Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Низкотемпературная химическая промывка и дезактивация основного контура циркуляции вместе с активной зоной АЭС

Внутренняя поверхность контуров охлаждения ядерных реакторов в процессе работы загрязняется радиоактивными отложениями. Уровень радиоактивности иногда может оказаться настолько значительным, что будет вызывать затруднения при обслуживании и ремонтах оборудования. Вопросы радиационной безопасности, связанные с переносом радионуклидов и ухудшением радиационной обстановки на АЭС, в настоящее время остаются актуальными, но недостаточно разработанными.

Химическое растворение является наиболее эффективным способом удаления отложений с внутренней поверхности теплосилового оборудования как ТЭС, так и АЭС, способ доступен для деталей и оборудования любых конфигураций и габаритных размеров. Способ может быть использован для промывки как отдельных участков, так и контура в целом. Циркуляция промывочного раствора по контуру может осуществляться главным циркуляционным насосом или временными промывочными насосами.

Химические промывки теплоэнергетического оборудования АЭС в отличие от ТЭС проводятся не только для удаления отложений с теплопередающих поверхностей, но и для дезактивации, т.е. удаления радиоактивных отложений с внутренней поверхности как оборудования, так и трубопроводов основных контуров вне активной зоны реактора. В задачу дезактивации входит растворение химическим путем не только наносного слоя продуктов коррозии, но также окисной пленки и верхнего слоя основного металла.

Окисные пленки, образующиеся на оборудовании из нержавеющей стали, обладают исключительно высокой химической стойкостью. Они не поддаются воздействию пара и воды, практически не растворяются в разбавленных минеральных кислотах. Для удаления радиоактивных пленок наиболее целесообразно применение композиций, различающихся как используемыми химическими реагентами, так и последовательностью операций обработки.

В качестве основных требований при промывках и дезактивации могут быть выделены:

  • высокий коэффициент дезактивации;
  • малое время операции;
  • минимальный объем сбросных промывочных вод;
  • низкая скорость коррозии основного металла;
  • простота промывочной схемы.

Для дезактивации оборудования, выполненного из нержавеющей стали, нашел применение двухванный окислительно-восстановительный метод, заключающийся в последовательной обработке оборудования щелочым окислительным (щелочь и перманганат калия) и кислотным восстановительным (щавелевая кислота и перекись водорода) растворами при 80-90°С.

В современное время практически все крупные предприятия перешли на использование лицензионного ПО. Купить лицензионное ПО выгодно и быстро можно перейдя по ссылке.

Обработка щелочным раствором предназначена для разрыхления пленки отложений посредством растворения (окисления) содержащегося в ней хрома. При обработке происходит перевод хрома в растворимый хромат (CrО42-). При удалении хрома из окисной пленки структура ее нарушается, а это дает возможность при дальнейшей обработке кислотным раствором растворить основную часть пленки, состоящую из окислов металлов.

Недостатком щавелевой кислоты является низкая растворимость оксалатов двухвалентного железа, в результате чего на поверхности контура выпадает пленка оксалата Fе2+, в которой удерживаются радионуклиды. Для устранения этого в кислотный раствор добавляется перекись водорода, которая переводит оксалаты Fе2+ в хорошо растворимый комплекс Fе3+ и исключает выпадение осадка. Кроме того, перекись водорода способствует пассивации чистой поверхности металла контура.

В процессе дезактивации продукты коррозии не полностью растворяются, значительное их количество находится в виде частиц различной степени дисперсности. Взвешенные частицы, вымытые из активной зоны реактора и поэтому имеющие большую активность, оседают в застойных зонах, в результате чего фон от некоторых участков контура после дезактивации может оказаться даже выше, чем до нее. Во избежание этого необходимо проводить непрерывную очистку дезактивирующего кислотного раствора (щелочной раствор содержит небольшое количество взвеси) с целью постоянного вывода из системы высокоактивного шлама.

Очистка проводится посредством фильтрации не менее чем 50 % раствора через Н-катионитный фильтр, который помимо шлама улавливает радионуклиды, находящиеся в катионной форме. Как уже указывалось, основная доля активности в отложениях приходится на радионуклид Со-60. Для того чтобы не сорбировать на фильтре железо и тем самым увеличить емкость катионита по кобальту, перекись водорода вводится в раствор перед фильтром. Образующийся комплекс трехвалентного железа не задерживается катионитом. Это дает возможность увеличить емкость катионита по кобальту примерно в 10 раз.

Одноразовая промывка не всегда дает желаемые результаты, хотя основная масса окисной пленки переходит в кислотный раствор в первом цикле промывки. Для удаления с поверхности оборудования практически всех радиоактивных отложений промывка на практике осуществляется в три цикла. После каждой ванны (щелочной и кислотной) конур промывается чистой водой. Окончательная отмывка контура от остатков моющих веществ проводится при циркуляции горячей водой с непрерывной очисткой ее на ионитных фильтрах.

Коэффициент дезактивации, являющийся отношением Y-фона от оборудования до и после промывки, в зависимости от эффективности дезактивации составляет от 5 до 50.

Важным показателем метода дезактивации является количество жидких радиоактивных отходов, получающихся в результате промывки.

Дезактивация оборудования, в состав которого входят циркониевые сплавы, вследствие низкой коррозионной стойкости циркония в щелочных растворах проводится только раствором щавелевой кислоты с добавлением аммиака или гидроокиси калия до рН = 2-2,5 при температуре около 90 °С. Для полного растворения оксалатов двухвалентного железа на заключительной стадии промывки в раствор вводится перекись водорода. Для выведения взвешенных продуктов коррозии и кобальта часть раствора фильтруется через Н-катионитный фильтр.

Промывка проводится за один цикл, объем жидких радиоактивных отходов превышает объем промывочного контура в 4-5 раз. Так как растворение окисной пленки в щавелевой кислоте без разрыхления ее в щелочном растворе происходит значительно слабее, коэффициент дезактивации однованного метода намного ниже и составляет для разных участков контура 2-10.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика