Ремонт АЭС_Шпоры / КР №1 / КР_1 / Электрохимический метод дезактивации

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/см². 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).

Электрохимический метод дезактивации используется для удаления прочно фиксированных радиоактивных загрязнений, когда применение химического метода неэффективно или технически затруднительно. При использовании этого метода дезактивируемую поверхность подвергают электрохимическому травлению под действием постоянного тока плотностью 10—20 А/дм2, после чего производится водная промывка. Дезактивируемая поверхность служит анодом, и с нее удаляется поверхностный слой вместе с радиоактивными загрязнениями. В качестве электролита применяются водные растворы щавелевой (Н3С2О4) или ортофосфорной (Н3РО4) кислот концентрацией 1,5—2 %.

Рассматриваемый метод используют для дезактивации деталей и узлов насосов, приводов СУЗ, наружных и внутренних поверхностей трубопроводов, стаканов главных запорных задвижек (ГЗЗ) и т. п. Различают «мокрый» и «полусухой» способы электрохимической дезактивации. «Мокрый» способ можно применять лишь для небольших по габаритам узлов и деталей, ибо он связан с необходимостью их полного погружения в электролит. При «полусухом» способе используется выносной катод, форма которого для полного прилегания должна соответствовать форме дезактивируемой поверхности: для плоской поверхности требуется плоский катод, для выпуклой поверхности — вогнутый кагод, и т. д. Для устранения короткого замыкания между выносным катодом и дезактивируемой поверхностью прокладывают изоляцию из шерстяной или хлопчатобумажной ткани, которая непрерывно смачивается электролитом.

Коэффициент дезактивации — это относительная характеристика. Поэтому эффективность различных методов дезактивации можно сравнивать лишь в одинаковых условиях: для одной и той же системы и для одинакового начального загрязнения.