Способ дезактивации металлических поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК д Ь 21 Р 9/ ур сГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР, Научно-исследовательское объединение "Энергия" и Кольская атомная электростанция(56) 1. Патент США В 3496017, кл. 134-2, опублик. 1966.2. Регламент безактивации конт ного и съемного оборудования. Коль кая АЭС, исх. У 502, т. 2.12.77 (прототип). 0730156(54) (57) СПОСОБ ДЕЗАКТИВАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ путем попеременной обр а б от ки о кисляющим р ас твором, и комплексующим реагентом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности процесса дезактивации, снижения скоростикоррозии оборудования, исключенияобразования вторичных отложений,получения совместимых отработанныхрастворов, пригодных к непосредственному захоронению в глубинныегеологические формации, в качествекомплексующего реагента используют2-10 вес.7 раствор динатриевой солихромотроповой кислоты.1 73015Изобретение относится к области дезактивации и может бьггь использо. вано при удалении радиоактивных коррозионных отложений с поверхности оборудования, изготовленного из нержавеющих и хромистых сталей,Для дезактивации первого контура ядерных энергетических установок и съемного оборудования в настоящее время широко используется двухванный метод, основанный на попеременной обработке загрязненных поверхностей в дезактивирующих окисляющих и восстанавливающих растворах Г 1 3. В первом окисляющем растворе проис- ходит разрыхление коррозионной пленки, что облегчает ее растворение во втором растворе, В состав второго восстанавливающего раствора могут входить различные кислоты, комплексообразующие реагенты, ингибиторы коррозии и т,д.Наиболее близким к предлагаемому является способ безактивации металлических поверхностей путем попере менной обработки окисляющим раствором и комплексующим реагентом 23.Способ заключается в последовательной обработке изделий раствора 301. 27. КОН + 57. КМп 04, С - 95 С,ь - 1,5 ч2. 37. Н С О ;- 95 ОС т - 1,5 ч.Однако при обработке поверхностей оборудования оксалатным раство ром наблюдается значительная коррозия конструкционных материалов и образование вторичных отложений оксалата двухвалентного железа. В результате снижается. эффективность 40 дезактивации и происходит вывод из рабочего состояния различных частей оборудования. Кроме того, отработанные окисляющие и восстанавливающие растворы при совмещении даютдопол нительные осадки (двуокись марганца, оксалаты металлоидов коррозионного происхождения), что затрудняет переработку и обезвреживание жидких ра - диоактивных отходов, как методом 50 упаривания, так и методом подземного захоронения.Целью изобретения является повышение эффективности процесса дезак-. тивации, снижение скорости коррозии 15 оборудования, исключение образования вторичных отложений, получение совместимых отработанных первого и второго растворов, пригодных к непосредственному захоронению в глубинные геологические формации.Эта цель достигается тем, что вкачестве комплексующего реагентавместо оксалатного раствора используют 2-10 вес.7 раствор динатриевойсоли хромотроповой кислоты(СНВО Иа), Динатриевая соль хромотроповой кислоты - твердое кристаллическое вещество серого цвета,кристаллизуется с двумя молекуламиводы, растворяется в воде (140 г на1 л при 25 С).При дезактивации раствором сконцентрацией динатриевой соли хро-мотроповой кислоты ниже 2. вес.7. коэф-.фициент дезактивации не достигаетсвоего опгимального значения. Увеличение концентрации динатриевой солихромотроповой кислоты свыше 10 вес.7не приводит к значительному повышению эффективности дезактивации,Разрыхленная в щелочно-перманганатном растворе коррозионная пленкарастворяется при обработке раствором,содержащим динатриевую соль хромотроповой кислоты с образованием растворимых комплексных соединений металлов, входящих в состав радиоактивныхотложений. При этом на стальныхповерхностях после дезактивации непроисходит образования вторичных отложений. Комплексы ионов металлов сдинатриевой солью хромотроповойкислоты устойчивы в водных растворахв широком диапазоне значений рН, чтопозволяет совмещать кислые и щелочные отработанные растворы последезактивации и обезвреживать их бездополнительной подготовки методомподземного захоронения.П р и м е р 1. Дезактивировались .образцы из нержавеющей стали 1 Х 18 Н 10 Твыдержанные в условиях первого контура Кольской АЗС в течение 2 месяцев. Образцы сначала погружались вщелочно-перманганатный раствор состава; 27 КОН + 0,57 Мп 04 при 95 С ивыдерживались в течение 1,5 ч, затемобразцы выдерживались в 27-ном растворе динатриевой соли хромотроповойкислоты при 95 С в течение 1,5 ч.Такой цикл обработки проводился дважды. Эффективность дезактивации зацикл обработки оценивалась коэффи- циентами дезактивации по р и у-излучениям (К, К ). Результаты опьггов3усреднены и представлены в табл.1.У примера Концентрация динатриевойсоли хромотроповой кисло.ты, весЕ Й цикл 1 цикл. 5,2 3,0 6,3 11 ь 5 7.,4 4,9 19,9 11,5 9,6 6,0 5,4 3 (НСО) 3,1 Прототип.9,0 6,1 21,1 12,9 22,0 13,5 10,1 6,4 10 з 730156 4П р и м е р 2. Выполняется по На подшипнике, обработанном по примеру 1, Концентрация динатриевой предлагаемому способу, не наблюдает- соли хромотроповой кислоты в раст- с я поя вления вторичных отложений воре составляет ЗЕ. Для сравнения и подшипник после дезактивации ратакие же образцы были очищены по ботает нормально. прототипу. Результаты опытов усред- Как следует из результатов иены и представлены в табл.1. табл.2, корродирующее действие дезП р и м е р 3. Выполняется по активирующего раствора, которое капримеру 1. Концентрация динатриевой личественно может быть охарактеризосоли хромотроповой кислоты в раство О вано как скорость коррозии, в десять ре составляет 57, Результаты опытов раз меньше при обработке поверхносусреднены и представлены в табл.1. тей раствором динатриевой соли хромо -П р и м е р ч. Выполняется по троповой кислоты по сравнению с примеру 1. Концентрация динатриевой прототипом при прочих равных услосоли хромотроповой кислоты в раство виях. Кроме того на образцах, изгоре составляет 107.; Результаты опы- товленных из хромистых сталей. при тов усреднены и представлены в дезактивации по предлагаемому табл. 1. способу, не образуется вторичныхИз приведенных в таблице значе- . отложений. ний коэффициентов очистки (К и К,) рО видно, что эффективность дезактива- Таким образом, предлагаемый споции при использовании динатриевойсоб дезактивации металлических посоли хромотроповой кислоты выше верхностей от радиоактивных корров полтора-два раза по сравнению с зионных отложений обеспечивает по прототипом при прочих равных усло сравнению с прототипом следующие виях. преимущества: увеличивается коэффиПроведены испытания коррозион- циент дезактивации поверхности в ной стойкости на конструкционных 1,5-2 раза, снижается скорость коратериалах редукторов приводов СУБ розин в десять раз, не образуетсядезактивирующих растворах динат- на стальных поверхностях вторичныхиевой соли хромотроповой кислоты, отложений, обеспечивается совместиРезультаты представлены в табл.2мость отработанных щелочноперманПри дезактивации подшипника ганатного раствора и раствора динатмарки 7 В 20610 Т, изготовленного из риевой соли хромотроповой кислоты, стали 95 Х 18 Ш, по.способу-прототипу загрязненных радиоактивными изотоего поверхность покрьласьсветло-, 35пами, что позволяет осуществить их зеленым слоем оксалата железа, что подземное захоронение без предвариприводит к заклиниванию подшипника,тельной подготовки.Таблица 1 Коэффициенты дезактивации образцов из нержавеющей стали, выдержанные в условиях первого контура Кольской АЭС втечение 2 месяцев730156 Т а б л и ц а 2 Коррозия поверхности шестерни, изготовленной из стали 1 Х 13 ЕЗ, после обработки дезактивирувщими растворами Примечание.-20,60 2,57 Прототип Предлагаемый способ Образцы остались безизменения-2,06 0,26 Корректор В.Синицкая Техред.С,Мигунова Редактор П.Горькова Заказ 7087/3 Тираж 413 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ об- Потери в весе за Скорость коррозии,работки цикл, г Мк/цикл Образцы покрылисьсветло-зеленым слоемоксалата железа