[发明专利]一种核电设施一回路放射性污染在线去污设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及核工业放射性废物最小化的去污技术领域，具体涉及一种核电设施一回路放射性污染在线去污设备和方法。

背景技术

随着我国核电产业的高速发展，建设的核电机组也越来越多，由于在核电反应堆运行过程中，反应堆堆芯内必然会产生和积累放射性核素，放射性核素随之被主冷却剂通过一回路系统带到有关的系统，造成系统与设备的放射性污染。在反应堆拆除前，为了降低作业场所的辐射场强度，减少操作人员受照射剂量，降低废物等级，减少反应堆退役过程废物产生量，需对一回路系统进行清洗去污。

国外针对核电站一回路去污技术的开发研究始于20世纪70年代。目前，广泛使用低浓度去污剂的软化学去污工艺取代了最初的浓溶液去污工艺，且去污着眼于去污因子高、对基体材料腐蚀率低、产生二次废物量少、温度低、速度快等。为了达到上述目的，化学去污工艺朝氧化还原多步法发展，国内该方面的研究还处于起步阶段。

目前，常见的去污方法有机械去污(包括高速射流、超声波法等)、化学去污、电化学去污、激光去污和熔炼去污等方法，这些方法在现场应用的过程各有利弊。

发明内容

本发明的目的是提供一种核电设施一回路放射性污染在线去污设备和方法，采用该设备和方法对核电设施一回路进行去污，具有去污效率高，节省去污成本等特点，去污过程中不会产生有毒有害气体，且去污后的废水容易回收及处理，该设备和方法填补了现有核电设施在线去污技术的空白。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种核电设施一回路放射性污染在线去污设备，该设备包括去污剂储存装置、循环去污系统和外系统；其中：

去污剂储存装置：用于储存去污剂，包括去污剂罐、支撑架和带刻度液位计；所述去污剂罐设于支撑架上，去污剂罐的顶部设有加药口，去污剂罐内设置带刻度液位计和搅拌装置，带刻度液位计用于测量去污剂罐内溶液的量，搅拌装置用于对去污剂罐内物料进行搅拌；

循环去污系统：包括加药泵、去污配液罐、电加热器、玻璃板液位计和循环管路；所述去污配液罐通过管路Ⅰ与去污剂罐的底部相连接，管路Ⅰ上设有加药泵；开启加药泵，去污剂罐内的物料即进入去污配液罐内；所述去污配液罐内设有电加热器和玻璃板液位计；所述去污配液罐内的物料通过循环管路在去污配液罐与外系统之间进行循环流动；

外系统：包括反应容器A和反应容器B。

所述去污配液罐的顶部设有排气口和补水口，去污配液罐的底部设置排污口，去污配液罐的一侧中下部设置取样口和废水车接口，去污配液罐的另一侧通过循环管路与外系统相连接。

所述循环管路包括管路Ⅱ和管路Ⅲ，管路Ⅱ的一端连接于去污配液罐的下部，另一端分成两个支路，两个支路分别连接反应器A和反应器B的下部；管路Ⅲ的一端连接于去污配液罐的上部，另一端分成两个支路，两个支路分别连接反应器A和反应器B的上部。

所述管路Ⅱ上设有温度计和循环泵，在管路Ⅱ上循环泵的两侧各设一个压力表；所述管路Ⅲ上连接测试管段。

所述去污剂罐和去污配液罐均采用耐酸碱腐蚀材质。

利用所述设备进行的核电设施一回路放射性污染在线去污方法，包括如下步骤：

(1)将在线去污设备与一回路管道相连接，然后由加药口向去污剂罐内加入去污剂的各原料组分，开启搅拌装置搅拌20～40min，至各原料混合均匀时即获得去污剂；

(2)开启加药泵，将去污剂罐中的去污剂注入到去污配液罐中，启动去污配液罐内的电加热器，根据现场情况确定加热终点温度；

(3)循环去污：待去污配液罐中的物料温度达到指定温度后，开启循环泵，使去污剂通过循环管路在去污配液罐和外系统之间进行循环流动；通过调节循环泵的功率输出来调节循环管路内的液体流量；

(4)循环去污结束后，向去污配液罐内加入pH调节剂，并开启循环泵，将循环去污系统内的pH值调节至中性；然后将将废水排放到核电站的特排装置中(打开废水车接口排放)；

(5)将清水注入去污配液罐中，开启循环泵对循环去污系统内进行循环清洗1～2次。

上述步骤(1)中，搅拌过程中多次取样检测pH值，直至pH值稳定至恒定数值。

上述步骤(2)中，所述加热终点温度为40-50℃。

上述步骤(3)中，在开启循环泵后，前半个小时内每4～6min进行一次循环去污系统内液体取样，并进行同步的放射性剂量分析与pH测试，根据分析结果确定循环去污的终点。

上述步骤(3)中，从循环管路的测试管段上设置的取样口取样，取样液中的放射性剂量和溶液pH不再上升时，即认定为去污终点。