Технология дезактивации помещений АЭС

МИНИСТЕРСТВО  ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ

 

СНУЯЭиП

ТЕХНОЛОГИЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ АЭС

Стр.

ФАКУЛЬТЕТ: ИЯХТ

 

ДИСЦИПЛИНА: Системы дезактивации

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

ТЕМА: ТЕХНОЛОГИЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ АЭС

 

 

 

 

Выполнил:

Ступак  Николай Николаевич

студент 5 курса группы Д-35Б

специальности "ХТРРЭМ"

Å (03636) 61-1-55 (рабочий);

Å/Æ(03636) 2-40-98 (домашний);

 г. Кузнецовск Ровенской области

мн Победы 33 а кв.79.

 

 

Работа выслана в  институт:

"___"___________ 2012 г.

 

Подпись студента: ____________

 

 

 

 

Проверил: __________________

Оценка:  ____________________

 

 

 

 

Севастополь

2012 г.

 

 

 

Содержание

                

 

	Cокращения	3
1	Источники радиоактивного  загрязнения поверхностей помещений	4
2	Дезактивация. Общие положения.	5
3	Методы дезактивации поверхностей помещений.	7
4	Дезактивирующие вещества и растворы	8
5	Порядок выполнения дезактивации помещений	10
6	Рецептуры дезактивирующих  растворов.	12
7	Меры безопасности при  выполнении дезактивационных работ	21
8	Литература	22

 

 Cокращения:

 

 А-ТУ - административно  – технологический уровень; 

 ЗСР  - зона строго  режима;

 МЧС - моюще-чистящее  средство

 ПВХ  - поливинилхлорид

 р/а    - радиоактивный

 СББ  - санитарно  бытовой блок;

 СИЗ  - средства  индивидуальной защиты;

 СК     - спецкорпус;

 СМС  - синтетические  моющие вещества;

 ПАВ   - поверхностно  активные вещества;

 РАВ   - радиоактивные  вещества;

 ХОВ  - химически  обессоленная вода;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Источники радиоактивного загрязнения поверхностей помещений

Основным источником радиоактивной загрязненности помещений  является  теплоноситель  первого  контура,  при протечках которого, в случаях нарушения герметичности оборудования и трубопроводов или при производстве ремонтных работ, в воздухе помещений появляются инертные радиоактивные  газы (ИРГ), йод, аэрозоли. При этом поверхности  помещений и оборудования загрязняются радиоактивными  веществами.

Радиоактивные загрязнения  могут возникать:

• при нарушениях правил обслуживания  ядерной энергетической установки;
• при нарушении герметичности контура ядерной энергетической установки;
• при перезарядке активных зон реактора;
• при смене сорбентов фильтров активности 1  контура реактора;
• при отборе проб воды 1 контура реактора;
• при ремонте оборудования реактора;
• при сборе, транспортировке, хранении  радиоактивных отходов;
• при производстве анализов воды контуров реактора и т.п..

В соответствии с НРБУ-97 установлены нормы допустимого  загрязнения поверхностей помещений Значения допустимого радиоактивного (р/а) загрязнения рабочих поверхностей приведены в таблице 1.

 Для сохранения  достигнутого уровня р/а воздействия на персонал на АЭС установлены административно- технологические уровни    ( А-ТУ) радиоактивного загрязнения поверхностей помещений.

 Значения А-ТУ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Объект загрязнения	Бета - активные нуклиды, част / см2 мин
	Допустимые уровни	А-ТУ
Поверхность помещений  постоянного пребывания персонала и размещенного в них оборудования	2000	300
Поверхность помещений  периодического пребывания персонала и размещенного в них оборудования	8000	1000

 

 

 

2. Дезактивация. Общие положения.

Дезактивация – удаление радиоактивных веществ с какой-нибудь  поверхности или из  какой-нибудь  среды  или снижение уровня загрязнения  физическими или химическими средствами.

Конечная  цель дезактивации – обеспечить безопасность людей, исключить или уменьшить вредное воздействие ионизирующего излучения на организм человека.

В качестве основной  характеристики  эффективности дезактивации принят коэффициент дезактивации:

Кд = Ан / Ак

где  Ан -начальная  активность дезактивируемого объекта;

       Ак  – конечная активность.

Коэффициент дезактивации – относительная характеристика, показывает, во сколько раз уменьшилось в результате дезактивации загрязнение поверхности.

Существуют и другие характеристики эффективности дезактивации: процент остаточной активности, процент  удаленной активности и т.п.

Эффективность различных  методов дезактивации можно сравнить лишь в одинаковых условиях: для одной и той же системы и для одинакового начального загрязнения.

Различают  следующие  виды  загрязнений:

 нефиксированное - характеризуется наличием границы раздела между радиоактивным веществом и поверхностью;

 слабофиксированное - характеризуется загрязнением поверхностного слоя; 

прочнофиксированное - характеризуется загрязнением глубинных слоев

На практике  возможно сочетание различных видов загрязнений: при попадании радиоактивных  капель на поверхность первоначально  имеет место  адгезия (прилипание) и дезактивация может быть осуществлена удалением капель (нефиксированное загрязнение); если капли остаются на поверхности более длительное время, то радиоактивные нуклиды могут адсорбироваться (поглощение)  на поверхности (слабофиксированное загрязнение); в дальнейшем может начаться их  диффузия, сопровождаемая в ряде случаев коррозией  материала поверхности (прочнофиксированное загрязнение).

Полнота дезактивации  радиоактивно загрязненных поверхностей зависит  в основном от связи  частиц носителя с дезактивируемой поверхностью, а сама дезактивация сводится к удалению максимального количества частиц носителя.

Эффективность выполнения дезактивации зависит от следующих критериев:

- своевременного удаления  радиоактивного загрязнения;

- правильно выбранной  рецептуры и метода дезактивации;

- температуры дезактивирующего  раствора;

- материла и конфигурации  поверхности и других параметров.

Если эти требования не выполняются, дезактивация может  приводить к более прочной  фиксации радиоактивных веществ  с поверхностью, так как при воздействии жидкой среды, лишь частично разрушающей связь РАВ с поверхностью и не способной удерживать его в растворе, происходит распределение загрязнения по поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Методы дезактивации поверхностей помещений.

 Для дезактивации поверхностей в подразделении в основном применяются следующие методы:

- химический;

- химико-механический;

- пенный метод дезактивации.

 Химический метод дезактивации  основан на том, что окисную пленку вместе с сорбированными на ней радиоактивными веществами можно удалить при помощи окислительно-восстановительных реакций. Он заключается в последовательной обработке загрязненных объектов щелочным и кислотным растворами.

Дезактивацию химическим  методом обычно проводят  в несколько  циклов ( 2-3 ). Один цикл  дезактивации включает в себя  четыре последовательные обработки поверхностей: щелочная обработка, водная промывка, кислотная обработка, водная промывка. Циклы повторяются  до получения желаемого  эффекта.

  Химико-механический метод дезактивации является  разновидностью   химического метода. При использовании этого метода  в дополнение к обработке поверхностей дезактивирующими растворами, наносимыми мягким полотном, осуществляют механическое воздействие на загрязнение с помощью скребков, швабр, щеток и пр.

Пенный  метод дезактивации -  поверхности обрабатываются пеной, содержащей химические реагенты и применяется для дезактивации  просвинцованных дополнительных СИЗ.

Существует и ряд  других методов дезактивации помещений:

• пароэжекторный  (паро-эмульсионный) метод дезактивации,
• гидродинамический метод дезактивации,
• метод дезактивации с использованием легкосъемных полимерных покрытий.

Выбор  того или иного  метода  определяется характером загрязнений, габаритами и конфигурацией объектов дезактивации, применяемыми конструктивными материалами  и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Дезактивирующие вещества и растворы

Способы удаления радиоактивных  загрязнений с помощью дезактивирующих  веществ  различны, их выбирают  в  зависимости от характера дезактивируемого объекта, особенностей материала, из которых они изготовлены, условий проведения дезактивации, наличия необходимых средств и других факторов.

Для  дезактивации применяют  вещества, которые способствуют удалению радиоактивных загрязнений, повышая эффективность процесса мытья, комплексообразования и растворения.

К дезактивирующим веществам  относят  многие поверхностно активные  моющие вещества и препараты, комплексообразующие  вещества, кислоты, щелочи, которые  применяют или для приготовления  разнообразных дезактивирующих  растворов  или непосредственно при дезактивации.

Поверхностно-активные  вещества ( ПАВ). Существует большое количество ПАВ , которые в водных растворах способны значительно понижать  поверхностное натяжение воды  и повышать эффективность моющего процесса. В качестве ПАВ  используют неионогенные моющие средства  (ОП-7, ОП-0) либо другие синтетические моющие средства ( СМС).

Комплексообразующие вещества. Некоторая доля радиоактивных изотопов   прочно закрепляется на поверхности. Для их удаления использование ПАВ не достаточно, поэтому применяют комплексообразующие вещества.

Комплексообразующие вещества образуют со многими металлами, в  том числе и с теми, которые  входят в изотопный состав, комплексные  соединения, достаточно хорошо растворимые в воде. При возникновении комплексных соединений силы связи радиоактивных изотопов с материалом нарушаются и их  можно удалить с зараженной поверхности. В сочетании с ПАВ комплексообразующие вещества  улучшают свойства моющих растворов.

К комплексообразующим  веществам относится фосфаты натрия (гексаметафосфат натрия, триполифосфат натрия и др.), щавелевая, лимонная кислоты, их соли и др.

Щавелевую кислоту  можно  также применять в виде свободной  кислоты  Кислоты , щелочи и окислители

При дезактивации наряду с  веществами , обладающими моющими, комплексообразующими свойствами применяют неорганические кислоты, окислители типа марганцовокислого калия и щелочные вещества типа кальцинированной соды и др.

Они способствуют отрыву радиоактивных изотопов  от загрязненной поверхности, переводу их в растворенное состояние и удаление их с дезактивирующим раствором.

Необходимо помнить, что  щелочи и окислители – это  химически  агрессивные вещества, поэтому их можно применять  только при обработке материалов, не поддающихся разрушению и коррозии.

 Ввод в  дезактивирующий раствор кальцинированной  соды способствует омылению жировых  загрязнений и образованию суспензий, удалению ториевых загрязнений и  загрязнений ураном.

 Моюще-чистящее  средство  ( МЧС ) « ЩИТ-КС»  - это смесь моющих и комбинации анионо-и неиогено-активных  ПАВ с добавлением дезактивирующих составляющих , универсальный порошок для дезактивации. Предназначен для снятия  обычных, жировых, масляно-графитных, нагара и  радиоактивных загрязнений  с раз личных  водостойких поверхностей любой конфигурации при обработке поверхностей помещений. МЧС «ЩИТ-КС» можно применять как самостоятельное  дезактивирующее вещество.

Существующие дезактивирующие  растворы по их эффективности и назначению делятся на  три группы:

- растворы для удаления  нефиксированных и слабофиксированных  радиоактивных загрязнений;

- растворы для удаления прочнофиксированных   радиоактивных загрязнений;

- растворы для удаления прочных  окисных пленок и прочнофиксированных  радиоактивных  загрязнений с металлических поверхностей.

Дезактивирующий раствор  должен удовлетворять следующим требованиям :

- быстро и полно  смачивать поверхность;

- разрушать связь  радиоактивных  веществ с поверхностью и переводить  их в раствор;

- предотвращать повторную сорбцию  радиоактивных веществ на поверхность;

- не оказывать разрушающегося  действия на  дезактивируемую  поверхность.

Приготовление дезактивирующего   раствора и протирка поверхностей между  циклами дезактивации производится при помощи  химически обессоленной воды (ХОВ) системы дезактивации TU.

Отработанные дезактивирующие  растворы подлежат организованному  сбору для последующей переработки  на спецводоочистке,  для чего они  должны сливаться в трапы спецканализации. 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Порядок выполнения дезактивации  помещений 

Дезактивация поверхностей помещений зоны строгого режима проводится на основании:

- разработанных и утвержденных  регламентов, в которых указывается  объем и периодичность выполнения  дезактивационных работ;

- поданных заявок в  случае превышения А-ТУ загрязнения  поверхностей помещений или по требованию начальника смены отдела радиационной безопасности.

Работы по дезактивации должны проводиться таким образом, чтобы была достигнута высокая эффективность при минимальном расходе хим. реагентов, моющих веществ и минимальном образовании жидких РАО.

Порядок выполнения дезактивационных  работ следующий: сначала убрать самые грязные (радиоактивно загрязненные места), далее по принципу «от чистого  к грязному». 

Рекомендуется через  каждые 10 м²  менять дезактивирующий раствор. После каждой замены раствора выполнять проверку загрязненности ветоши: ветошь с радиоактивным загрязнением более 40 бета частиц/см² · мин изымать на захоронение. 

Проверку загрязненности ветоши выполняют при помощи стационарных приборов радиационного контроля:

- измеритель скорости счета  УИМ2-2  или

- радиометр загрязненности  поверхностей КРАБ-3;

 Порядок работы  с измерителем скорости счета   УИМ2-2:

- включить кнопку "СЕТЬ" на передней панели;

- включить кнопку "I" на панели "ИЗМЕРЕНИЕ" (при нормальных  условиях измерения - отсутствие загрязнения горит множитель «10» верхней шкалы);

- поднести блок детектирования  к поверхности на расстояние  не более 1 см;

- при проведении измерений  необходимо следить за показанием  стрелки, изменение положения стрелки свидетельствует о наличии b загрязнения;

- перевести показания  прибора в истинные значения  величины b загрязнения.

Для перевода показаний  необходимо:  показания стрелки  по шкале, которая отмечена светящимся индикатором, умножить на светящейся множитель и переводной коэффициент.

Переводной коэффициент  для  блока детектирования БДБ2-01И1 - 4,0  для БДБ2-02И1 - 1,6 , для   БДБ2-02И2 - 1,3. Тип блока детектирования, переводной коэффициент указаны также в памятке расположенной  возле каждого стационарных приборов радиационного контроля.

 Порядок работы  с радиометром загрязненности  поверхностей КРАБ-3:

- включить радиометр  КРАБ-3 тумблером "СЕТЬ", при  этом включится одна из ламп  подсвета шкал "0¸10" или "0¸30" и автоматически переключится на чувствительный поддиапазон при отсутствии ионизирующего излучения

- установить переключатель  "РОД РАБОТЫ" в положение  "b".

- установить переключатель  "ВРЕМЯ" в положение "60s".

- приложить блок детектирования  БДЗБ-02 рабочим окном к измеряемой поверхности.

Через 1 мин снять показания  радиометра по шкале, которая отмечена светящимся индикатором и результат умножить на светящейся множитель.

 При выполнении  измерений необходимо соблюдать   следующие меры предосторожности:

• избегать попадания жидкости на блок детектирования;
• избегать механических воздействий или падений блока детектирования.

 В зависимости от  степени радиоактивного загрязнения  поверхности дезактивация может  выполняться в несколько циклов.

Для дезактивации  поверхности  достаточно обмыть ХОВ, с последующей  протиркой ветошью или тканью насухо. Если это не дает удовлетворительных результатов необходимо использовать дезактивирующие растворы на основе  ПАВ, приведенные ниже.

 Во избежание распространения   радиоактивного загрязнения следует  регулярно производить замену грязного полотна на чистое.

Уборочный  инвентарь закрепляется за помещением и хранится в специально отведенных местах. Периодически, не реже 1 раза в квартал, проводится дозиметрической контроль  инвентаря и оформляется справка за подписью дозиметриста ЦРБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Рецептуры дезактивирующих растворов.

Последующие пункты данной инструкции  отражают расход дезактивирующего раствора на 1 м² поверхности и расход хим. реагентов на 1 литр (дм³)  дезактивирующего раствора. При приготовлении дезактивирующих растворов хим. реагенты добавляются  согласно нижеприведенным рецептурам, с применением весов типа AXIS AD-300 с диапазоном измерения от 0 до 300 г,  класс точности 3 или аналогичными средствами измерительной техники с метрологическими характеристиками не хуже  указанных.

Расход дезактивирующего раствора и рецептуры, дезактивирующие при радиоактивном загрязнении ниже А-ТУ

Таблица 2

Вид поверхности	Состав  дезактивирующего раствора	Расход
		раствора дм3/м2	химреагентов г / дм3
пластикат,  стекло	МЧС  «ЩИТ-КС»	0,1 – 0,2	1,0 – 2,0

пластикат,  стекло	СМС или ПАВ + триполифосфат натрия или     гексаметафосфат натрия + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота или    марганцовокислый калий	0,1 – 0,2	0,1 - 0,2   0,1 – 0,2 0,1 – 0,2 0,5 – 1,0   0,1 – 0,2
наливные, окрашенные, металлические	МЧС «ЩИТ-КС»	0,15–0,30	1,0 – 2,0
	СМС или ПАВ + триполифосфат натрия или    гексаметофосфат натрия + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота или     марганцовокислый  калий		0,1 – 0,3   0,3 – 0,4 0,3 – 0,4 1,0 – 2,0 0,1 – 0,2
	СМС или ПАВ + триполифосфат натрия или     гексаметофосфат натрия + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота  или     марганцовокислый калий		0,1 – 0,3   0,3 – 0,4 0,3 - 0,4 1,0 – 2,0 0,1 – 0,2

 

 

 

Для поверхностей помещений  санпропускника расход щавелевой кислоты, марганцовокислого калия, МЧС «ЩИТ-КС»  уменьшается в 10 раз.

Расход дезактивирующего  раствора и рецептуры, дезактивирующие  при загрязнении выше А-ТУ.

Таблица 3

Вид поверхности	Состав  дезактивирующего раствора	Расход
		раствора  дм3/м2	хим-реагетов г / дм3
пластикат, стекло	МЧС  «ЩИТ-КС»	0,5	3,0 – 5,0
	СМС или ПАВ  + триполифосфат натрия или     гексаметафосфат натрия + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота    марганцовокислый калий		0,5-1,0   1,0-2,0 1,0-2,0 3,0-5,0 0,5-1,0
наливные, окрашенные, металлические	МЧС «ЩИТ-КС»	1,0	10,0–20,0
	СМС или ПАВ  + триполифосфат натрия или    гексаметофосфат натрия + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота     марганцовокислый калий		1,0-2,0   3,0-5,0 3,0-5,0 10,0-15,0 1,0 –2,0
бетон	МЧС  «ЩИТ-КС»	2,0	10,0–20,0
	СМС или ПАВ  + триполифосфат натрия или    гексаметофосфат натрия  + сода кальцинированная (при необходимости) + щавелевая кислота    марганцовокислый калий		1,0-2,0   3,0-5,0 3,0-5,0 10,0-15,0 1,0 –2,0

 

Загрязнение высоких  уровней необходимо снимать поочередно двумя растворами. Первый раствор с марганцовокислым калием, второй – с щавелевой кислотой, с выдержкой каждым раствором 15 –20 мин и промывкой после каждого раствора ХОВ.

 

 

Снятие масла, мазута выполняется сначала  вымачиванием замасленного места при помощи сухой  ветоши, затем протиранием этого  места раствором следующего состава:

Таблица  4

Состав  дезактивирующего  раствора	Расход  химреагентов, г /дм3
МЧС «ЩИТ – КС»	3,0 – 5,0
СМС + триполифосфат  или гексаметафосфат  натрия  + сода кальцинированная	1,0 – 5,0 1,0 – 5,0 1,0 – 5,0

 

Возможно использование  другого способа: натереть поверхность  смесью следующего состава

Таблица 5

Состав  дезактивирующей   смеси	Расход  химреагентов, г / м2
МЧС «ЩИТ –КС»	150
СМС + триполифосфат или гексаметафосфат  натрия + сода кальцинированная	100 100 50

 

Дезактивация раковин, умывальников, унитазов (керамических или металлических покрытых эмалью)

Таблица 6

Состав  дезактивирующей   смеси	Расход  химреагентов, г
МЧС «ЩИТ-КС»	15 –20
СМС или чистящая паста  или чистящий порошок или ПАВ + триполифосфат или гексаметафосфат  натрия + сода  кальцинированная + щавелевая кислота (при необходимости  )	30 –40 10 –20 15 –20 30 - 50

 

Щавелевая кислота применяется  при необходимости для снятия налета ржавчины или солевых отложений (1раз в неделю).

Смесь, смоченная водой, наносится на поверхность с помощью  механического воздействия: салфеткой (при обработке умывальников), ершом или металлической щеткой (при обработке унитазов) выдерживается 5 – 10 минут, затем смывается водой.

При обработке сильно загрязненных унитазов расход моющих, хим. реагентов увеличивать на 1/3.

Для удаления стойких  загрязнений ржавчины, солей жесткости  возможно применение специальных  чистящих средств, например, «Сантри», в количестве 40 г на одно  санитарно-гигиеническое устройство.  

Дезактивация  трапов металлических

Дезактивация трапов реакторного отделения  (РО) и спецкорпуса (СК), здания ХТРО выполняется следующим образом:

Таблица 7

Состав   дезактивирующей   смеси	Расход  химреагентов, г
«ЩИТ-КС»	80 –90
СМС  + сода кальцинированной  + триполифосфатом натрия или  гексаметафосфатом натрия + марганцовокислый калий + щавелевая кислота	15,0 –20,0 15,0 –20,0 15,0 –20,0 40,0 - 50,0 180 – 280