is a fabric filter. The filter used VIOM-ANZ fabric;

- между вентиляционным щитом 42 и блоками очистки размещены трубопроводы в виде шлангов, которые не имеют защиты от γ-излучения и могут стать причиной облучения персонала. Оценка блоками контроля уровня радиационного загрязнения дает возможность принять решение о применении индивидуальных средств защиты персонала.- between the ventilation panel 42 and the cleaning units are pipelines in the form of hoses that do not have protection against γ radiation and can cause radiation exposure to personnel. The assessment by the control units of the level of radiation pollution makes it possible to decide on the use of personal protective equipment.

Составные части установки размещаются на шасси автомобиля “Урал”, имеющего прицеп на жесткой сцепке (не показано).The components of the installation are placed on the chassis of the Ural vehicle, which has a trailer with a rigid coupling (not shown).

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

При аварии автомобиль подъезжает к помещению, в котором произошла авария, например, с радиоактивными веществами. С помощью вентиляционного щита 42 закрепляются входной и выходной газоводы (например, в оконном проеме), имеющие выходы в помещение. При этом сама установка располагается за пределами помещения на безопасном удалении.In an accident, a car drives up to the room in which the accident occurred, for example, with radioactive substances. Using a ventilation shield 42, the inlet and outlet gas ducts (for example, in a window opening) are secured with exits to the room. At the same time, the installation itself is located outside the premises at a safe distance.

В зависимости от вида аварии задается алгоритм работы устройства.Depending on the type of accident, the algorithm of the device is set.

Например, при аварии с выбросом урана 235 или плутония 239 процесс очистки газового потока разделяется на два цикла (практически для любого вида аварии с радиоактивными веществами процесс очистки разделяется на два цикла).For example, in an accident involving the release of uranium 235 or plutonium 239, the gas stream cleaning process is divided into two cycles (for almost any type of radioactive substance accident, the cleaning process is divided into two cycles).

Первый цикл включает прохождение газового потока через блок очистки газового потока от паров соляной кислоты 38 (чертеж), одну из частей блока осушки 37 и байпасную линию, подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц 40, вентиляторный блок 43. Краны 1, 2, 3, 23, 25, 4, 5, 26, 31 при этом открыты. Газ, проходя через ткань ВИОМ - АНЗ, цеолит и электрофильтр, очищается от паров соляной кислоты и воды, оксида углерода и крупнодисперсных аэрозолей.The first cycle includes the passage of the gas stream through the unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor 38 (drawing), one of the parts of the drying unit 37 and the bypass line, the subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles 40, fan unit 43. Cranes 1, 2 , 3, 23, 25, 4, 5, 26, 31 at the same time open. Gas passing through the fabric of VIOM - ANZ, zeolite and electrostatic precipitator is cleaned of hydrochloric acid and water vapor, carbon monoxide and coarse aerosols.

Направление потока через байпасную линию и лишь через одну из частей блока осушки 37 обусловлено проведением экономичного режима осушения. Для эффективной очистки газового потока в блоках установки достаточно снизить влажность воздуха до 70%. Учитывая высокую способность цеолитов к поглощению влаги, достаточно часть (примерно половину) газового потока осушить, например, до влажности не превышающей 30-40% (как раз такие величины влажности и обеспечиваются блоком осушки 37). Затем осушенная часть газового потока смешивается с влажной частью газового потока. Суммарная влажность при этом не превысит необходимых для эффективной очистки 70%. Таким образом, цеолит используется для отбора минимально необходимого количества влаги. Ресурс блока осушки в этом случае повышается.The direction of flow through the bypass line and only through one of the parts of the drying unit 37 is due to the economic mode of drainage. For effective cleaning of the gas flow in the installation blocks, it is enough to reduce the air humidity to 70%. Given the high ability of zeolites to absorb moisture, it is enough to drain part (about half) of the gas stream, for example, to a moisture content not exceeding 30-40% (these moisture values are provided by the drying unit 37). Then, the dried portion of the gas stream is mixed with the wet portion of the gas stream. The total humidity will not exceed 70% necessary for effective cleaning. Thus, zeolite is used to select the minimum required amount of moisture. The resource of the drying unit in this case increases.

Газовый поток, прошедший такую первичную очистку, выбрасывается через вентиляционный щит 42 опять в помещение. Количественные показатели содержания примесей в газовом потоке постоянно поступают с блоков входного 34 и выходного контроля 35, а также аппаратуры детектирования γ-излучения, находящейся в блоках очистки и осушки, в комплекс управления. Первый цикл очистки завершится только тогда, когда содержание паров соляной кислоты, паров воды, крупнодисперсных аэрозолей и оксида углерода в газовом потоке не снизится до приемлемого уровня.The gas stream that has undergone such an initial treatment is discharged through the ventilation panel 42 into the room again. Quantitative indicators of the content of impurities in the gas stream are constantly supplied from the input 34 and output control units 35, as well as the γ-radiation detection equipment located in the cleaning and drying units, to the control complex. The first purification cycle will be completed only when the content of hydrochloric acid vapor, water vapor, coarse aerosols and carbon monoxide in the gas stream does not decrease to an acceptable level.

После этого комплекс управления закрывает краны 4, 23 и 25 и открывает краны 29, 6, 7, 11, 9, 15, 22 21, 13, 8. Происходит переключение на байпасные линии для обеспечения очистки газового потока во втором цикле.After that, the control complex closes the taps 4, 23 and 25 and opens the taps 29, 6, 7, 11, 9, 15, 22 21, 13, 8. There is a switch to bypass lines to ensure the purification of the gas stream in the second cycle.

Газовый поток во втором цикле будет проходить не только через блоки очистки газового потока от паров соляной кислоты 38, вторую часть блока осушки 37, байпасную линию и подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц 40, но и через подблок для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц 41, в котором газовый поток очищается от радиоактивных аэрозолей с размером частиц до 0,15 мкм. Первый цикл очистки предохраняет подблок для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц 41 от воздействия паров соляной кислоты, воды, оксида углерода и крупнодисперсной пыли, способных быстро вывести подблок из строя.The gas stream in the second cycle will pass not only through the units for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor 38, the second part of the drying unit 37, the bypass line and the subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles 40, but also through the subunit for cleaning fine aerosol particles 41, in which the gas stream is cleaned of radioactive aerosols with a particle size of up to 0.15 microns. The first cleaning cycle protects the subunit for cleaning from fine aerosol particles 41 from the effects of hydrochloric acid, water, carbon monoxide and coarse dust vapors that can quickly disable the subunit.

Аналогично процессу очистки газовой среды при аварии с ураном 235 или плутонием 239 происходит процесс очистки и при аварии с изотопным источником, например, кобальтом 60 (в том числе при аварии с пожаром), и при аварии с выделением трития. Газовый поток с помощью переключения на байпасные линии будет направляться для очистки от радиоактивных веществ по наиболее короткому пути в те блоки установки, которые и предназначены для их осаждения.Similar to the process of cleaning the gas medium in the accident with uranium 235 or plutonium 239, the cleaning process occurs in the accident with an isotopic source, for example, cobalt 60 (including in an accident with fire), and in an accident with the release of tritium. By switching to bypass lines, the gas flow will be directed to remove radioactive substances along the shortest path to those units of the installation that are designed for their deposition.

Особую роль в установке играет средство управления, выполненное в виде автоматизированного комплекса с программным управлением. В комплексе считываются показатели с блоков контроля и аппаратуры детектирования γ-излучения блоков очистки и осушки, а затем анализируются с помощью программных средств. После того как сочетание показаний с блоков контроля и аппаратуры детектирования станет соответствовать заложенным в программе, комплекс выдаст необходимые команды на изменение режимов работы (переключение на соответствующие линии очистки).A special role in the installation is played by a control tool made in the form of an automated complex with program control. The complex reads indicators from control units and γ-radiation detection equipment for cleaning and drying units, and then analyzes them using software tools. After the combination of indications from the control units and the detection equipment becomes consistent with those laid down in the program, the complex will issue the necessary commands for changing operating modes (switching to the corresponding cleaning lines).

Следует особо подчеркнуть, что вышеописанная работа установки - всего лишь один из вариантов возможности ее использования. Наличие элементов, входящих в состав установки, позволяет ее использовать и в качестве передвижной лаборатории мониторинга окружающей среды, и в качестве очистки воздуха при пожарах, при авариях на химических производствах, и т.п.It should be emphasized that the above operation of the installation is just one of the options for the possibility of its use. The presence of the elements that make up the installation allows it to be used both as a mobile laboratory for environmental monitoring, and as air purification during fires, during accidents at chemical plants, etc.

В настоящее время завершены теоретические расчеты по определению режимов течения газового потока по газоводам установки и по описанию процессов фильтрации газового потока. Предполагается, что расход газа в установке будет не менее 1000 м3/час, а диаметр газоводов - 160 мм. Изготовлены макетные образцы составных частей установки, проведены их испытания. Полученные данные дают основание для подтверждения технического результата.At present, theoretical calculations have been completed to determine the flow regimes of the gas stream from the gas ducts of the installation and to describe the processes of filtering the gas stream. It is assumed that the gas flow rate in the installation will be at least 1000 m 3 / h, and the diameter of the gas ducts - 160 mm. Mock-up samples of the components of the installation were made, and their tests were carried out. The data obtained provide a basis for confirming the technical result.

Claims (7)

1. Передвижная установка для очистки воздуха в закрытых помещениях после аварий, содержащая средство передвижения, средство управления, откачивающий и нагнетающий газоводы, блоки очистки газов от токсичных веществ и аэрозольных частиц, соединенные между собой трубопроводами с возможностью переключения через байпас, вентиляторный блок, трубопроводную арматуру, датчики давления и температуры, отличающаяся тем, что в установку введены блоки контроля влажности, расхода газовой среды, концентрации и дисперсности, содержащихся в газовой среде α-, β-, γ-радиоактивных аэрозолей, контроля объемной концентрации оксида углерода, радиоактивного йода, паров соляной кислоты, трития и установлены на входе и выходе откачивающего и нагнетающего газоводов, при этом датчики температуры и давления установлены в этих блоках, а также введены блок осаждения трития, блок осушки, блок очистки газового потока от паров соляной кислоты, блок очистки газового потока от радиоактивного йода, все блоки, кроме блоков контроля, содержат аппаратуру детектирования γ-излучения для контроля степени загрязненности блоков, блок по очистке газового потока от токсичных веществ и аэрозольных частиц выполнен из двух подблоков, один из подблоков предназначен для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц, а другой - от мелкодисперсных аэрозольных частиц, средство управления выполнено в виде автоматизированного комплекса с программным управлением и имеет связь с блоками контроля, трубопроводной арматурой и аппаратурой детектирования γ-излучения, при этом все блоки соединены между собой трубопроводами в последовательную схему с возможностью переключения через байпасные линии с помощью средства управления таким образом, что прохождение газового потока через блоки осуществляется в любой последовательности, средство передвижения представляет собой самоходное шасси с приводом от двигателя, и все блоки установлены на нем.1. A mobile installation for air purification in enclosed spaces after accidents, containing a vehicle, a control device, pumping and pumping gas ducts, gas purification units from toxic substances and aerosol particles, interconnected by pipelines with the possibility of switching through bypass, fan unit, pipe fittings , pressure and temperature sensors, characterized in that the unit contains control units for humidity, gas flow rate, concentration and dispersion contained in the gas medium de α-, β-, γ-radioactive aerosols, control the volume concentration of carbon monoxide, radioactive iodine, hydrochloric acid vapor, tritium and are installed at the inlet and outlet of the pumping and forcing gas ducts, while temperature and pressure sensors are installed in these blocks, as well as a tritium deposition unit, a drying unit, a unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor, a unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine were introduced; all units except the control units contain γ-radiation detection equipment to control the degree of contamination units, the unit for cleaning the gas stream from toxic substances and aerosol particles is made of two subunits, one of the subunits is designed to clean carbon monoxide and coarse aerosol particles, and the other from fine aerosol particles, the control tool is made in the form of an automated complex with software control and is connected with control units, pipe fittings and γ-radiation detection equipment, while all blocks are interconnected by pipelines in series a circuit with the ability to switch through bypass lines using control means so that the gas flow through the blocks is in any sequence, the vehicle is a self-propelled chassis driven by an engine, and all blocks are installed on it. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что подблок для очистки от оксида углерода и крупнодисперсных аэрозольных частиц выполнен в виде электрофильтра.2. Installation according to claim 1, characterized in that the subunit for cleaning carbon monoxide and coarse aerosol particles is made in the form of an electrostatic precipitator. 3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подблок для очистки от мелкодисперсных аэрозольных частиц включает фильтрующий элемент из электролитических порошков на основе никеля.3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the subunit for cleaning fine aerosol particles includes a filter element made of nickel-based electrolytic powders. 4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что блок по очистке газового потока от радиоактивного йода содержит сорбирующее вещество, например, термоксид 58.4. Installation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the unit for cleaning the gas stream from radioactive iodine contains a sorbent substance, for example, thermoxide 58. 5. Установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что блок осушки разделен на два подблока, и в каждом в качестве осушающего вещества применен цеолит.5. Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the drying unit is divided into two subunits, and in each zeolite is used as a drying substance. 6. Установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что блок по очистке газового потока от паров соляной кислоты представляет собой тканевый фильтр, например, с тканью ВИОМ-АНЗ.6. Installation according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the unit for cleaning the gas stream from hydrochloric acid vapor is a fabric filter, for example, with a VIOM-ANZ fabric. 7. Установка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она снабжена вентиляционным щитом.7. Installation according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is equipped with a ventilation shield.
RU2002116741/06A 2002-06-21 2002-06-21 Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises RU2232439C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116741/06A RU2232439C2 (en) 2002-06-21 2002-06-21 Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116741/06A RU2232439C2 (en) 2002-06-21 2002-06-21 Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002116741A RU2002116741A (en) 2003-12-27
RU2232439C2 true RU2232439C2 (en) 2004-07-10

Family

ID=33412567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116741/06A RU2232439C2 (en) 2002-06-21 2002-06-21 Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232439C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542353C1 (en) * 2013-10-09 2015-02-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Device for air filtration from radioactive impurities
RU2561901C2 (en) * 2012-11-09 2015-09-10 Константин Борисович Евдокимов Toxins absorber
RU2563222C2 (en) * 2010-06-03 2015-09-20 Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив Improved device limiting consequences of three-dimensional fire in premises
RU2686733C2 (en) * 2012-11-06 2019-04-30 Мауро ТРИПОДИ Network of complex systems for environmental rehabilitation and method of management of such network
RU2808719C1 (en) * 2023-01-10 2023-12-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Unit for cleaning gas streams from volatile cesium and iodine compounds formed during high-temperature processing of spent nuclear fuel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563222C2 (en) * 2010-06-03 2015-09-20 Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив Improved device limiting consequences of three-dimensional fire in premises
RU2686733C2 (en) * 2012-11-06 2019-04-30 Мауро ТРИПОДИ Network of complex systems for environmental rehabilitation and method of management of such network
RU2561901C2 (en) * 2012-11-09 2015-09-10 Константин Борисович Евдокимов Toxins absorber
RU2542353C1 (en) * 2013-10-09 2015-02-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Device for air filtration from radioactive impurities
RU2808719C1 (en) * 2023-01-10 2023-12-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Unit for cleaning gas streams from volatile cesium and iodine compounds formed during high-temperature processing of spent nuclear fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101504753B1 (en) Mask Filter Test System
CN111366519A (en) Filter material filtering performance evaluation system under simulated smoke thermal state working condition
CN103645063A (en) Environmental test chamber system
CN110280100A (en) A kind of exhaust gas automatic processing process suitable for spray booth
CN105572298A (en) Testing system for performance of active carbon in inert gas delay bed of gaseous radioactive waste processing unit
JP5675726B2 (en) Radioactive gas removal device
EP2571030B1 (en) Method and device for testing for leaks in iodine filters
CN206688390U (en) A kind of chemical laboratory exhaust treatment system
RU2232439C2 (en) Mobile installation for post accident decontamination of atmosphere in enclosed premises
CN104297114A (en) Indoor environment PM2.5 monitoring purification method and device
JP2014016211A (en) System and process for removing radiation-contaminated water
US6783743B1 (en) Apparatus and method for absorbing and recycling material in a blender
CA2503500C (en) Method and apparatus for leak testing an environmental enclosure
CN103657325B (en) A kind of process of Hospital medical waste gas and safe venting system
CN110237687A (en) A kind of waste gas purification emergency disposal system
KR100996290B1 (en) Method for purifying air being contaminated by tritiated water vapor and respirator equipment thereof
CN113324777A (en) Polymorphic radioactive iodine environment simulation and equipment comprehensive evaluation equipment
Coleman et al. Radon and Radon Daughter Hazards in Mine Atmospheres: Investigations on Supplemental Control
KR200349932Y1 (en) Portable Air Filtration System Using the Zeolite Filter
CN109387383B (en) Method for detecting filtering efficiency of efficient filter for nuclear-grade air purification device
KR101494074B1 (en) Complex Apparatus Removable for Airborne Radioactive Materials
CN212167055U (en) Be applied to volatile organic compounds monitoring facilities remove hydrocarbon device
CN213689520U (en) Automobile exhaust detects side direction absorption equipment
RU190589U1 (en) INSTALLATION FOR CHECKING THE TIGHTNESS, DUSTING AND AERODYNAMIC RESISTANCE OF REGENERATIVE PATRONS
RU2002116741A (en) Mobile unit for air purification in enclosed spaces after accidents