Способы дезактивации радиоактивного оборудования

11. Методы дезактивации

Химический метод дезактивации

При дезактивации химическим методом радиоактивные отложения снимаются за счет химического взаимодействия при заполнении оборудования химическим раствором или погружением его в соответствующий химический раствор.

На АЭС для дезактивации оборудования ЯППУ и радиоактивных контуров применяется окислительно-восстановительный двухванный химический метод дезактивации. Этот метод основан на последовательном воздействии щелочного и кислотного растворов на радиоактивные отложения, состоящие в основном из окислов железа и хрома.

В щелочном растворе, содержащим сильный окислитель, например перманганат калия (KMnO₄), труднорастворимые окислы железа и хрома переходят в мягкорастворимые окислы металов. В качестве реагентов применяються следующие растворы: щавлевая, азотная, ортофосфатная.

Эффективность химического метода дезактивации в основном зависит от состояния внутренних поверхностей оборудования и трубопроводов (механической обработки, коррозионных повреждений), от конструктивного исполнения отдельных узлов, от температуры дезактивирующих растворов, скорости их циркуляции в контуре или в ванне, от времени выдержки оборудования в контакте с раствором, а так же от количества циклов дезактивации.

При необходимости (для более глубокой отмывки) циклы дезактивации этим методом могут повторяться несколько раз. На практике обычно ограничиваются 2-3 циклами, при этом коэффициент дезактивации достигает 80-100.

Химический метод целесообразно применять для дезактивации следующего оборудования АЭС:

оборуд и трубопроводов отдельных цирк петель или автономных частей контура циркул т\н;

арматуры, установленной на радиоактивных контурах;

реактора и внутриреакторных узлов;

механизмов (приводов) управления стержнями СУЗ;

теплообменников, установленных в радиоактивных контурах;

инструмента и ремонтах приспособлений.

Электрохимический метод дезактивации

Этот метод дезактивации по своей сущности представляет собой анодное травление дезактивируемых металлических поверхностей в электролите при пропускании через него постоянного электрического тока. В результате удаляется поверхностный слой металла.

Электрохимический метод дезактивации с большим эффектом применяются для очистки отдельных участков или мест оборудования (отдельных узлов), когда невозможно всю деталь (или узел) поместить в дезактивационную ванну. Электрохимический метод по сравнению с химическим даёт значительно меньшее количество жидких радиоактивных отходов — дезактивирующих растворов. Кроме того, этот метод лучше других позволяет удалить с поверхности металла прочно фиксированные загрязнения в виде коррозионных и окисных пленок, а так же различные плотные отложения. Для электрохимического метода дезактивации используется наиболее часто водный раствор щавелевой кислоты; серной кислоты и ортофосфорной кислоты.

Источником постоянного электрического тока — выпрямительный агрегат. Напряжение поддерживается на уровне 8 — 40 В, плотность тока 0,1 — 0,2 А/см 2 . Продолжительность цикла дезактивации не превышает нескольких минут.

На АЭС электрохимический метод широко применяется для локальной дезактивации внутренних поверхностей следующего оборудования:

деталей и узлов ГЦН;

внутренних деталей арматуры радиоактивных контуров;

отдельных узлов механизмов управления стержнями СУЗ;

отдельных участков трубопроводов и оборудования, имеющих значительные загрязнения;

стальных облицовок стен и других металлических поверхностей, находившихся в контакте с радиоактивными средами.

Дезактивация этим методом чаще всего проводят следующими способами:

— при мокром способе дезактивируемая деталь погружается в электролит или электролит наливается в отмываемые детали (например, в корпуса клапанов). В этом случае сама дезактивируемая деталь является анодом. Форма катода во избежание неравномерного травления должна приближаться к форме дезактивируемой поверхности.

при полусухом методе очистка поверхности проводится с помощью выносного катода, представляющего собой пластину из свинца или алюминия формой, повторяющей конфигурацию дезактивируемой поверхности. Для предотвращения короткого замыкания между катодом и анодом-деталью на выносной катод накладывается войлок или стеклоткань в 5-6 слоев непрерывно смачиваемых электролитом.

Эффективность электрохимического метода зависит от плотности тока, равномерности прилегания выносного катода к дезактивируемой детали, характера загрязнений и материала деталей. При электрохимическом методе могут достигаться высокие коэффициенты дезактивации ( 100 — 500).

Пароэмульсионный метод дезактивации.

При этом методе дезактивации очищаемая поверхность подвергает-

ся воздействию смеси дезактивирующего раствора и пара под давлением

0,8-1,2 МПа, подаваемой с помощью специального устройства (типа “пистолет”). Метод позволяет быстро удалять слабофиксированные загрязнения, а также разрыхлять плотные радиоактивные отложения на поверхностях оборудования и помещений.

Эффективность пароэмульсионного метода зависит от исходного состояния дезактивируемой поверхности, от рода загразнений (аэрозольное, коррозионное, механическое и т.п.) и применяемых химических растворов. В качестве дезактивирующего раствора при пароэмульсионном методе обычно используется водный раствор с содержанием 15 — 25 г/кг щавелевой кислоты, 5 г/кг поверхностно-активного вещества, например ОП-7 и 5 г/кг комплексообразователя — гексаметафосфата натрия.

Пароэмульсионный метод целесообразно применять для дезактивации:

внутренних поверхностей баков, металлических стен бассейнов для перегрузки и хранения отработавшего топлива и других емкостей, имеющих радиоактивные загрязнения;

поверхностей полов и стен в защитных боксах и других помещениях ЯППУ;

наружных поверхностей технологического оборудования;

станков, ремонтно-технологических приспособлений, инструмента и другой оснастки, имеющих радиоактивные загрязнения.

Эффективность пароэмульсионного метода может быть весьма высокой, вплоть до полного удаления легкоснимаемых загрязнений. Скорость обработки дезактивируемых поверхностей также высока и составляет около 1 м 2 /мин. Однако, для использования этого метода требуются соответствующие условия, допускающие применение пара и химических растворов. Кроме того, в процессе такой мокрой дезактивации образуется значительное количество жидких радиоактивных отходов, сбор которых в помещениях, в ёмкостях или бассейнах зачастую затруднен.

Сухой метод дезактивации

Сущность сухого метода дезактивации заключается в том, что чистые поверхности отдельных помещений (боксов, “горячих камер” и т.п.) заблаговременно, до начала ремонтных или других работ с загрязненными предметами, обрабатываются с помощью распылителя специальными эмульсиями из поверхностно-активных и коллоидных веществ, которые образуют плотную защитную пленку.

Защитные пленки могут быть разного типа (по своему составу и способу нанесения). Но всегда основным условием в этом способе дезактивации является легкость механического удаления защитной пленки без применения воды.

— метод полихлорвиниловых плёнок (наносим плёнку, она вытягивает радиоакт. вещества, потом снимаем)

— метод сухого льда (подаються микрочасти с большим Р и скоростью и при ударении испаряеться, выбивая при этом РА вещ-ва)

Источник

Дезактивация

Дезактивация – это удаление радиоактивных веществ с поверхностей оборудования, техники, вещевого имущества, средств защиты, продовольствия, местности, сооружений, с других объектов, а также из воды; является частью специальной обработки.

Проведение дезактивации

Подразделяется на частичную и полную.

Частичная дезактивация проводится силами самих формирований или воинских частей войск гражданской обороны, подвергшихся загрязнению радиоактивными веществами, без отрыва от выполнения своих задач с использованием табельных и подручных средств.

Полная дезактивация проводится, как правило, после выполнения специальных задач в незараженных районах или на пунктах специальной обработки с использованием табельных средств дезактивации, с привлечением подразделений войск гражданской обороны, а при больших объемах дезактивационных работ — подразделений войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск. Дезактивация должна обеспечить снижение уровня загрязненности до безопасных пределов, что устанавливается дозиметрическим контролем.

Способы дезактивации

Загрязненные поверхности техники, вооружения и других объектов дезактивируются физико-химическим способом — смыванием радиоактивных веществ растворами поверхностно-активных (моющих) веществ, содержащих комплексообразователи, которые препятствуют проникновению радиоактивных частиц в окрашенные поверхности, или механическим способом — смыванием радиоактивных веществ сильной струей воды с помощью автомобильных разливочных станций, поливочных машин, мотопомп и других средств, а также высокотемпературной парожидкостной струей под большим давлением.

Дезактивация обмундирования, одежды и другого вещевого имущества осуществляется методом стирки или экстракции в органических растворителях.

Участки местности дезактивируются снятием загрязненного слоя грунта (снега), дороги с твердым покрытием — смыванием специальными растворами из авторазливочных станций и поливомоечных машин. В целях исключения вторичного загрязнения в результате пылеобразования обочины дорог, дороги без твердых покрытий, участки местности покрываются пылеподавляющими составами.

Дезактивация воды осуществляется фильтрованием, перегонкой, а также с помощью ионообменных смол.

Дезактивация продовольствия производится путем обработки или замены загрязненной тары. Загрязненные радиоактивными веществами — готовая пища и хлеб — уничтожаются.

Для удаления радиоактивных веществ с поверхностей зданий и сооружений, внутренних помещений, а также участков местности с твердым покрытием широко используется сухая полимерная дезактивация, осуществляемая с помощью изолирующих, локализующих, аккумулирующих дезактивирующих и других полимерных покрытий. Снижение радиоактивной загрязненности поверхностей объектов до допустимых норм может произойти также за счет естественного распада радиоактивных веществ.

Контроль полноты дезактивации осуществляется с помощью дозиметрических приборов .

Источник: Дезактивация. Зимон А.Д., Пикалов В.К. — М., 1994.

Источник

О методах и средствах дезактивации радиоактивных веществ

Радиоактивные вещества нельзя уничтожить, ускорить их распад или нейтрализовать каким-либо химическим веществом. Их нудно дезактивировать, применяя при этом несколько методов.

Дезактивация – это способ удаления радиоактивных веществ с тела человека или животного, одежды или домашних вещей, бытовых предметов, оборудования, различных сооружений или местности (земли, растительности), воды, молока или других пищевых продуктов и сырья, транспортных средств или упаковочной тары, попадающих на них в результате технологических процессов, связанных с получением и применением природных и искусственных радиоактивных веществ, в результате небрежности, аварий или вследствие применения ядерного оружия.

Дезактивация во дворе.

Стены, двери, окна, здания и сооружения обмывают сначала струей воды из шланга под давлением, затем смывают радиоактивную пыль с крыльца, дорожек и других предметов. Для удаления грязной воды делают отводные канавы и ямы, которые после окончания работ засыпают землей. После высыхания, производят дозиметрические измерения. Если будут выявлены пятна загрязнений выше допустимых норм, нужно провести дезактивацию моющими составами. Опять обмыть эти места водой со шланга под давлением и провести повторные измерения.

Из внутренних помещений и бытовых предметов удаляют пыль пылесосом, а затем производят влажную обработку с использованием щеток и тряпок. Ковры и дорожки выносят на улицу и выбивают, стоя с наветренной стороны. Книги на не застекленных полках также обрабатывают пылесосом. Особое внимание необходимо уделить местам, через которые в квартиру поступает пыль. В кондиционерах нужно заменить фильтрующую прокладку.

Транспортные средства.

Дезактивируют на специальных площадках промыванием водой из шланга под давлением и протиранием керосином, ацетоном, растворами ПАВ. В необходимых случаях приходится иногда прибегать к «пескоструйной» обработке или даже вырезать куски кузова автогеном (газосваркой).

Упаковочные ящики, плетеные корзины.

Промывают водой под давлением и протирают ветошью, смоченной в дезактивирующем составе. Если они не представляют большой ценности, а загрязнены выше допустимых норм, то их уничтожают (но не сжигают).

Кожаные части упряжки, сапоги, изделия из резины и синтетических тканей.

Протирают щетками или ветошью с использованием хозяйственного мыла. Затем вытирают насухо тряпкой и кожу смазывают дегтем.

Предметы покрытые полиэтиленовой или другой пленкой, клеенкой.

Радиоактивные вещества смывают сравнительно легко мыльным раствором стирального порошка (1 столовую ложку порошка на 1 л теплой воды).

Очищение воды.

Применяют несколько способов: простое отстаивание, коагулирование с последующим отстаиванием, фильтрование, перегонку. Первый, самый простой способ позволяет удалить только нерастворимые радионуклиды и аэрозоли. Если же применить коагулянты (квасцы, глину, кальцинированную соду, сульфат железа, фосфаты), то можно удалить до 40% стронция-90, цезия-134 и цезия-137. Фильтрованием через песок, почву, торф, гравий можно достичь очистки до 70- 85%.

В условиях сельской местности или на дачных участках очищенную воду из загрязненных открытых водоемов (озера, пруда) можно получить, устраивая специальные колодцы на расстоянии 5-10 м от берега водоема. Дно колодца должно быть ниже поверхности уровня воды в водоеме. Если грунт берега не пропускает воду, то между водоемом и колодцем устраивают фильтрационную траншею или трубу.

Более полное удаление радионуклидов из воды (в том числе и растворенных) достигается при перегонке или пропускании ее через ионообменные смолы. Последнее нашло широкое применение в настоящее время и для очистки загрязненного молока. Кроме того, оказалось эффективной переработка молока на масло и сыры. Основная часть радионуклидов переходит в обрат и сыворотку. Если же масло загрязнено аэрозольными радиоактивными веществами, то удаляют поверхностный загрязненный слой масла, который перетапливают, что тоже приводит к положительному эффекту.

Очистка зерна.

Находящегося в открытых буртах, в случае его поверхностного загрязнения производят осторожным снятием верхнего загрязненного слоя на глубину 10-15 см. Этот загрязненный слой зерна можно попробовать очистить промыванием проточной водой. Тоже самое необходимо проделать при загрязнении стогов сена, соломы.

Корнеплоды и клубнеплоды (картофель, свекла, морковь).

Дезактивируют промыванием в проточной воде, что при двух-, трехкратном промывании позволяет удалить до 80% радиоактивных веществ. Еще на 10-15% происходит очистка при снятии кожуры и окончательное удаление радиоактивных веществ произойдет при их кипячении до полуготовности, после чего воду сливают, а овощи заливают новой порцией воды и доводят их до готовности. Следует учитывать, что самое высокое по сравнению с картофелем, морковью и другими корнеплодами наполнение стронция-90 происходит в столовой свекле (в 8 раз больше) и к сожалению в плодах огурцов, кулинарная обработка которых ограничена.

Загрязненные участки владельцев индивидуальных хозяйств и дачников.

Участки земли следует очистить, рекультивировать, глубоко перепахать, но эффект будет только тогда, когда все ваши соседи сделают то же. В противном случае, порывы ветра особенно ураганы и смерчи могут опять занести на ваши участки радиоактивные вещества и произойдет вторичное загрязнение.

Дезактивация людей.

Необходимо тщательно следить за чистотой кожных покровов, особенно на руках. Загрязнение кожи может быть причиной занесения радиоактивных веществ внутрь организма. При очистке кожных покровов от радиоактивных загрязнений следует помнить, что она будет тем эффективнее, чем раньше к ней приступят. Длительная задержка радиоактивных загрязнений на коже приводит к большей фиксации их и затрудняет очистку.

Для более успешной очистки рук надо коротко стричь ногти и следить за эластичностью кожи, так как сухая кожа, наличие трещин и мозолей ухудшает ее очистку. Царапины и порезы могут также способствовать проникновению радиоактивных веществ в организм. В большинстве случаев руки достаточно хорошо отмываются теплой водой с применением щетки и мыла.

При этом поверхность кожи надо очищать, начиная с пальцев, пространства между ними и далее ладони. Мыть руки нужно 3-5 мин.

При более высоких уровнях загрязнения, когда хозяйственное мыло не дает должного эффекта, следует применять различные специальные составы, в частности адсорбенты, комплексообразователи и растворители. Однако различные физико-химические свойства многочисленных радиоактивных элементов не дают возможности рекомендовать универсальные средства. Поэтому специальные составы имеют весьма ограниченное применение.

Если радиоактивное загрязнение сопровождалось небольшим ранением кожи, то ранку необходимо несколько раз промыть теплой проточной водой, а затем искусственно вызвать кровотечение под струей воды.

Лицо моют водой с мылом. Волосы, загрязненные радиоактивными веществами, моют, шампунем с добавлением 3%-ной лимонной кислоты. Глаза промывают под струей теплой воды при широко раздвинутых веках. Во избежание загрязнения слезных каналов струю воды направляют от внутреннего угла к наружному. Полость носа промывают теплым физиологическим раствором. При попадании радиоактивных веществ в рот его необходимо несколько раз прополоскать теплой водой, зубы и десны вычистить щеткой с зубной пастой, после чего прополоскать 3 %-ной лимонной кислотой.

Дезактивация считается законченной, если уровень радиоактивности не превышает допустимого, что подтверждается показаниями дозиметра. Если в результате проведенной однократной обработки частей тела не достигнута необходимая степень чистоты, проводят повторную дезактивацию. Неэффективные повторные обработки свидетельствуют о фиксации изотопа кожей, что является основанием для постановки человека на медицинский учет.

Дезактивация животных.

Наряду с дезактивацией сельскохозяйственных животных, немаловажное значение имеет и дезактивация декоративных (собак, кошек) в семьях городских жителей. И чем раньше она будет начата, тем более эффективней окажется. В зависимости от способа удаления радиоактивных веществ различают сухую и влажную дезактивацию животных.

Сухую обработку осуществляют путем сбора радиоактивной пыли с кожных покровов животного при помощи пылесосов и других вакуумных машин. Для отсасывания радиоактивной пыли применяют гребенки или щетки с ворсом. В качестве сухой обработки овец, некоторых пород коз, собак применяют стрижку. Иногда радиоактивную пыль с туловища животного (лошади, коровы) можно удалять механически, сметая ее веником, жгутами, щетками. Но этот метод малоэффективен и не безопасен для человека. Удаляется при сухой обработке не более 25% радиоактивных веществ.

Влажную обработку проводят обмыванием животных вначале теплым раствором моющих средств, а затем чистой водой. Удаляют 70- 90% радиоактивных веществ. В качестве моющих средств применяют водный раствор со стиральным порошком или обычным жировым мылом. Если нет никаких моющих средств, то можно использовать обычную воду под давлением (со шланга).

Эффективно сочетать сухую дезактивацию с влажной. Моющим составом туловище животного обрабатывают в течение 5-10 минут, после чего смывают образовавшуюся мыльную массу. Обработку начинают с головы животного, потом переходят на шею и спину, туловище и заканчивают ногами (лапами). Если дезактивация эффекта не дала, нужно обратиться в местную ветлабораторию Госагропрома.

При дезактивации животных необходимо пользоваться непромокаемыми фартуками, нарукавниками, резиновыми сапогами и перчатками.

Следует помнить, чем раньше начата дезактивация, тем она будет эффективней, так как длительная задержка радиоактивных загрязнений практически на любом объекте приводит к большей фиксации их и осложнит очистку.

По вопросам проведения радиологических исследований по замерам радиационного фона различных объектов обращаться по адресу:

ФГБУ «Ставропольская МВЛ», г. Ставрополь, Старомарьевское шоссе, 34, тел.: (8652) 28-16-53

Источник