【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于压水式反应堆冷却剂回路的组件的表面去污染的方法。冷却剂回路的核心部件是反应堆压力容器,其中设置包含核燃料的燃烧单元。通常,将多个冷却回路 (每个具有冷却剂泵和蒸汽发生器)与反应堆压力容器相连接。在具有288°C范围内温度的压水式反应堆的有载操作的条件下,即使!^eCrNi奥氏体不锈钢(例如冷却回路的管道系统由其制成)、M合金(例如蒸汽发生器的换热管由其制成)和其他的比如说冷却剂泵所使用的例如含有钴的组件,在水中也显示出一定的溶解度。从所提及的合金溶出的金属离子与冷却剂流一起到达反应堆压力容器,在该处它们通过在那里主要存在的中子辐射部分地被转化为放射性核素。这些核素重又被冷却剂流分布到整个冷却剂系统中并且储存在氧化物层中,所述氧化物层在操作期间在冷却剂系统的组件表面上形成。沉积的活化核素的量随操作期的延长而积累,从而冷却剂系统组件上的放射性或剂量率增加。根据组件所使用的合金的种类,氧化物层包含具有二价和三价铁的氧化铁和其他金属(主要是铬和镍,其作为在上面提到的钢中的合金组分存在)的氧化物作为主要组分。此外,镍总是以二价形式(Ni2+),铬总是以三价形式(Cr3+)存在。在可以对冷却剂系统实施检查、维护、维修和拆卸措施之前,需要降低每个组件或组成部件的放射性辐射以便减少个人辐射负担。这通过借助去污染方法尽可能完全地除去组件表面上存在的氧化物层来实现。在这样的去污染中,或者将整个冷却剂系统或者将从那里例如通过阀分离出的部分用水性清洁溶液填充,或者将单个的系统组件在分开的、包含清洁溶液的容器中进行处理。在含铬组件的情况下,例如在压水式反应堆的情况下 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.04 DE 102009047524.91划分为两个工艺阶段的去污染方法而得到解决。在第一工艺阶段中,进行至少一个处理循环,其包括一个氧化步骤、一个还原步骤和一个随后的第一去污染步骤。根据组件表面上氧化物形成的程度和种类,这样的处理循环可以只进行一次或进行多次。在氧化步骤中,用包含氧化剂的水性清洁溶液处理组件,所述氧化剂的氧化力是足够的以便将氧化物层中包含的三价铬转化为六价铬。如已经在上面说明的,通过该步骤,增加了组件上存在的氧化物层的溶解度。在还原步骤中,用包含还原剂的溶液处理组件,以还原来自氧化步骤的剩余氧化剂。在第一去污染步骤中,用仅包含或主要包含(即大于50摩尔%)至少一种去污染酸的水性溶液处理组件,所述去污染酸不与溶液中包含的金属离子,尤其是二价金属离子例如Ni-II、Fe-II、Co-II和Mn-II形成难溶的沉淀物,如在它们在草酸的情况下那样。合适的是,使用也不与三价和更高价的酸形成难溶的沉淀物的去污酸,通常用于现有类型的去污染的酸(例如蚁酸和乙醛酸的情况下)就是这种情况。以此方式,首先防止了难溶的草酸镍沉淀物的形成。在去污步骤期间就已经或在结束时,引导溶液经过离子交换器以除去溶液中包含的、来源于组件氧化物层和/或基底金属的金属离子。也可以一起或同时进行还原步骤和去污染步骤,如在上面已经说明的那样。因此,在第一工艺阶段中可以以所提出的方式从清洁溶液中除去并因此从待去污染的组件表面除去显著部分的对于难溶沉淀物的形成而言关键的金属离子,即主要地Ni-II、Fe-II和Co-II,而不存在形成难溶沉淀物的危险。现在提出,在第二工艺阶段进行第二去污染步骤的可能性,其中现在可以无问题地使用高效的草酸,主要是为了溶出氧化物层中存在的Fe-III和Fe-II,这是因为关键的二价离子,主要是Ni-II,不再存在或以不再导致沉淀物的浓度存在于清洁溶液中。因此,在根据本发明的方法的情况下,采用两种不同的去污染变化形式,其中用第一变化形式或第一去污染步骤,可以除去形成难溶草酸盐沉淀物的离子,并且随后用对于氧化物溶解而言高效的草酸将残留的离子例如Fe-III和 Fe-II带入溶液中。因此,对于来自氧化物层的Fe-II或Fe-III的溶解而言,通过在第一工艺阶段中所使用的“非关键的”去污染酸是否有效,本身是不重要的,这是因为这可以在第二工艺阶段中用草酸有效地实施。优选地,在第二去污染步骤中只使用草酸。但是还可以设想的是,用一种或多种其他去污酸的混合物,然而其中草酸占优势,即以大于50摩尔%存在。总而言之,根据本发明的方法提供了这样的可能性,即防止或至少大大地减少难溶沉淀物的形成,而不因此忍受去污染效率的降低。可以这样进行该方法,在第一工艺阶段中首先进行至少一个处理循环并在随后的第二工艺阶段中进行组件表面的处理而不进行第二去污染步骤的先期的氧化,即用草酸处理组件的氧化物层。但是还可设想的是,在第二工艺阶段首先例如用上面提到的氧化剂处理氧化物层,然后才用草酸进行氧化物层溶解。在这种情况下,还原步骤,例如上面所描述的,当然也是必需的。优选地,在第一去污步骤中,使用有机酸,因为其有机组分(只要它由碳、氢和氧组成)能够被转化成二氧化碳和水并因此实际上无剩余物地除去,因为二氧化碳以气体从溶液中逸出。有机组分以本身已知的方式除去,即通过用UV-光照射混有氧化剂例如过氧化氢的溶液。优选地,使用仅由碳、氢和氧组成的酸,从而也不会由于元素例如氮而在溶液中留下残留物,所述残留物只有借助于离子交换器除去,并因此导致次级废物(待额外清除的交换器物质)的产生。在有些国家,例如日本,不允许在现有种类的去污染方法中加载具有形成配合物的酸或具有这样的酸的配合物的离子交换器。因此,在这种情况下合适的是,使用不与金属离子形成配合物的酸。优选地,在第一去污染步骤中,使用具有最多两...
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