RU2340965C1 - Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment - Google Patents

Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2340965C1
RU2340965C1 RU2007111614/06A RU2007111614A RU2340965C1 RU 2340965 C1 RU2340965 C1 RU 2340965C1 RU 2007111614/06 A RU2007111614/06 A RU 2007111614/06A RU 2007111614 A RU2007111614 A RU 2007111614A RU 2340965 C1 RU2340965 C1 RU 2340965C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
bath
stage
equipment
decontamination
Prior art date
Application number
RU2007111614/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Карпович Андрианов (RU)
Анатолий Карпович Андрианов
Борис Александрович Гусев (RU)
Борис Александрович Гусев
Виктор Васильевич Кривобоков (RU)
Виктор Васильевич Кривобоков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2007111614/06A priority Critical patent/RU2340965C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340965C1 publication Critical patent/RU2340965C1/en

Links

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: power production.
SUBSTANCE: invention relates to nuclear power production and mainly, to chemical decontamination methods for radiation hazardous equipment of nuclear reactors and is intended for removing corrosion products on structural materials by means of chemical reagents solutions. Chemical decontamination method for nuclear power plant equipment includes two-bath oxidising and recovering treatment of equipment surfaces by water solutions of chemical reagents and their forced mixing at the given temperature and time. Equipment is decontaminated in the first bath in three stages. Two-stage decontamination is carried in the second bath. At stage 1, equipment is treated with water solution of potassium permanganate and acetic and nitric acids in the first and second bathes. Weight ratio of components is from 1:9:1 to 1:1:9. Solution with total acid concentration from 10.0 to 50.0 g/kg is made in the bath. Concentrated hydrogen dioxide is gradually introduced in the solution made in the first and second bathes. Concentrated solution of ethylenediaminotetraacetic acid with ammonium acetate and hydrazine at their weight ratio 1:0.5:0.1 is introduced to the first bath at the third stage. Solution of ethylenediaminotetraacetic acid with concentration from 10 to 50 g/kg and pH solution from 3.5 to 5.0 is made in the bath.
EFFECT: improvement of decontamination effectiveness and reduction of dose loads of NPP personnel.
3 cl, 5 tbl

Description

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к способам химической дезактивации радиационно- пасного оборудования ядерных реакторов, например парогенераторов (ПГ) реакторной установки (РУ) атомных электрических станций (АЭС) с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР, PWR).The invention relates to nuclear energy, and in particular to methods for chemical deactivation of radiation-hazardous equipment of nuclear reactors, for example, steam generators (GH) of a reactor installation (RU) of nuclear power plants (NPPs) with pressurized water reactors (VVER, PWR).

Процесс химической дезактивации (очистки) сводится, как правило, к удалению растворами химических реагентов продуктов коррозии конструкционных материалов, в том числе и радиоактивных, с поверхностей контурного оборудования РУ. Известно [Н.И. Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. Москва, Энергоатомиздат. С.36-39, 113-114, 1982], [В.М.Седов и др. Химическая технология теплоносителей ядерных энергетических установок. Москва, Энергоатомиздат. С.84,249, 1985.], [М. Пик, М. Сегал. Химическая дезактивация водо-водяных реакторов в Великобритании. Атомная техника за рубежом. 1984, №12, с.27], что в процессе эксплуатации РУ АЭС с ВВЭР, PWR на внутренних поверхностях оборудования первого контура формируются сложные по химическому и фазовому составу оксидные пленки, которые условно можно разделить на два типа:The process of chemical decontamination (cleaning) is reduced, as a rule, to the removal of chemical products of corrosion of structural materials, including radioactive ones, from the surfaces of the RU circuit equipment with solutions of chemical reagents. It is known [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. Moscow, Energoatomizdat. S.36-39, 113-114, 1982], [V. M. Sedov et al. Chemical technology of coolants of nuclear power plants. Moscow, Energoatomizdat. P.84,249, 1985.], [M. Peak, M. Segal. Chemical decontamination of pressurized water reactors in the UK. Nuclear technology abroad. 1984, No. 12, p.27], that during the operation of RP VVER and PWR NPPs, oxide films complex in chemical and phase composition are formed on the inner surfaces of the primary circuit equipment, which can conditionally be divided into two types:

- защитные, прочно сцепленные с основным металлом оксидные пленки (топотактический слой металлооксидных отложений, обогащенных хромом и имеющих шпинельную структуру, состав которой можно представить формулой - NixFe3-x-y CryO4, где y и х - переменные);- protective, strongly bonded to the base metal oxide films (topotactic layer of metal oxide deposits enriched in chromium and having a spinel structure, the composition of which can be represented by the formula - Ni x Fe 3 -xy Cr y O 4 , where y and x are variables);

- рыхлые отложения (эпитактический слой металлооксидных отложений, состав которых определяется, в основном, магнетитом и ферритом никеля), накапливающиеся на плотном топотактическом слое эксплуатационных отложений [В.М.Седов и др. Химическая технология теплоносителей ядерных энергетических установок. Москва, Энергоатомиздат. С.249, 1985].- loose deposits (epitactic layer of metal oxide deposits, the composition of which is determined mainly by magnetite and nickel ferrite), accumulating on a dense topotactic layer of operational deposits [V. M. Sedov et al. Chemical technology of coolants of nuclear power plants. Moscow, Energoatomizdat. S.249, 1985].

Для удаления с поверхностей оборудования таких пленок, как правило, применяют двухступенчатую (двухванную) окислительно-восстановительную обработку оборудования водными растворами химических реагентов: вначале щелочным раствором перманганата калия (KMnO4), а затем кислым восстановительным раствором. Первая ванна предназначена для окисления труднорастворимого оксида Cr3+, входящего в структуру отложений, до растворимого в щелочной среде хромат ион (CrO42-) [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. Москва, Энергоатомиздат. С.131, 1982]. Во второй ванне, предназначенной для растворения отложений, обогащенных магнетитом (Fe3O4) и ферритом никеля (FeNi2O4), обычно используют восстановительные рецептуры растворов на основе минеральных и органических кислот или композиции растворов, содержащие комплексоны [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. Москва, Энергоатомиздат. С.183-186, 1982], [М.Пик, М.Сегал. Химическая дезактивация водо-водяных реакторов в Великобритании. Атомная техника за рубежом. 1984, №12, с.30-31].To remove such films from equipment surfaces, as a rule, a two-stage (two-bath) redox treatment of the equipment with aqueous solutions of chemical reagents is used: first, an alkaline solution of potassium permanganate (KMnO 4 ), and then an acidic reduction solution. The first bath is designed to oxidize the sparingly soluble Cr 3+ oxide, which is part of the sediment structure, to a chromate ion (CrO 4 2- ) soluble in an alkaline medium [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. Moscow, Energoatomizdat. S.131, 1982]. In the second bath, designed to dissolve deposits enriched in magnetite (Fe 3 O 4 ) and nickel ferrite (FeNi 2 O 4 ), recovery formulations of solutions based on mineral and organic acids or solution compositions containing complexones are usually used [N.I. Ampelogova , Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. Moscow, Energoatomizdat. S.183-186, 1982], [M. Peak, M. Segal. Chemical decontamination of pressurized water reactors in the UK. Nuclear technology abroad. 1984, No. 12, p.30-31].

Известен двухванный способ снятия окалины с нержавеющей стали, который предусматривает кипячение деталей в растворе 20% едкого натра (NaOH) с 3% KMnO4 и последующую обработку деталей в серной кислоте (H2SO4) или смеси плавиковой (HF) и азотной (HNO3) кислот при температуре 65°С [М.Пик, М.Сегал. Химическая дезактивация водо-водяных реакторов в Великобритании. Атомная техника за рубежом. 1984, №12, с.28], [United States Steel. Fabrication of USS stainless steel. 2nd ed., 1956, p.83]. Существенным недостатком этого способа являются большие коррозионные потери металла, что неприемлемо для дезактивации контурного оборудования РУ.A two-way method for removing scale from stainless steel is known, which involves boiling parts in a solution of 20% sodium hydroxide (NaOH) with 3% KMnO 4 and subsequent processing of the parts in sulfuric acid (H 2 SO 4 ) or a mixture of hydrofluoric (HF) and nitric (HNO 3 ) acids at a temperature of 65 ° C [M. Peak, M. Segal. Chemical decontamination of pressurized water reactors in the UK. Nuclear technology abroad. 1984, No. 12, p.28], [United States Steel. Fabrication of USS stainless steel. 2nd ed., 1956, p. 83]. A significant disadvantage of this method is the large corrosive loss of the metal, which is unacceptable for the decontamination of the circuit equipment RU.

Наиболее близким к заявляемому способу является двухванный способ химической дезактивации трубопроводов и оборудования РУ АЭС с ВВЭР, включающий:Closest to the claimed method is a two-way method for chemical decontamination of pipelines and equipment of nuclear power plants with VVER, including:

- обработку внутренних поверхностей щелочным раствором перманганата калия, содержащим 30 г/кг КОН (NaOH) и от 2 до 5 г/кг KMnO4 (первая ванна);- treatment of the internal surfaces with an alkaline solution of potassium permanganate containing 30 g / kg KOH (NaOH) and from 2 to 5 g / kg KMnO 4 (first bath);

- водную промывку;- water washing;

- обработку внутренних поверхностей кислым раствором щавелевой кислоты (Н2С2O4) с HNO3, содержащим от 10 до 30 г/кг H2C2O4 и 1 г/кг HNO3 или 10-30 г/кг Н2С2O4 и 1-3 г/кг Н2O2 (вторая ванна).- treatment of internal surfaces with an acid solution of oxalic acid (H 2 C 2 O 4 ) with HNO 3 containing from 10 to 30 g / kg H 2 C 2 O 4 and 1 g / kg HNO 3 or 10-30 g / kg H 2 With 2 O 4 and 1-3 g / kg H 2 O 2 (second bath).

Дезактивация оборудования в каждой ванне проводится при температуре растворов 90-100°С в течение 1,5-2,0 часов при непрерывной циркуляции растворов. Чередование растворов (ванн) при дезактивации производится до получения удовлетворительных результатов [Ф.Я.Овчинникова. Нововоронежская АЭС. Справочно-информационные материалы. Воронеж: Центрально-черноземное книжное издательство, с.157, 1979], [Руководящий документ РД 210.006-90 «Правила технологического проектирования атомных станций (с реакторами ВВЭР)»].Decontamination of equipment in each bath is carried out at a temperature of solutions of 90-100 ° C for 1.5-2.0 hours with continuous circulation of solutions. The alternation of solutions (baths) during decontamination is carried out until satisfactory results are obtained [F.Ya. Ovchinnikova. Novovoronezh NPP. Reference and informational materials. Voronezh: Central Black Earth Book Publishing House, p.157, 1979], [Guiding document RD 210.006-90 “Rules for the Technological Design of Nuclear Power Plants (with VVER Reactors)”].

Этот способ принят нами в качестве прототипа. Недостатком способа-прототипа является низкая эффективность очистки поверхностей оборудования от эксплуатационных отложений (средний коэффициент дезактивации (Кд) за 1 цикл, включающий две ванны, составляет не более 9) [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.186, 1982] и вероятность образования и осаждения на поверхностях дезактивируемого оборудования вторичных труднорастворимых отложений оксалатов Fe2+ [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.130, 1982, 1983].This method is accepted by us as a prototype. The disadvantage of the prototype method is the low efficiency of cleaning equipment surfaces from operational deposits (the average decontamination coefficient (Cd) for 1 cycle, including two baths, is no more than 9) [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.186, 1982] and the probability of the formation and deposition on the surfaces of decontaminated equipment of secondary insoluble deposits of Fe 2+ oxalates [N. I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A. A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.130, 1982, 1983].

Задачей настоящего изобретения является создание способа химической дезактивации оборудования, позволяющего повысить эффективность очистки поверхностей оборудования и, как следствие, снизить дозовые нагрузки на обслуживающий персонал АЭС.The objective of the present invention is to provide a method for chemical decontamination of equipment, which allows to increase the efficiency of cleaning the surfaces of equipment and, as a result, reduce dose loads on the personnel of nuclear power plants.

Для достижения этого технического результата в способе, включающем двухванную окислительно-востановительную обработку внутренних поверхностей оборудования РУ водными растворами химических реагентов в режиме их принудительного перемешивания при заданных температуре и времени, предлагается:To achieve this technical result, in a method comprising a two-bath redox treatment of the internal surfaces of RU equipment with aqueous solutions of chemical reagents in the mode of their forced mixing at a given temperature and time, it is proposed:

- процесс очистки (дезактивации) оборудования в первой ванне проводить в три стадии, а во второй - в две стадии;- the process of cleaning (decontamination) of equipment in the first bath is carried out in three stages, and in the second - in two stages;

- в первой и второй ваннах на первой стадии очистки применять водный раствор перманганата калия (KMnO4) с уксусной (СН3СООН) и азотной кислотами (HNO3) при весовом соотношении компонентов в растворе от 1:9:1 до 1:1:9 соответственно и начальном рН раствора от 1 до 2,5 из расчета создания в ванне раствора с суммарной концентрацией кислот от 10,0 до 50,0 г/кг;- in the first and second baths at the first stage of purification, use an aqueous solution of potassium permanganate (KMnO 4 ) with acetic (CH 3 COOH) and nitric acids (HNO 3 ) with a weight ratio of components in the solution from 1: 9: 1 to 1: 1: 9, respectively, and the initial pH of the solution from 1 to 2.5, based on the creation of a solution in the bath with a total acid concentration of 10.0 to 50.0 g / kg;

- на второй стадии в раствор первой и второй ванн порционно вводить концентрированную перекись водорода; а на третьей стадии первой ванны - концентрат раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК) с ацетатом аммония (NH4Ac) и гидразином (N2H4) при их весовом соотношении 1:0,5:0,1 соответственно из расчета создания в ванне раствора с концентрацией ЭДТК от 10 до 50 г/кг и рН раствора от 3,5 до 5,0.- at the second stage, concentrated hydrogen peroxide is added portionwise to the solution of the first and second baths; and in the third stage of the first bath, a concentrate of a solution of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) with ammonium acetate (NH 4 Ac) and hydrazine (N 2 H 4 ) at a weight ratio of 1: 0.5: 0.1, respectively, based on the calculation of creating a solution in the bath with a concentration of EDTA from 10 to 50 g / kg and a pH of the solution from 3.5 to 5.0.

Дополнительно предлагается процесс дезактивации оборудования заканчивать:Additionally, the process of decontamination of equipment is proposed to complete:

в первой и второй ванне на первой стадии обработки при отсутствии в растворе свободного KMnO4;in the first and second bath in the first processing stage in the absence of free KMnO 4 in the solution;

в первой ванне на второй стадии при стабилизации концентрации марганца в растворе, а на третьей стадии при стабилизации в растворе ванны удельной активности и концентрации Fe, Cr и Ni при наличии в растворе свободной ЭДТК;in the first bath in the second stage, when the concentration of manganese in the solution is stabilized, and in the third stage, when the specific activity and concentration of Fe, Cr, and Ni are stabilized in the bath solution in the presence of free EDTA in the solution;

во второй ванне на второй стадии при стабилизации в растворе ванны удельной активности и концентрации Mn, Fe, Cr и Ni при наличии в растворе свободной Н2O2.in the second bath in the second stage, when the specific activity and concentration of Mn, Fe, Cr and Ni are stabilized in the bath solution in the presence of free H 2 O 2 in the solution.

Исходную концентрацию ЭДТК в растворе первой ванны предлагается определять на основании теоретической металлоемкости ЭДТК с учетом химического и количественного составов отложений.The initial concentration of EDTA in the solution of the first bath is proposed to be determined on the basis of the theoretical metal consumption of EDTA taking into account the chemical and quantitative composition of the deposits.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что дезактивацию радиоактивно загрязненного оборудования АЭС предлагается осуществлять по традиционной двухванной технологии, но с использованием в обеих ваннах кислых растворов химических реагентов и проведением двух окислительных стадий обработки оборудования в первой и второй ваннах и одной восстановительной (третьей) стадии в первой ванне. На первой стадии окислительной обработки оборудования в первой и второй ваннах предлагается использовать уксуснокислый раствор KMnO4 с добавкой в него HNO3, а на второй стадии (стадия осветления раствора) для разрушения вторичных отложений двуокиси марганца и возможного избытка перманганата - перекись водорода. Предлагается также после осветления раствора первой и второй ванн перекисью водорода продолжать порционную дозировку в раствор ванн перекиси водорода (вторая стадия окислительной обработки). На третьей стадии (восстановительной) обработки оборудования в первой ванне предлагается применять ацетатный раствор ЭДТК с N2H4.The essence of the proposed method lies in the fact that the decontamination of radioactive contaminated equipment of nuclear power plants is proposed to be carried out according to the traditional two-bath technology, but with the use of acidic solutions of chemical reagents in both baths and two oxidation stages of processing the equipment in the first and second baths and one reduction (third) stage in first bath. At the first stage of oxidizing treatment of equipment in the first and second baths, it is proposed to use an acetic acid solution of KMnO 4 with the addition of HNO 3 in it, and at the second stage (stage of clarification of the solution), hydrogen peroxide is used to destroy the secondary deposits of manganese dioxide and a possible excess of permanganate. It is also suggested that after clarifying the solution of the first and second baths with hydrogen peroxide, continue portioning the dosage in the bath solution of hydrogen peroxide (second stage of oxidative treatment). At the third stage of (recovery) processing of equipment in the first bath, it is proposed to use an acetate solution of EDTA with N 2 H 4 .

Предложение использовать на первой стадии очистки поверхностей оборудования в первой и второй ванне кислого раствора KMnO4 обуславливается тем, что такой раствор, в сравнении со щелочным окислительным раствором, может оказаться более эффективным при дезактивации нержавеющей стали и сплавов титана [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.134, 1982].The proposal to use KMnO 4 acidic solution at the first stage of cleaning equipment surfaces in the first and second baths is caused by the fact that such a solution, in comparison with an alkaline oxidizing solution, may be more effective in the decontamination of stainless steel and titanium alloys [N. I. Ampelogova, Yu .M.Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.134, 1982].

Известно, что химическая стойкость плотных (защитных), прочно сцепленных с основным металлом оксидных пленок (топотактический слой) обусловлена обогащением их хромом, содержание которого в пленках достигает 30-45% [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.131, 1982], [В.М.Седов и др. Химическая технология теплоносителей ядерных энергетических установок. М.: Энергоатомиздат, с.248-249, 1985]. Кроме того, при проведении цикла дезактивации оборудования по любой технологии на очищаемых поверхностях из-за того что исходный оксидный слой не имеет одинакового состава и толщины [М.Йовчев. Коррозия теплоэнергетического и ядерно-энергетического оборудования. Москва, Энергоатомиздат. с.161, 1988], остаются остатки высокообогащенных хромом оксидных пленок. Нами экспериментально установлено, что после проведения обработки образцов окалины аустенитной стали марки 0Х18Н10Т окислительно-восстановительными растворами по технологии способа-прототипа состав окалины по основным химическим элементам Fe и Cr существенно изменяется (см. таблицу 1). Окалина, как минимум, в 2,0 раза обогащается хромом и в 1,5 раза обедняется по содержанию в ней железа. Естественно, что растворение высокообогащенных хромом отложений возможно только в растворах, содержащих окислитель. Этим и обосновывается предложение использования на заключительном этапе дезактивации оборудования окислительной двухстадийной ванны с применением на первой стадии уксуснокислого раствора KMnO4, а на второй перекиси водорода. Это повысит не только эффективность растворения обогащенных хромом отложений и, соответственно, коэффициента дезактивации (Кд), но и позволит отказаться от проведения этапа пассивации очищенных поверхностей оборудования, так как кислые перекисные растворы являются пассиваторами [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.130, 1982].It is known that the chemical resistance of dense (protective) oxide films (topotactic layer) firmly adhered to the base metal is due to their enrichment with chromium, the content of which in films reaches 30-45% [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A. A.Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.131, 1982], [V.M. Sedov et al. Chemical technology of coolants of nuclear power plants. M .: Energoatomizdat, p. 248-249, 1985]. In addition, when conducting a decontamination cycle of equipment by any technology on surfaces to be cleaned due to the fact that the initial oxide layer does not have the same composition and thickness [M. Yovchev. Corrosion of thermal power and nuclear power equipment. Moscow, Energoatomizdat. p.161, 1988], the remains of highly enriched chromium oxide films. We experimentally established that after processing samples of 0X18H10T austenitic steel oxide scale samples with redox solutions using the technology of the prototype method, the scale composition of the main chemical elements Fe and Cr changes significantly (see table 1). Dross, at least 2.0 times enriched with chromium and 1.5 times depleted in its iron content. Naturally, the dissolution of highly enriched chromium deposits is possible only in solutions containing an oxidizing agent. This justifies the proposal to use the oxidizing two-stage bath at the final stage of decontamination of equipment using KMnO 4 at the first stage of acetic acid solution, and hydrogen peroxide at the second stage. This will increase not only the efficiency of dissolution of chromium-rich deposits and, accordingly, the decontamination coefficient (Cd), but will also make it possible to abandon the passivation stage of cleaned equipment surfaces, since acid peroxide solutions are passivators [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.130, 1982].

Положительным моментом использования на первой стадии дезактивации оборудования в первой и второй ваннах уксуснокислого раствора KMnO4 с добавкой в него HNO3 является также то, что предлагаемая рецептура универсальна и позволяет, при высоком содержании кислот (СН3СООН+HNO3) в растворе ванны, создать оптимальный для окисления Cr3+ в Cr6+ диапазон рН от 1,0 [Е.В.Захарова, В.И.Казарин, Г.Н.Мешкова. Совершенствование способов дезактивации оборудования первого контура АЭС. Атомная энергия, т.79, вып.1, с.71-74, 1995] до 2,5 [М.Пик, М.Сегал. Химическая дезактивация водо-водяных реакторов в Великобритании. Атомная техника за рубежом. 1984, №12, с.27,], что невозможно в случае использования известных [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.135, 1982] окислительных рецептур растворов на основе KMnO4 с азотной кислотой. Растворы KMnO5 с концентрацией HNO3 более 10 г/кг имеют рН менее 1,0, а при рН 2,5 содержание HNO3 в растворе не превышает 0,5 г/кг, что явно недостаточно для растворения отложений, содержащих в своем составе Fe, Со и Ni.The positive point of using the KMnO 4 acetic acid solution with the addition of HNO 3 in the first and second baths of the equipment decontamination is also that the proposed formulation is universal and allows, with a high content of acids (CH 3 COOH + HNO 3 ) in the bath solution, to create an optimal pH range from 1.0 for the oxidation of Cr 3+ in Cr 6+ [E.V. Zakharova, V.I. Kazarin, G.N. Meshkova. Improving the methods of decontamination of equipment of the primary circuit of nuclear power plants. Atomic energy, vol. 79, issue 1, pp. 71-74, 1995] up to 2.5 [M. Peak, M. Segal. Chemical decontamination of pressurized water reactors in the UK. Nuclear technology abroad. 1984, No. 12, p.27,], which is impossible in case of using the famous [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.135, 1982] oxidizing solutions based formulations KMnO 4 with nitric acid. KMnO 5 solutions with an HNO 3 concentration of more than 10 g / kg have a pH of less than 1.0, and at pH 2.5, the HNO 3 content in the solution does not exceed 0.5 g / kg, which is clearly insufficient to dissolve deposits containing in its composition Fe, Co and Ni.

Положительным является и то, что применение в окислительной рецептуре в качестве основного компонента СН3СООН, обладающей комплексообразующими свойствами [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.126, 1982], позволит повысить эффективность извлечения из отложений и перевода в раствор не только хрома, но и других металлов (Fe, Ni, Со), входящих в состав отложений, а использование в рецептуре в качестве добавки HNO3 дает возможность провести необходимую корректировку рН раствора и предотвратить вероятность образования и осаждения на поверхностях очищаемого оборудования вторичных отложений ацетатов металлов.It is also positive that the use of oxidizing compounding as the main component of CH 3 COOH, which has complex-forming properties [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p.126, 1982], will improve the efficiency of extraction from deposits and transfer to a solution of not only chromium, but also other metals (Fe, Ni, Co) included in the composition of deposits, and use in the formulation as an additive HNO 3 makes it possible to carry out the necessary adjustment of the pH of the solution and prevent the likelihood of the formation and deposition of secondary deposits of metal acetates on the surfaces of the equipment being cleaned.

Основанием использования перекиси водорода для осветления раствора (стадия разрушения избытка KMnO4 и растворения вторичных отложений MnO2) и продолжения окислительной стадии обработки оборудования в первой и второй ваннах за счет периодической ее дозировки в раствор является то, что H2O2 - бессолевая добавка с величиной рН раствора, близкой к нейтральной, что позволяет снизить общее солесодержание отработанных растворов (ЖРО), образующихся в цикле дезактивации. Положительным моментом является также то, что применение H2O2 на завершающей стадии окислительной обработки повышает не только кинетические характеристики процесса разрушения в растворе избытка KMnO4 и растворения вторичных отложений двуокиси марганца (MnO2), но и позволяет после осветления раствора продолжить процесс окисления в отложениях Cr3+ до Cr6+ активным кислородом, образующимся в растворе в результате химических реакций взаимодействия Н2O2 с перманганатом калия и двуокисью марганца [Р.Рипан, И.Четяну. Неорганическая химия, т.2. Мир. Москва, 1971, с.430] и частичного каталитического распада самой перекиси водорода до атомарного и молекулярного кислорода [Б.В.Некрасов. Основы общей химии, т.1. Химия, Москва, с.150, 1985]. Известно, например [Н.И.Ампелогова, Ю.М.Симановский, А.А.Трапезников. Дезактивация в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, с.36, 1982], что введение газообразного кислорода в теплоноситель приводит к значительному повышению содержания растворенных хроматов, образование которых, вероятно, протекает по реакции:The reason for using hydrogen peroxide to clarify the solution (the stage of destruction of excess KMnO 4 and dissolution of secondary deposits of MnO 2 ) and the continuation of the oxidative stage of processing equipment in the first and second baths due to its periodic dosage in the solution is that H 2 O 2 is a salt-free additive with the pH of the solution is close to neutral, which allows to reduce the total salt content of the spent solutions (LRW) formed in the decontamination cycle. A positive point is that the use of H 2 O 2 at the final stage of oxidative treatment not only increases the kinetic characteristics of the process of destruction of excess KMnO 4 in the solution and dissolution of secondary deposits of manganese dioxide (MnO 2 ), but also allows the oxidation process to continue in deposits of Cr 3+ to Cr 6+ with active oxygen formed in solution as a result of chemical reactions of the interaction of H 2 O 2 with potassium permanganate and manganese dioxide [R. Ripan, I. Chetyanu. Inorganic chemistry, v.2. Peace. Moscow, 1971, p.430] and partial catalytic decomposition of hydrogen peroxide itself to atomic and molecular oxygen [B.V. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry, v.1. Chemistry, Moscow, p.150, 1985]. It is known, for example [N.I. Ampelogova, Yu.M. Simanovsky, A.A. Trapeznikov. Decontamination in nuclear power. M .: Energoatomizdat, p. 36, 1982] that the introduction of gaseous oxygen into the coolant leads to a significant increase in the content of dissolved chromates, the formation of which probably proceeds according to the reaction:

2Cr2O3+3O2+4Н2O→4Н2CrO4.2Cr 2 O 3 + 3O 2 + 4H 2 O → 4H 2 CrO 4 .

Кроме того, в результате химико-каталитического разрушения Н2O2 с образованием газообразного кислорода в очищаемой системе: раствор - пленки эксплуатационных отложений - поверхность металла реализуется режим интенсивного перемешивания («кипения») раствора, который активизирует процесс захвата с очищаемых поверхностей оборудования раствором мелкодисперсных продуктов коррозии [Патент JP №62-22119, публикация от 15.05.87 №6-553, «Изобретения стран мира»] и углеродосодержащих нерастворимых примесей, входящих в структуру эксплуатационных отложений, что, в целом, повышает эффективность дезактивации.In addition, as a result of chemical-catalytic destruction of H 2 O 2 with the formation of gaseous oxygen in the system to be cleaned: solution - films of operational deposits - metal surface, a mode of intensive mixing ("boiling") of the solution is realized, which activates the capture of finely dispersed solution from the cleaned surfaces of the equipment corrosion products [JP Patent No. 62-22119, publication of 05.15.87 No. 6-553, "Inventions of the world"] and carbon-containing insoluble impurities included in the structure of operational pending which, in general, increases the effectiveness of decontamination.

Экспериментально установлено, что применение перекиси водорода после обработки поверхностей оборудования кислыми растворами KMnO4 позволяет полностью разрушить в растворе избыток KMnO4 и осадки MnO2. Реакция Н2O2 с KMnO4 и MnO2 происходит быстро с образованием кислорода как в объеме раствора, так и на очищаемых поверхностях. Необходимое количество перекиси водорода при проведении осветлительной стадии в первой и второй ваннах определяется стабилизацией концентрации марганца в растворе, причем его количество в растворе должно соответствовать количеству марганца, введенного в раствор в составе KMnO4. Критерием же окончания стадии окислительной обработки оборудования во второй ванне (прекращение технологической операции периодического ввода Н2О2 в раствор ванн) является стабилизация в растворе ванны концентрации Mn, Fe, Cr и Ni и удельной активности при наличии в растворе свободной перекиси водорода.It has been experimentally established that the use of hydrogen peroxide after treating equipment surfaces with acidic KMnO 4 solutions can completely destroy the excess KMnO 4 and MnO 2 precipitate in the solution. The reaction of H 2 O 2 with KMnO 4 and MnO 2 occurs rapidly with the formation of oxygen both in the solution volume and on the surfaces to be cleaned. The required amount of hydrogen peroxide during the clarification stage in the first and second baths is determined by the stabilization of the concentration of manganese in the solution, and its amount in the solution should correspond to the amount of manganese introduced into the solution in the composition of KMnO 4 . The criterion for the end of the stage of oxidative treatment of equipment in the second bath (termination of the technological operation of periodically introducing Н 2 О 2 into the bath solution) is the stabilization of the concentration of Mn, Fe, Cr, and Ni in the bath solution and specific activity in the presence of free hydrogen peroxide in the solution.

Эффективность растворения (оценивалась по изменению Кд) металлооксидных отложений, обогащенных хромом, в уксуснокислом растворе KMnO4+HNO3 с последующей дозировкой в раствор концентрированной Н2O2 иллюстрируется на примере очистки образцов-свидетелей теплообменных труб (ТОТ), вырезанных из парогенератора ПГВ-440 энергоблока №3 Нововоронежской АЭС, результаты которой приведены в таблице 2.Efficiency of dissolution (estimated from the change in Kd) of metal oxide deposits chromium enriched in acetic acid solution KMnO 4 + HNO 3, followed by dosing in a solution of concentrated H 2 O 2 is illustrated by purification witness samples of heat exchanger tubes (TOT) cut from a steam generator PGV- 440 of power unit No. 3 of the Novovoronezh NPP, the results of which are shown in table 2.

Применение в первой ванне на третьей стадии дезактивации восстановительного раствора ЭДТК с NH4Ac и N2H4 при весовом соотношении 1:0,5:0,1 и исходной величине рН раствора от 3,5 до 5 исключает возможность образования в объеме раствора и осаждения на поверхностях очищаемого оборудования вторичных отложений, повышает эффективность процесса растворения оксидов металлов за счет:The use in the first bath in the third stage of deactivation of a reducing solution of EDTA with NH 4 Ac and N 2 H 4 with a weight ratio of 1: 0.5: 0.1 and an initial pH of the solution from 3.5 to 5 excludes the possibility of formation in the solution volume and deposition on the surfaces of the equipment to be cleaned secondary deposits, increases the efficiency of the process of dissolution of metal oxides due to:

- наличия в растворе восстановителя (N2H4);- the presence in the solution of a reducing agent (N 2 H 4 );

- обеспечения оптимальной для растворения феррита никеля [М.Пик, М.Сегал. Химическая дезактивация водо-водяных реакторов в Великобритании. Атомная техника за рубежом. 1984, №12, с.31] и магнетита [патент РФ №2203461, БИ №12, 2003 г.] величины рН раствора от 4 до 5;- providing optimal for the dissolution of nickel ferrite [M. Peak, M. Segal. Chemical decontamination of pressurized water reactors in the UK. Nuclear technology abroad. 1984, No. 12, p.31] and magnetite [RF patent No. 2203461, BI No. 12, 2003] the pH of the solution from 4 to 5;

- буферных свойств предлагаемой рецептуры раствора [Б.В.Некрасов. Основы общей химии, т.1, Химия, Москва, с.189, 1965], обеспечивающих поддержание оптимального для растворения феррита никеля диапазона рН раствора.- buffering properties of the proposed solution formulation [B.V. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry, vol. 1, Chemistry, Moscow, p. 189, 1965], ensuring the maintenance of the optimum pH range for dissolving nickel ferrite.

Положительным моментом использования предлагаемой восстановительной рецептуры на основе ЭДТК с NH4Ac и N2H4 является также то, что приготовление концентрата раствора с содержанием ЭДТК не менее 200 г/кг не представляет трудностей. Концентрат может быть приготовлен без дополнительного нагрева простым растворением компонентов в дистилляте при соблюдении последовательности растворения компонентов (NH4Ac→ЭДТК→N2H4) и рекомендуемого их соотношения. В таблицах 3 и 4 приведены основные исходные данные для приготовления 20 м3 (объем штатного бака, используемого на АЭС с ВВЭР-1000) концентрированного раствора ЭДТК [патент РФ, №2203461, БИ №12, с.19-20, 2003].A positive aspect of using the proposed reduction formulation based on EDTA with NH 4 Ac and N 2 H 4 is also that the preparation of a solution concentrate with an EDTA content of at least 200 g / kg is not difficult. The concentrate can be prepared without additional heating by simple dissolution of the components in the distillate, following the sequence of dissolution of the components (NH 4 Ac → EDTA → N 2 H 4 ) and their recommended ratio. Tables 3 and 4 show the basic input data for the preparation of 20 m 3 (the volume of a standard tank used at VVER-1000 NPPs) of a concentrated EDTA solution [RF patent, No. 2203461, BI No. 12, pp. 19-20, 2003].

Пример осуществления заявляемого способаAn example implementation of the proposed method

Проводили химическую дезактивацию образцов-свидетелей теплообменных труб (ТОТ), вырезанных из парогенератора ПГВ-440 энергоблока №3 Нововоронежской АЭС в статических условиях при периодическом взбалтывании растворов в стеклянных колбах, снабженных обратными холодильниками. Обработку образцов в первой ванне, предназначенной для окисления Cr3+ в Cr6+, проводили в течение 2,5 часов при температуре 90±1°С окислительными растворами состава:Chemical deactivation of witness samples of heat transfer tubes (TOT) was carried out, cut from the PGV-440 steam generator of unit 3 of the Novovoronezh NPP under static conditions with periodic shaking of solutions in glass flasks equipped with reflux refrigerators. The processing of samples in the first bath, designed for the oxidation of Cr 3+ in Cr 6+ , was carried out for 2.5 hours at a temperature of 90 ± 1 ° C with oxidizing solutions of the composition:

заявляемый способ:The claimed method: способ-прототип:prototype method: KMnO4 - 1,0 г/кгKMnO 4 - 1.0 g / kg KMnO4 - 5,0 г/кгKMnO 4 - 5.0 g / kg СН3СООН - 5,0 г/кгCH 3 COOH - 5.0 g / kg NaOH - 30,0 г/кгNaOH - 30.0 g / kg HNO3 - 5,0 г/кгHNO 3 - 5.0 g / kg рН - 12,1pH - 12.1 рН - 1,3pH 1.3

После обработки образца-свидетеля ТОТ окислительным уксуснокислым раствором KMnO4 с HNO3 (заявляемый способ, первая стадия первой ванны) в колбу каплями вводили концентрированную перекись водорода (вторая стадия первой ванны) до полного осветления раствора и растворения вторичных отложений MnO2 (суммарно введено в колбу около 0,15 мл H2O2), образец-свидетель извлекали из колбы, промывали водой, сушили, измеряли его радиоактивность и определяли Кд. Далее образец помещали в осветленный горячий раствор первой ванны, в раствор вводили концентрат восстановительного раствора ЭДТК с NH4Ac и N2H4 до концентрации ЭДТК в растворе ванны - 20 г/кг и эксперимент (третья стадия первой ванны) продолжали еще в течение 4,1 часов.After the treatment of the test specimen TOT with an oxidizing acetic acid solution of KMnO 4 with HNO 3 (the inventive method, the first stage of the first bath), concentrated hydrogen peroxide (second stage of the first bath) was added dropwise into the flask until the solution was completely clarified and the secondary deposits of MnO 2 were dissolved (total flask, 0.15 ml H 2 O 2) witness sample recovered from the flask, washed with water, dried, and measured its radioactivity was determined by Kd. Next, the sample was placed in a clarified hot solution of the first bath, the concentrate of the EDTA reduction solution with NH 4 Ac and N 2 H 4 was introduced into the solution until the concentration of EDTA in the bath solution was 20 g / kg, and the experiment (third stage of the first bath) was continued for another 4 , 1 hours.

После завершения обработки образцов-свидетелей ТОТ растворами первой ванны растворы из колбы сливали, проводили 2-кратную промывку образцов и колбы дистиллятом, образцы извлекали из колб, сушили, измеряли их радиоактивность и определяли Кд.After completion of the treatment of the test specimens of TOT with solutions of the first bath, the solutions were drained from the flask, the samples and flasks were washed twice with distillate, the samples were removed from the flasks, dried, their radioactivity was measured, and the CD was determined.

Последующую обработку образцов-свидетелей ТОТ (вторая ванна) проводили при температуре 90±1°С в течении 9 часов (способ-прототип) и 4,6 часа (заявляемый способ) растворами состава:Subsequent processing of test specimens of TOT (second bath) was carried out at a temperature of 90 ± 1 ° C for 9 hours (prototype method) and 4.6 hours (inventive method) with solutions of the composition:

заявляемый способ:The claimed method: способ-прототип:prototype method: KMnO4 - 1,0 г/кгKMnO 4 - 1.0 g / kg Н2С2O4 - 20,0 г/кгH 2 C 2 O 4 - 20.0 g / kg СН3СООН - 5,0 г/кгCH 3 COOH - 5.0 g / kg HNO3 - 1,0 г/кгHNO 3 - 1.0 g / kg HNO3 - 5,0 г/кгHNO 3 - 5.0 g / kg рН - 2,1pH 2.1 рН - 1,3pH 1.3

с периодическим извлечением образцов из растворов, измерением их радиоактивности и определением Кд. В эксперименте (заявляемый способ) после 2-часовой обработки образца кислым окислительным раствором KMnO4 в раствор дозировали концентрированную Н2O2.with periodic extraction of samples from solutions, measurement of their radioactivity and determination of CD. In the experiment (the inventive method), after a 2-hour treatment of the sample with an acidic oxidizing solution of KMnO 4 , concentrated H 2 O 2 was dosed into the solution.

Результаты сравнительных экспериментов по дезактивации образцов-свидетелей ТОТ парогенератора ПГВ-440 энергоблока №3 Нововоронежской АЭС, приведенные в таблице 5, свидетельствуют о том, что предлагаемый способ дезактивации оборудования РУ АЭС, в сравнении с прототипом, позволяет существенно повысить эффективность очистки поверхностей оборудования от радиоактивных эксплуатационных отложений и снизить дозовые нагрузки на персонал АЭС при проведении регламентных работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования.The results of comparative experiments on the decontamination of TOT witness witnesses of the steam generator PGV-440 of power unit No. 3 of the Novovoronezh NPP, shown in table 5, indicate that the proposed method of decontamination of RP equipment at nuclear power plants, in comparison with the prototype, can significantly increase the efficiency of cleaning equipment surfaces from radioactive operational deposits and reduce dose loads on NPP personnel during routine maintenance and repair of equipment.

Предлагаемый способ дезактивации трубопроводов и оборудования РУ с ВВЭР (PWR) может быть реализован на АЭС с использованием штатного оборудования без изменения схемных решений, заложенных в штатных методиках и технологиях, с учетом предлагаемого изменения составов растворов и режимов их применения.The proposed method for the decontamination of pipelines and equipment of VVER-equipped reactors (PWR) can be implemented at nuclear power plants using standard equipment without changing the circuit decisions laid down in standard methods and technologies, taking into account the proposed change in the composition of solutions and their application modes.

Таблица 1Table 1 Элементный состав окалины стали марки ОХ18Н10Т до и после проведения цикла окислительно-восстановительной обработки по технологии способа-прототипаThe elemental composition of the steel oxide grade ОХ18Н10Т before and after the redox treatment cycle using the technology of the prototype method Химический элементChemical element Содержание элементов, в %The content of elements, in% до обработки (исх.)before processing (ref.) после обработкиafter processing Железо (Fe)Iron (Fe) 71,5471.54 49,2349.23 Хром (Cr)Chrome (Cr) 16,8016.80 34,3834.38 Никель (Ni)Nickel (Ni) 8,878.87 12,5312.53 Титан (Ti)Titanium (Ti) 0,630.63 1,061.06 Марганец (Mn)Manganese (Mn) 1,771.77 1,631,63 Кобальт (Со)Cobalt (Co) 0,210.21 0,310.31 Медь (Cu)Copper (Cu) 0,170.17 0,160.16 Цинк (Zn)Zinc (Zn) 0,010.01 0,020.02 Ванадий (V)Vanadium (V) 0,120.12 0,130.13 Вольфрам (W)Tungsten (W) 0,020.02 0,110.11

Таблица 2table 2 Результаты очистки поверхности образца-свидетеля теплообменной трубки (ТОТ) со стороны первого контура, вырезанной из парогенератора ПГВ-440 энергоблока №3 Нововоронежской АЭС. Объем раствора - 100 мл. Площадь очищаемой поверхности - 25 см2. Температура обработки - 95±5°С.The results of cleaning the surface of a witness sample of a heat exchange tube (TOT) from the side of the primary circuit cut from the PGV-440 steam generator of Unit 3 of the Novovoronezh NPP. The volume of the solution is 100 ml. The surface area to be cleaned is 25 cm 2 . Processing temperature - 95 ± 5 ° C. Химические операцииChemical operations Состав раствора, г/кг, последовательность операцийThe composition of the solution, g / kg, the sequence of operations Введено Н2O2, млIntroduced H 2 O 2 , ml Время обработки, часProcessing time, hour Аβ, имп·см2/минAnd β , imp · cm 2 / min Кд*Cd * нач.beg. кон.con. Окислительная обработка образца (окислитель - KMnO4)Oxidative treatment of the sample (oxidizing agent - KMnO 4 ) Окислительный раствор:Oxidizing solution: -- 3,03.0 11701170 **** -- KMnO4 - 5KMnO 4 - 5 СН3СООН - 40 CH3COOH - 40 HNO3 - 10HNO 3 - 10 рН - 1,1pH 1.1 Осветление окислительного раствораOxidizing solution clarification Ввод Н2O2 в отработанный окислительный растворEnter H 2 O 2 in the spent oxidizing solution 0,360.36 0,50.5 -- 50fifty 43,443,4 Окислительная обработка образца (окислители: Н2O2; атомарный кислород)Oxidative treatment of the sample (oxidizing agents: H 2 O 2 ; atomic oxygen) Периодический ввод в осветленный окислительный раствор Н2O2 Periodic input into a clarified oxidative solution of H 2 O 2 0,360.36 2,02.0 -- 3535 62,062.0 0,360.36 2,02.0 -- 20twenty 108,5108,5 0,120.12 1,51,5 -- 15fifteen 145,0145.0 0,240.24 2,02.0 -- 88 271,0271.0 0,240.24 2,02.0 -- фонbackground фонbackground Примечание: * - коэффициенты дезактивации рассчитаны от начального значения Аβ образца; Note: * - deactivation coefficients are calculated from the initial value А β of the sample; ** - измерение Аβ не проводились, на образце и в растворе MnO2.** - A β measurement was not performed on the sample and in the MnO 2 solution.

Таблица 3Table 3 Основные исходные данные для приготовления 20 м3 исходного концентрата промывного раствора на основе ЭДТК, ацетата аммония и гидразина по предлагаемому способуBasic input data for the preparation of 20 m 3 of the initial concentrate of the washing solution based on EDTA, ammonium acetate and hydrazine according to the proposed method Состав исходного концентрата, г/лThe composition of the initial concentrate, g / l Необходимое количество химических реагентов, кгThe required amount of chemicals, kg Водородный показатель рН концентратаHydrogen pH Concentrate ЭДТК - 200EDTK - 200 40004000 NH4Ac - 100NH 4 Ac - 100 20002000 4,24.2 N2H4 - 20N 2 H 4 - 20 400400 ЭДТК - 200EDTK - 200 40004000 NH4Ac - 100NH 4 Ac - 100 20002000 5,4-5,55.4-5.5 N2H4 - 20N 2 H 4 - 20 400400 NH4OH до рН-5,4NH 4 OH to pH 5.4 1,5 м3 25% NH4OH1.5 m 3 25% NH 4 OH

Таблица 4Table 4 Изменение величины рН концентратов растворов на основе ЭДТК в зависимости от их разбавления дистиллятом.The change in the pH of the concentrates of solutions based on EDTA depending on their dilution with distillate. Основной компонент концентратаThe main component of the concentrate Исходная величина pHPH initial value Изменение рН концентрата при разбавлении. Концентрация разбавленного раствора по основному компоненту, г/лChange in pH of the concentrate upon dilution. The concentration of the diluted solution in the main component, g / l 100one hundred 50fifty 2525 12,512.5 ЭДТКEDTK 4,24.2 4,24.2 4,054.05 4,054.05 4,054.05 ЭДТКEDTK 5,4-5,55.4-5.5 5,35.3 5,255.25 5,155.15 5,155.15

Таблица 5Table 5 Коэффициенты дезактивации образцов-свидетелей ТОТ, вырезанных из трубчатки парогенератора ПГВ-440 энергоблока №3 Нововоронежской АЭС. Температура обработки - 90±1°С. Объем растворов в колбе - 50 см3. Соотношение V/S=2,0 см3/см2 Decontamination coefficients of TOT witness samples cut from the tubing of the PGV-440 steam generator of Unit 3 of the Novovoronezh NPP. Processing temperature - 90 ± 1 ° C. The volume of solution in the flask - 50 cm 3. V / S ratio = 2.0 cm 3 / cm 2 Способ дезактивацииDecontamination Method Состав раствора, г/кгThe composition of the solution, g / kg время, часtime hour Аβ имп. см2/минAnd β imp. cm 2 / min Кд**Cd ** Ванна 1Bath 1 Ванна 2Bath 2 нач.beg. кон.con. прототипprototype KMnO4 - 5,0KMnO 4 - 5.0 -- 2,52,5 15951595 1545 *1545 * 1,031,03 NaOH - 30,0NaOH - 30.0 рН - 12,0pH - 12.0 слив раствора и проведение водной промывкиdraining the solution and conducting a water wash -- -- Н2С2O4 - 20,0 H 2 C 2 O 4 - 20.0 2,02.0 15451545 745745 2,12.1 4,04.0 -- 690690 2,32,3 HNO3 - 1,0HNO 3 - 1.0 6,06.0 -- 640640 2,52,5 рН - 2,1pH 2.1 7,57.5 -- 540540 2,92.9 9,09.0 -- 440440 3,63.6 заявляемыйclaimed KMnO4 - 1,0KMnO 4 - 1.0 -- 2,52,5 16501650 -- СН3СООН - 5,0CH 3 COOH - 5.0 HNO3 - 5,0HNO 3 - 5.0 рН - 1,3pH 1.3 ввод Н2О2 4 каплиinput H 2 About 2 4 drops -- 0,10.1 -- 350350 4,74.7 ввод конц. доinput conc. before -- 2,52,5 -- 300300 5,55.5 ЭДТК - 20,0EDTK - 20.0 3,53,5 -- 250250 6,66.6 NH4Ac - 10,0NH 4 A c - 10.0 4,04.0 195195 8,28.2 N2H4 - 2,0N 2 H 4 - 2.0 -- -- -- -- pH - 3,5pH - 3.5 -- -- -- -- слив раствора и проведение водной промывкиdraining the solution and conducting a water wash -- KMnO4 - 1KMnO 4 - 1 2,02.0 -- -- -- СН3СООН - 5CH 3 COOH - 5 HNO3 - 5HNO 3 - 5 рН - 1,3pH 1.3 ввод Н2О2 4 каплиinput H 2 About 2 4 drops 0,10.1 -- 30thirty 55,055.0 ввод Н2О2 2 каплиinput H 2 About 2 2 drops 1,01,0 -- 1010 165,0165.0 ввод Н2О2 1 каплиinput H 2 About 2 1 drops 1,51,5 -- фонbackground ФонBackground Примечание:* - измерение Аβ не проводились, на образце и в растворе MnO2;Note: * - A β measurement was not performed on the sample and in the MnO 2 solution; ** - Кд рассчитаны от начального значения Аβ образца.** - CD calculated from the initial value And β of the sample.

Claims (3)

1. Способ химической дезактивации оборудования атомных электрических станций, включающий двухванную окислительно-восстановительную обработку поверхностей оборудования водными растворами химических реагентов в режиме их принудительного перемешивания при заданной температуре и времени, отличающийся тем, что процесс дезактивации оборудования в первой ванне проводят в три стадии, а во второй - в две стадии, при этом в первой и второй ваннах на первой стадии обработку проводят водным раствором перманганата калия с уксусной и азотной кислотами при весовом соотношении компонентов в растворе от 1:9:1 до 1:1:9, соответственно, из расчета создания в ванне раствора с суммарной концентрацией кислот от 10,0 до 50,0 г/кг; на второй стадии в раствор первой и второй ванн порционно вводят концентрированную перекись водорода; а на третьей стадии первой ванны - концентрат раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты с ацетатом аммония и гидразином при их весовом соотношении 1:0,5:0,1, соответственно, из расчета создания в ванне раствора с концентрацией этилен-диаминтетрауксусной кислоты от 10 до 50 г/кг и рН раствора от 3,5 до 5,0.1. The method of chemical decontamination of equipment of nuclear power plants, including two-bath redox treatment of equipment surfaces with aqueous solutions of chemical reagents in the mode of forced mixing at a given temperature and time, characterized in that the process of equipment decontamination in the first bath is carried out in three stages, and the second - in two stages, while in the first and second baths in the first stage, the treatment is carried out with an aqueous solution of potassium permanganate with acetic and nitric acid Tammy in a weight ratio of the components in a solution of 1: 9: 1 to 1: 1: 9, respectively, at the rate established in the bath solution with a total acid concentration of 10.0 to 50.0 g / kg; at the second stage, concentrated hydrogen peroxide is introduced portionwise into the solution of the first and second baths; and in the third stage of the first bath, a concentrate of a solution of ethylenediaminetetraacetic acid with ammonium acetate and hydrazine at a weight ratio of 1: 0.5: 0.1, respectively, based on the calculation of creating in the bath a solution with a concentration of ethylene-diaminetetraacetic acid from 10 to 50 g / kg and a pH of the solution from 3.5 to 5.0. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дезактивацию на первой стадии первой и второй ванн ведут при начальной рН раствора от 1 до 2,5, а на третьей стадии первой ванны - при рН раствора от 3,5 до 5,0.2. The method according to claim 1, characterized in that the decontamination in the first stage of the first and second baths is carried out at an initial pH of the solution from 1 to 2.5, and in the third stage of the first bath at a pH of the solution from 3.5 to 5.0 . 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку поверхностей оборудования растворами заканчивают: в первой и второй ваннах на первой стадии обработки - при отсутствии в растворе свободного перманганата калия; в первой ванне на второй стадии - при стабилизации концентрации марганца в растворе, на третьей стадии - при стабилизации в растворе ванны удельной активности и концентрации железа, хрома и никеля при наличии в растворе свободной этилендиаминтетрауксусной кислоты; а на второй стадии второй ванны - при стабилизации в растворе ванны удельной активности и концентрации марганца, железа, хрома и никеля при наличии в растворе свободной перекиси водорода.3. The method according to claim 1, characterized in that the surface treatment of the equipment with solutions is completed: in the first and second baths at the first stage of processing - in the absence of free potassium permanganate in the solution; in the first bath in the second stage, when the concentration of manganese in the solution is stabilized, in the third stage, when the specific activity and concentration of iron, chromium and nickel are stabilized in the bath solution in the presence of free ethylenediaminetetraacetic acid in the solution; and in the second stage of the second bath, when the specific activity and concentration of manganese, iron, chromium and nickel are stabilized in the bath solution in the presence of free hydrogen peroxide in the solution.
RU2007111614/06A 2007-03-29 2007-03-29 Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment RU2340965C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111614/06A RU2340965C1 (en) 2007-03-29 2007-03-29 Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111614/06A RU2340965C1 (en) 2007-03-29 2007-03-29 Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2340965C1 true RU2340965C1 (en) 2008-12-10

Family

ID=40194477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111614/06A RU2340965C1 (en) 2007-03-29 2007-03-29 Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340965C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460160C1 (en) * 2011-07-11 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Cleaning and deactivation method of reactor plant equipment with liquid-metal lead-bismuth heat carrier
RU2674255C1 (en) * 2017-03-21 2018-12-06 Кабусики Кайся Тосиба Method of nickel-based alloying deactivation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОВЧИННИКОВ Ф.Я. Нововоронежская АЭС. Справочно-информационные материалы. Центрально-черноземное книжное издательство, 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460160C1 (en) * 2011-07-11 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Cleaning and deactivation method of reactor plant equipment with liquid-metal lead-bismuth heat carrier
RU2674255C1 (en) * 2017-03-21 2018-12-06 Кабусики Кайся Тосиба Method of nickel-based alloying deactivation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5602241B2 (en) Surface decontamination method
US4587043A (en) Decontamination of metal surfaces in nuclear power reactors
CA1117852A (en) Nuclear reactor decontamination
CA2317795C (en) Method of chemical decontamination
EP3446316B1 (en) Method for decontaminating metal surfaces of a nuclear facility
US20140378733A1 (en) Oxidation Decontamination Reagent for Removal of the Dense Radioactive Oxide Layer on the Metal Surface and Oxidation Decontamination Method Using the Same
EP0090512A1 (en) Process for treatment of oxide films prior to chemical cleaning
RU2340965C1 (en) Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment
RU2338278C1 (en) Method of chemical deactivation of nuclear power plants equipment
Murray A chemical decontamination process for decontaminating and decommissioning nuclear reactors
US4657596A (en) Ceric acid decontamination of nuclear reactors
US10340050B2 (en) Method of decontaminating metal surfaces in a cooling system of a nuclear reactor
KR930005582B1 (en) Hypohalite oxidation in decontaminating nuclear reators
JP3849925B2 (en) Chemical decontamination method
JP6752750B2 (en) Decontamination treatment water treatment method
JP4372418B2 (en) Method for dissolving solids formed in nuclear facilities
US4880559A (en) Ceric acid decontamination of nuclear reactors
RU2340967C1 (en) Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment
Ahmed et al. Studies on the Extraction of Cr (VI) from Chloride Solution by TBP and Cyanex 921
JP6937348B2 (en) How to decontaminate metal surfaces with a reactor cooling system
Orlov et al. Formation of oxide films on titanium alloys under the conditions of the primary circuit of light-water nuclear reactors (a review)
Jung et al. Dissolution of Chemical Decontaminating Agent for a Foam Decontamination
JPH0664191B2 (en) Decontamination method for chemically dissolving radioactive cladding
Efremenkov et al. Decontamination as a part of decommissioning and maintenance work at nuclear installations
Pick Decontamination of PWR structural surfaces