CZ11093A3 - process of purifying primary section of a gas producer and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu očistění primární části parního generátoru používaného s jaderným reaktorem na tlakovou lehkou vodu, kterážto primární část obsahuje množinu teplosměnných prvků, při kterémžto způsobu se znečistěné povrchy primární části uvedou do styku s kyselým o čist ovacím roztokem obsahujícím cer mocnosti IV ve formě iontů Ce^*. Vynález se dále týká zařízení ke provádění způsobu definovaného výše·

Dosavadní stav techniky

Primární část parního generátoru obsahuje teplosměnné prvky, zejména svazek trubek tvaru-U, jejichž konce jsou připojeny k nádobě na vodu a jsou upevněny v duté desce. Vnější povrch to— hoto svazku trubek je ve styku » napájecí vodou sekundárního oIruhu.

Během činnosti parního generátoru jsou trubky vystaveny značným namáháním,. která mohou trubky poškodit a způsobit únik mezi primární částí a sekundárním obvodem·

Vadné nebo podezřelé-trubky se vyřadí z provozu během údržby a kontroly tím, že se jejich konce uzavrou zátkami·

Když podíl uzavřených trubek ve svazku příliš vzroste, jmenovitě když více než 10% trubek ve svazku je vadných, výkon tepelného parního generátoru značně klesne a tento se vyřadí s činnosti a případně nahradí jiným·

Vyřazený parní generátor vysílá záření značné aktivity dosahující několik set curie. Toto záření čini dopravu generátoru velmi obtížnou a nákladnou.

Dává se tedy přednost uskladnění vyřazeného parního generátoru na stanovišti vytvořeném přímo v místě jaderné centrály, ze které pochází.

Během celého období uskladnění má silně radioaktivní parní generátor být předmětem periodického radiologickena dozoru· Pro vyloučení nutnosti provádění dozoru nad vyřazeným parním generátorem a pro vyřešení rozličných problémů uskladnění bylo navrženo generátor rozebret, aby se snížil objem skladovaných odpadů, a aby se rekuperovaly nebo recyklovaly některé vzácné materiály obsažené v generátoru, zejména Inconel používaný obvykle · jako

-2>

materiál na výroba trubek svazku.

Před rozebráním parního generátoru je nutné snížit jeho radioaktivitu očistěním.

Radioaktivní znečistění parního generátoru je v podstatě rozprostřeno na vnitřním povrchu trubek svazku a nádoby na vodu. du. Toto znečistění je způsobeno zejména přítomností vrstvy oxidů obsahujících radionukleidy jako je kobalt 60, kobalt 58 a mangan 54·

Znečistění je soustředěno ve vrstvě oxidů o tlouštce od 3 do 5yum a povrchově v kovové stěně trubek o tlouštce asi 3^um·

Ze známého dosavadního stavu techniky, jmenovitě ze spisu WO 90/0 19741 je znám způsob očistění povrchu obsahujícího nános radioaktivních oxidů použitím ceru mocnosti IV ve formě iontů Ce⁴* v roztoku v kyselém prostředí.

Roztok ceru. tvoří agresivní a silně oxidační- chemické prostředí umožňující erozi vrstvy oxidů a znečistěného povrchu. Během očistění se cer redukuje na mocnost HX a potom se regeneruje na mocnost IV vstřiknntím ozonu do roztoku. Teplota roztoku má být nižší než 60°C aby nedošlo k nevčasnému rozrušení vstřikovaného ozonu.

dkolem vynálezu je účinné očistění primární části parního generátoru,' zejména svazku trubek, použitím omezeného objemu očistného roztoku, bez zvýšení tlaku uvnitř primární části, bez zvýšení teploty roztoku nad 60 &C a s minimálním objemem vytvořeného odpadu»

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob očistění primární části parního generátoru používaného s jaderným reaktorem na tlakovou lehkou vodu, kterážto primární část obsahuje množinu teplosměnných prvků, při kterémžto způsobu se znečistěné povrchy primární části uvedou do styku s kyselým očistovacím roztokem obsahujícím cer mocnosti IV ve formě iontů Ce*⁴*, jehož podstata spoč'~á v tom, že množina teplosměnných prvků se rozdělí do několika podskupin a každá podskupina se postupně podrobí těmto etapám očistění:

- předem určený objem očistovacího roztoka se nechá obíhat v uzavřeném okruhu ve znečistěných prvcích podskupiny po dobu T, přičemž se očistovací roztok plynule napájí ozonem,

- očistovací roztok se odvede,

3- v podskupině prvků se nechá obíhat oplachovací roztok a

- oplachovací roztok se odvede·

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu když primární část pam-Cho generátoru obsahuje svazek trubek tvaru

U tvořících teplosaěnné prvky a majících své konce napojeny každý na jeden, oddíl nádoby na vodu, přičemž svazek obsahuje dobré trubky» jejichž konce jsou otevřené, a vadné trubky, jejichž konce jsou uzavřeny zátkami,

- svazek trubek se rozdělí do několika podskupin, z nichž každá obsahuje přibližně stejný počet trubek, v

- postupně každou podskupinou trubek se nechá obíhat očistovací roztok současně všemi dobrými trubkami téže podskupiny,

- po očistění všech dobrých trubek svazku se prorazí zátky neočistěných vadných trubek, očistovací roztok se nechá obíhat napříč oběma oddíly nádoby na vodu a vadnými trubkami·

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu očistovací roztok obsahuje kyselinu dusičnou a má pH od Oj 5 do 1, dále obsahuje dusičnan ceričitý v podílu od 3 do 10 g/L a ozon v koncentraci 1 : 2,5·1Ο^.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu teplota očistovacího roztoku je mezi 20 a 30 °C.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu každá podskupina trubek obsahuje asi 400 trubek a objem očis* 3 tovacího roztoku je asi 3 ar.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu doba. T oběhu očistovacího roztoku v každé podskupině trubek svazku je mezi 6 a 24 h.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se vždy za 1 hodinu změní smysl oběhu očistovacího roztoku ve trubkách svazku·

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu rychlost oběhu očistovacího roztoku ve trubkách svazku je mezi 2,5 a 25 cxs¹.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu oplachovací roztok obsahuje demineralizovanou vodu a vodu obohacenou kyslíkem·

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu očistovací roztok obíhající ve znečistěných prvcích primární části se filtruje alespoň jedním filtrem zachycujícím částice vytažené očistovaeím roztokem z primární části, pokud ztráta tlaku napříč filtru je menší než předem určená hodnota®

Podle dalšího- výhodného provedení předloženého vynálezu se kapalný odpad obsahující očistovací roztok- a oplachovací rozutek po jejich použití v primární části zpracuje provedením těchto etap?

- do kapalného odpadu se vstřikne činidlo redukující ionty Ce^⁺ na ionty Ce^⁺,

- do roztoka se vstřikne neutralizační činidlo,

- kapalný odpad se usuší..

- usušené odpadv se uloží do. vhodného skladovacího prostoru od— padků se slaboua střední aktivitou·

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu redukční činidlo iontů Ce^⁺ na ionty Ce^⁺ obsahuje vodu obohacenou kyslíkem.. .

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu neutralizační-činidlo odpadů obsahuje.sodu.

Podle dalšího výhodného, provedení předloženého vynálezu se kapalné odpady usuší odpařením pod. vakuem.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se kapalné.odpady usuší tím,'že se nejprve provede odstředění odpadů k získání nerozpustných, odpadů a-potom, se odpady odpaří pod vakuem pro shromáždění rozpustných odpadů.

... Vynález dále vytváří zařízení ke provádění způsobu definovaného výše, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje očistovací obvod v uzavřené smyčce obsahující nádrž pro oběh očistovacího roztoku a oběhové Iferpadlo pro uvedení očistovacího roztoku do oběhu mezi nádrží pro oběh očistovacího roztoka a koncem před znečistěnými prvky primární části parního generátoru, a dále obsahuje ozonovací prostředek.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu očistovací obvod v uzavřené smyčce obsahuje filtrační prostředek zapojený mezi výstupní konec znečistěných prvků primární části a nádrží pro oběh očistovacího roztoku.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu zařízení obsahuje vratný prostředek pro změnu smyslu oběhu očistovacího roztoka znečistěných prvků primární části parního generátoru.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu

-5filtrační prostředek obsahuje alespoň dva filtry zapojené paralelné, ventily pro oddělení každého filtru od očistovacího okruhu a derivační ventil·

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu ozonovací prostředek obsahuje ozonizátor připojený ke směšovači s trubicí, jejíž přední konec je napájen očistovacím roztokem z. čerpadla připojeného k oběhové nádrži a jehož zadní konec je připojen k oběhové nádrži.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu zařízení obsahuje pomocnou nádrž připojenou přepouětěcía prostředkem k oběhové nádrži a určenou zejména pro přípravu očistovacího roztoku a pro přechodné uložení očistovacího roztoku po vyprázdnění, oběhové nádrže.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je očistovací obvod nepohyblivými připojovacími prostředky připojen ke přednímu a zadnímu konci podskupiny znečistěných prvků primární Části parního generátoru.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu nepohyblivé připojovací prostředky obsahají dva nepohyblivé sběrače^ z nichž každý je připojen ke přednímu konci a zadnímu konci podskupiny trubek svazku a k očistovacímu obvodu, obruba sběračů je připojena těsným spojem proti duté desce pro upevnění konců trubek svazku, přičemž jeden sběřač proti předním koncům a druhý proti zadním koncům trubek podskupiny.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu každý sběrač obsahuje jednu dvojitou obrubu vymezující kanál pro sběr případného úniku roztoku obíhajícího ve sběrači, kterýžto kanál je připojen ke sběrači úniku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l je schéma zařízení pro očistění primární části parního generátoru připojeného ke přednímu konci a k zadnímu konci podskupiny trubek svazku pro provádění způsobu podle vynálezu, obr.2 je schematický řez nepohyblivým sběračem pro připojení zařízení a obr.2 je schéma podobné obr.l, ve kterém je zařízení pro očistění připojeno ke dvěma oddílům nádoby na vodu parního generátoru.

Na obr.l je znázorněno schéma zařízení 10 pro očistění primární části parního generátoru. Zařízení 10 je připojeno ke dvěma prvkům primární části odstaveného parního generátoru 12, který —6— byl připojen k jadernému reaktoru na tlakovou lehkou vodu· Tento parní generátor 12 je uložen vodorovně na dvou podpěrách 14 a 16 v místnosti, která není na výkresech znázorněna, která je však vybudována přímo v lokalitě jaderné centrály, ze které odstavený parní generátor pochází.

Primární část parního generátoru 12 obsahuje svazek 18 trubek tvaru U z. materiálu Inconel. Cerchovanými čarami je vyznačena imaginární obalová plocha svazku 18 trubek. Konce trubek svazku 18 jsou upevněny v duté desce 20 a jsou připojeny k nádobě 22 na vodu obsahující dva oddíly 22A.22B.

Vadné nebo podezřelé trubky svazku 18 mají konce uzavřeny neznázorněnými zátkami. Dobré trubky svazku 18 mají otevřené konce.

Každý oddíl 22A.22B nádoby 22 na vodu obsahuje připojovací objímku 23A.23B k potrubím primární vody. Tato potrubí byla od parního generátoru 12 odpojena při jeho odstavení. Připojovací objímky 23A.23B vymezují otvory umožňující zavedení nástrojů nebo přípravků do nádoby 22 na vodu.

Zařízení 10 obsahuje očlstovaeí obvod 24, ve kterém v uzavřeném okruhu obíhá předem určený objem očistovacího roztoku a ozonovací prostředek 25 očistovacího roztoka.

Očistovací obvod 24 obsahuje oběhovou nádrž 26 určenou pro uložení části objemu očistovacího roztoku a připojenou potrubím 28 k sací straně oběhového' čerpadla 30. Oběhové čerpadlo 30 je připojeno k výtlačnému potrubí 32 připojenému prvním nepohyblivým připojovacím prostředkem 34A.34B k prvnímu konci podskupiny zněčistěných prvků primární části parního generátoru 12. Tato podskupina znečistěných prvků bude dále podrobněji popsána.

Očistovací obvod 24 také obsahuje filtrační prostředek 36 napájený na přední straně potrubím 38 spojeným druhým nepohyblivým připojovacím prostředkem 34A.34B ke druhému konci podskupiny znečistěných prvků primární části parního generátoru 12. Filtrační prostředek 36 je připojen k zadní straně potrubím £0 k oběhové nádrži 26.

Filtrační prostředek 36 obsahuje dva filtry 42.44 připojené paralelně k potrubím 38 a 40. Každý filtr 42.44 může být od očistovacího obvodu 24 oddělen dvěma ventily 46.48 umístěnými před a za filtrem 42,44.· Mezi potrubími 38 a 40 je zapojen derivační ventil £0 filtrů 42;;44>

Vratný prostředek 52 smyslu oběhu očistovacího roztoku

-7v prvcích primární části připojuje připojovací prostředek 34A.34B jednak k výtlačnému potrubí 32 oběhového čerpadla 30 a jednak ke přívodnímu potrubí 38 filtrů 42,44»

Mezi výtlačným potrubím 32 oběhového čerpadla 30 a přívodním potrubím 38 filtrů 42.44 j« zapojen derivační ventil 54 prvků primární části parního generátoru 12»

Ozonovací prostředek 25 obsahuje ozonizátor 58 připojený potrubím 60 k injektoru 62 s trubicí 64.

Ozonizátor 58 je. připojen potrubím 68 opatřeným pojistným ventilem 69 k napájecí nádrži, na kyslík 66.

Injektor 62- obsahuje vstřikovací čerpadlo 70 jehož sací strana je potrubím 72 připojena k oběhové nádrži 26 a jehož výtlaková stra na je připojena ke přednímu konci trubice 64 potrubím 74. Zadní konec trubice. 64 je potrubím 76 připojen k oběhové nádrži 26,

Potrubí T2.76 jsou opatřena ventily 72A popřípadě 76A pro oddělení ozonovacího prostředku 25 od očistovacího obvodu 24,

Zařízení 1G dále obsahuje pomocnou nádrž 78 připojenou k oběhové nádrži 26 přepouštěcím prostředkem 80, Pomocná nádrž 78. jejíž vnitřní objem je mezi 4 a 8 m^, je určena zejména pro přípravu očistovacího roztoku a pro přechodné skladování tohoto roztoku po vyprázdnění oběhové nádrže 26.

Přepouštěcí prostředek 80 obsahuje potrubí 80 spojující mezi sebou oběhovou nádrž 26 a pomocnou nádrž 78 a opatřené vratným čerpadlem 8£.

Míchací prostředek 86 umístěný v pomocné nádrži 78 umožňuje zejména míchat rozličné složky roztoku během jeho přípravy.

Horní část pomocné nádrže 78 je připojena potrubím 88 ke prostředku 90 pro zpracování a odsátí plynného prostředí v pomocné nádrži 78 nad hladinou kapaliny. Prostředek 90 obsahuje vysoce účinný filtr 92 známého typu zapojený v řadě s rozkladačem 94 ozonu vyústěným, do ovzduší.

Horní část oběhové nádrže 26 .ie s horní části pomocné nádrže 78 spojena potrubím 96 opatřeným pojistným ventilem 98 pro umožnění spojení plynných prostředí oběhové nádrže 26 a pomocné nádrže 78.

Spodní část pomocné nádrže 78 je připojena k odváděcímu prostředku 100 roztoku obsahujícímu potrubí 102 opatřené odváděcím ventilem 104» První konec potrubí 102 je připojen ke dnu pomocné nádrže 78 a druhý konec potrubí 102 je spojen s negná^oměným sběračem kapalného odpadu·

-8Nyní budou popsány rozličné podskupiny znečistěných prvků primární části parního generátoru 12 a etapy způsobu očistění podle vynálezu, které se. použijí pro tyto podskupiny.

Svazek 18 se rozdělí do několika podskupin, z nichž každá obsahuje přibližně stejný počet trubek. 7 popisovaném příkladu obsahuje každá podskupina asi 400 trubek a celý svazek 18 obsahuje osm až devět podskupin trubek.

V obr.l je plnou čarou vyznačená imaginární obalová plocha vymezující jednu podskupinu 106 sousedních trubek.

Dobré trubky podskupiny 106 jsou připojeny připojovacími prostředky 34A.34B k očistovacímu.obvodu 24. Tyto připojovací prostředky. 34Α^34Β obsahují ohebná potrubí 108. jejichž první konec je připojen k. očistovacímu obvodu 24 a jejichž drahý konec je připojen-k nepohyblivému sběrači. 110 podrobně znázorněnému na obr.2. Ohebná potrubí-108 procházejí otvory vymezenými připojovací ai objímkami 23 A? 23 B nádoby 22 na vodu.

Nepohyblivé sběrače 110 mají obecně tvar zvonu a jsou připojeny těsným spojem proti duté desce 20. První sběrač 110 je umístěn proti předním koncům, druhý sběrač 110 proti zadním koncům trubek podskupiny 106.

Na obr.2 je znázorněn jeden ze sběračů 110 připojený k podskupině 106 svazku. 18.

Tento sběrač 110 je umístěn proti otevřeným koncům dobrých trubek 18A a případně proti uzavřeným koncům vadných trubek 18B. Sběrač 110 má dvojitou obrubu 112 opatřenou těsným spojem 114 a vymezující kanál 116 pro sběr případných úniků roztoku obíhajícího napříč sběrače 110.

Kanál 116 je otvorem 118 vedeným napříč stěny sběrače 110 k potrubí 120 pro odvádění úniků. Potrubí 120 je připojeno k neznázoměnému sběrači kapalných odpadů.

Sběrače* 110 jsou umístěny v oddílech nádoby 22 na vodu a jsou připojeny proti duté desce 20 známými prostředky, zejména prostřednictvím robota s kloubovým nosným ramenem typu známého pod jménam ROflEO uloženého v nádobě 22 na vodu.

Obrys obruby 112 sběrače má proměnlivý- tvar v závislosti na rozmístění konců trubek.v duté desce 20. Podle toho, zdali konce trubek téže podskupiny jsou vzdáleny od stěn nádoby 22 na vodu nebo jsou v sousedství některé stěny nádoby 22 na vodu, má obrys sběrače 110 přibližně obdélníkový nebo přibližně doplňkový

-9tvar k obrysu stěny nádoby na vodu.

Nyní bude popsán průběh, etap očistění dobrých trubek svazku 18. které nejsou uzavřeny zátkami.

Podskupiny 106 trubek svazku 18 se očistují postupně tím, že jednu podskupinu za druhou připojíme sběrači 110 popsanými výše k očistovacímu obvodu 24.

Nejprve se v pomocné nádrži 78 připraví objem asi 3 m³ očistovaeího roztoku. Tento objem umožní naplnit všechny dobré trubky podskupiny, která má být očištěna.

Očistovací roztok obsahuje kyselina dusičnou a pH roztoku je mezi 0,5 až 1, dále obsahuje dusičnan ceričitý v podílu rovném 8 až 10 g/1. Alternativně může být dusičnan ceričitý nahrazen síranem ceričitým.

Když byl očistovací roztok připraven, přečerpá se z pomocné nádrže 78 do oběhové nádrže 26 vratným čerpadlem 84. potom se s každou podskupino* trubek provedou následující etapy očistění.

V očistovacím obvodu 24 se uvede očistovací roztok do oběhu v uzavřené smyčce oběhovým čerpadlem 30. Očistovací roztok se nechá obíhat všemi dobrými trubkami téže podskupiny současně po dobu T rovnou 6 až 24 h.

Při oběhu očistovaeího roztoku se tento zásobuje ozonem z ozonovacího prostředku 25 při udržování koncentrace ozonu v očistovacím roztoku rovné asi 1 : 2,5.10*^·

Očistovací roztok reaguje s vrtsvou oxidů pokrývající vnitř ní povrch trubek a s povrchovou vrstvou kovu trubek.

Zejména je železo mocnosti II vrstvy oxidů oxidováno na moc nost m. a chrom mocnosti III vrstvy oxidů je oxidován na chrom mocnosti VI podle této chemické reakce:

Ce⁴* + Cr₂O₃ + 11 B^O -> 2 HgCrO + 6 Ce³* + 6 H^O*

Železo mocnosti HI a chrom mocnosti VI se rozpustí v očistovacím roztoku. Cer mocnosti III (ionty Cq^j ) se regeneruje n& eer mocnosti IV (ionty Ce⁴*) ozonem podle této chemické reakce:

HjO* * Qj + 6 Ce³* —> 6 Ce⁴* + 9 HgO.

Teplota očistovaeího roztoku se udržuje mezi 20 a 30 °C pro zajištění dostatečné životnosti ozonu v očistovacím roztoku, což umožňuje regenerovat cer mocnosti III.

Rychlost oběhu očistovaeího roztoku ve trubkách svazku 18 je mezi 2,5 cm.s”^ a 25 cm.s“^ aby se zamezilo usazení znečistěných částeček vytažených z povrchu trubek v těch samých trubkách.

-10Stěna trubek svazku 18 z metariálu Inccnel je na povrchu erodována očistovacím roztokem, což vytváří zejména ionty Cr , Fe³* a Ni²⁺.

Eroze vnitřního povrchu trubek svazku 18 se homogenizuje tím že vždy asi za jednu hodinu se obrátí směr oběhu očistovacího roz toku ve trubkách vratným prostředkem 52.

Filtrační prostředky 36 umožňují zadržet část částeček vytažených z primární části parního generátoru 12. Přednostně se používá jeden filtr 42.44. Když ztráta tlaku napříč pracujícího filtru příliš vzroste, převede se proces na jiný filtr ventily 46.48 pro oddělení filtrů. Také je možné po určité době oběhu o čist ovací ho roztoku zastavit filtraci oddělením filtrů od očistovacího obvodu 24 a otevřením derivačního ventilu 50.

Na konci etapy oběhu, o čist ovacího roztoku v dobrých trubkách podskupiny se zastaví vstřikování ozonu do očistovacího roztoku a celý objem očistovacího roztoku obsažený ve trubkách svazku 18 a v o čist ovacím obvodu 24 se odvede. Očistovací roztok se přečerpá do pomocné nádrže 78 vratným čerpadlem 84 a tam se přeefcodně nekladní.

Když se očistovací roztok vyměňuje, zejména když je koncentrace ceru příliš slabá a koncentrace znečistěných částeček příliš stoupla, otevře se odváděči ventil 104 a očistovací roztok se vypustí do sběrače kapalných odpadů pro zpracování následnými etapami, které, budou popsány.

Obvykle může být jeden a týž očistovací roztok použit pro očistění tří podskupin obsahujících každá asi 400 trubek. Očistění všech dobrých trubek svazku se provede v osmi až devíti průchodech při použití asi 9 m³ očistovacího roztoku.

Fo skončení odčerpání očistovacího roztoku se trubky podskupiny svazku 18 opláchnou roztokem obsahujícím demineralizovanou vodu a vodu bohatou na kyslík. Oplachovací roztok se zavede do oběhové nádrže 26 známými neznázoměnými prostředky a nechá se obíhat působením oběhového čerpadla 30 dobrými trubkami podskupiny svazku 18.

Voda H^Og obohacená kyslíkem reaguje se zbytkovým cerea mocnosti IV a redukuje jej na cer mocnosti IH podle této chemické reakce:

HgOg ♦ 2 Ce⁴⁺ —> 2 Oe³* + 0₂ + 2 H*.

Fo skončení oplachování trubek se známými prostředky odvede

-11· aplachovací roztok· Odvedený oplachovací roztok se shromažďuje ve sběrači kapalných odpadů, aby byl zpracován v dalších, etapách níže popsaných·

Po očistění a opláchnutí dobrých trubek, jedné podskupiny svazku 18 se očistovací obvod 24 přepojí na jinou podskupinu trubek, která se podrobí etapám očistění a opláchnutí popsaným výše.

Podle stavu změny očistovacího roztoku se po skončení očistění předešlé podskupiny trubek použije tentýž očistovací roztok nebo se připraví nová dávka očistovacího roztoka stejného objemu.

Nyní budou popsány etapy očistění nádoby 22 na vodu a vadných trubek svazku uzavřených zátkami·

Po očistění všech dobrých, trubek svazku 18 se oba konce dobrých trubek zazátkují a prorazí se zátky všech vadných neočistěných trubek. Takto jsou oba oddíly 22A.22B nádoby 22 na vodu spojeny vadnými odzátkovanými trubkami.

Na obr. 3 je znázorněno zařízení 10 podobná zařízení 10 znázorněnému na obr.l. 7 obr.3 jsou součásti obdobné oněm v obrU. a mající obdobné funkce označeny stejnými vztahovými značkami*

Očistovací obvod 24 je připojen k podskupině 121 primární části parního generátoru majícího dva oddíly 22A.22B nádoby 22 na vodu a vadné trubky svazku 18 zbavené zátek. Z důvodů jasnosti je v obr.3 znázorněna pouze jedna vadná trubka 18B.

Objímky 23A.23B nádoby 22 na. vodu jsou uzavřeny deskami 122A2122B opatřenými otvory pro připojení k potrubím 108, která připojují nádobu 22 na vodu k očistovacímu obvodu 24.

Očistění nádoby 22 na vodu a vadných trubek 18B se provede tím, že se. jimi nechá obíhat určitý objem očistovacího roztoku typu výše popsaného při sledování etap obdobných těm, které byly použity při očistění dobrých trubek.

Vadné trubky představují nebezpečí úniku pro tlaky blízké 15 MPa. Toto nebezpečí je naopak vyloučeno tím, že ve vadných trubkách se nechá obíhat očistovací roztok při tlaku přibližně rovném tlaku ovzduší.

Použitý objem očistovacího roztoku je závislý na celkovém objemu vymezeném oddíly 22A a 22B nádoby 22 na vodu a vadnými trubkami, které mají být naplněny očistovacím roztokem.

Na konci očistění se nádoba 22 na vodu a vadné trubky 18B opláchnou oplachovacím roztokem typu popsaného výše při sledování

-12etap obdobných těm, které byly použity při oplachování dobrých trubek svazku 18«.

Kapalné odpady obsahující očistovací roztoky a oplachovací roztoky snížené jakosti se shromažďují v neznázorněném sběrači pro následující zpracování.

Nyní bude popsáno zpracování očistovacích roztoků a oplachovacích roztoků snížené jakosti po jejich použití v prvcích primář ní části parního generátoru 12. Tyto roztoky shromážděné ve sběračích kapalných odpadů se podrobí následujícím etapám zpracování

Do kapalných odpadů se vstřikne činidlo obsahující vodu obohacenou kyslíkem za účelem redukce iontů na ionty Ce^⁺ a následujícího skladování ceru mocnosti III·

Kapalné odpady se potom neutralizují vstřiknutím činidla obsahujícího sodu, potom se přečerpají do ne znázorněného sušicího zařízení , ve kterém se podrobí odpaření pod vakuem.

Alternativně mohou být kapalné odpady usušeny tím, že napřed se provede odstředění odpadů pro shromáždění nerozpustných odpadů a potom se provede odpaření odpadů ve vakuu pro shromáždění rozpustných odpadů.

Usušené odpady se uloží v místnostech známého typu uzpůsobených pro skladování jaderných odpadů slabé a střední aktivity. Tyto místnosti mohou být betonové nebo kovové. V popisovaném příkladu je celková hmotnost usušených odpadů po očistění celého svazku 18 a nádoby 22 na vodu rovna asi 1500 kg.

Naplněné filtry použité v o čist ovacím obvodu jsou zhutněny. Tyto filtry umožňují shromáždit asi 50% pevných částeček vytažených očistovacím roztokem z prinární části parního generátoru 12.

V popisovaném příkladu je celkový objem odpadu ve zhutněných filtrech, usušených odpadů a tyto obklopujícího betonu asi 5

Tento objem odpadů se uskladní například v kontejnerech známých pod jménam MOSAIK.

Způsob očistění podle vynálezu umožňuje získat činitel očistění definovaný poměrem pole záření před očistěním a pole záření po provedeném očistění větší než 1000, který však může být i vět ší než 15000.

Kromě složek již uvedených může očistovací roztok také obsahovat kyselina sírovou· Také může být kyselina dusičná v očistovacím roztoku nahrazena kyselinou sírovou·

Očistění prvků primárního okruhu se provádí bez omezení

-ι>

při teplotě nižší než 60 °C.

Způsob očistění podle vynálezu umožňuje současné očistění skupiny trubek svazku 18 a omezit objem odpadů vytvářených při očistění na několik kubických metrů·

Vytvořené odpady mohou být skladovány ve standardních místnostech·

Popisovaný očistovací roztok má složení vhodné pro očistění svazku 18 trubek primární vody z materiálu Inconel optimálním způsobem, tento roztok však může být použit rovněž pro očistění prvků z materiálu inox.

Způsob očistění podle vynálezu může být také použit pro parní generátor obsahující svazek přímých trubek primární vody. Tyto trubky jso.u na každém konci připojeny k duté desce a k nádobě na vodu. V tomto případě je podskupina trubek připojena k očistovacímu obvodu sběrači upevněnými na dutých deskách konců svazku.

ϋΤΙβ-93

-14ΡΑΤΕΜΓΟνΰ HÍEOKI

Claims (21)

1. ΡΑΤΕΜΓΟνΰ HÍEOKI

   1. Způsob očistění primární části parního generátoru používaného, a jaderným reaktorem na tlakovou lehkou vodu, kterážto primární část obsahuje množinu teplosměnných prvků, při kterémžto způsobu se znečistěné povrchy primární části uvedou do styku s kyselým očistovacím roztokem obsahujícím cer mocnosti IV ve formě iontů Ce^⁺, vyznačující se tím, že množina teplosměnných prvků se rozdělí do několika podskupin a každá podskupina se postupně podrobí těmto etapám očistění:

   - předem určený objem očistovacího roztoku se nechá v uzavřeném okruhu obíhat ve znečistěných prvcích podskupiny po dobu I, přičemž se očistovací roztok plynule napájí ozonem,

   - očistovací roztok se odvede,

   - v podskupině prvků se nechá obíhat oplachovací roztok a -oplachovací roztok se odvede·
2. 2. Způsob podle 1, kde primární část parního generátoru obsahuje svazek trubek tvaru ϋ tvořících teplosměnné prvky a majících své konce napojeny každý na jeden oddíl nádoby na vodu, přičemž svazek obsahuje dobré trubky, jejichž konce jsou otevře— néa vadné trubky» jejichž konce jsou uzavřeny zátkami, vyznačující se tím,' že

   - svazek trubek se rozdělí do několika podskupin z nichž každá obsahuje přibližně stejný počet trubek,

   - postupně každou podskupinou trubek se nechá obíhat očistovací roztok současně všemi dobrými trubkami téže podskupiny, a

   -po očistění všech dobrých trubek svazku se prorazí zátky vadných trubek,’ očistovací roztok se nechá obíhat napříč obou oddílů nádoby na vodu a vadnými trubkami.

   5. Způsob podle 2, vyznačující se tím, že očistovací roztok obsahuje kyselinu dusičnou a má pE od 0,5 do 1, dále obsahuje dusičnan ceričitý v podílu od 8 do 10 g/1 a ozon v koncentraci 1 : 2,5.10'
3. 4. Způsob podle vDPvwKX

   2 nebo 3, vyznačující se tím, že teplota očistovacího roztoku je mezi 20 a 50 °C.
4. 5. Způsob podle kteréhokoli z 2 až 4, vyznačující se tím, že každá podskupina svazku trubek obsahuje asi 400 trubek a že objem očistovacího roztoku je a^i 3 r.
5. 6. Způsob podle kteréhokoli z bod» 2 až 5, vyznačující se tím, že doba T oběhu očistovacího roztoku v každé podskupině trubek

   -15svazku je mezi 6 a 24 h. ...
6. 7. Způsob podle kteréhokoli z bodů 2 až 6, vyznačující se tím, že vždy za 1 hodinu se změní smysl oběhu očistovacího roztoku ve trubkách svazku·
7. 8. Způsob podle kteréhokoli z

   2 až 7, vyznačující se tím, pádů se slabou a st M·'

   12« Způsob podle že rychlost oběhu očistovacího roztoku ve trubkách svazku mezi 2,5 a 25 cm.s¹.
8. 9· Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že oplachovací roztok obsahuje demineralizovanou vodu a vodu obohacenou kyslíkem. . _t
9. 10. Způsob podle kteréhokoli z bodtt 1 až 9, vyznačující se tím,' že očistovací roztok obíhající ve znečistěných prvcích primární části se filtruje alespoň jedním filtrem zachycujícím částečky vytažené očistovacím roztokem z primární části, pokud ztráta tlaku napříč filtru je menš^ než předem určená hodnota· 11« Způsob podle kteréhokoli z bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že kapalný odpad obsahující očistovací roztok a oplachovací roztok po pouští v primární části se * \ zpracuje provedením těchto etap:

   - do kapalného odpadu se vtříkne činidlo redukující ionty Ce^⁺ na ionty Ce^⁺,

   - do roztoku se vstříkne neutralizační činidlo,

   - kapalný odpad se usuší a

   - usušené odpady se uloží do vhodného skladovacího prostoru oddní aktivitou·
10. 11,’ vyznačující se tím, že redukční činidlo iontů Ce^⁺ na ionty Ce^⁺ obsahuje vodu obohacenou kysli^ken1·
11. 13· Způsob podle bodu* 11 nebo- 12, vyznačující se tím, že neutralizační činidlo odpadů obsahuje sodu.
12. 14· Způsob podle kteréhokoli z bodů 11 až 13, vyznačující se tím, že kapalné odpady se usuší^odpařeiiím pod vakuem·
13. 15· Způsob podle kteréhokoli z bodů 11 až 13, vyznačující se tím, že kapalné odpady se usuší tím, že nejprve se provede odstředění odpadů k získáni nerozpustných odpadů a potom se odpady odpaří pod vakuem pro shromáždění rozpustných odpadů·^
14. 16· Zařízení k provádění způsobu podle kteréhokoli z bodů 1 až 15, vyznačující se tím, že obsahuje očistovací obvod (24) v uzavřené smyčce obsahující nádrž (26) pro oběh očistovacího •16s.· v

    roztoka a oběhové čerpadlo (30) pro uvedení očistovacího roztoku do oběhu mezi nádrží (26) pro oběh očistovacího roztoku a koncem před zněčistěnými prvky (106,121) primární části parního generátoru (12), a dále obsahuje ozonovací prostředek (23)·
15. 17« Zařízení podle &SS-Í6, vyznačující se tím, že očistovací obvod (24) v uzavřené smyčce obsahuje filtrační prostředek (36) zapojený mezi výstupní konec znečistěných prvků (106,121) primární části a oběhovou nádrž (26).
16. 18. Zařízení podle Ú&-16 nebo 17, vyznačující se tím, že obsahuje vratný prostředek pro změnu smyslu oběhu očistovacího roztoku znečistěných prvků (106,121) primární části parního generátoru (12). r
17. 19. Zařízení podle kteréhokoli z. bodů 16- až 18, vyznačující se tím, že filtrační prostředek (36) obsahuje alespoň dva filtry (42^44) zapojené paralelně,^; ventily (46,48); k ‘ oddělení každého filtru (42,44) od očistovacího obvodu (24) a derivační ventil (50).
18. 20. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 16 až 19, vyznačující se tím, že ozonovací prostředek obsahuje ozonizátor (58) připojený ke aměšovačl s trubicí (64), jejíž přední konec je napájen očistovacím. roztokem z čerpadla připojeného k oběhové nádrži (26) a jejíž zadní konec je připojen k opěhpvé nádrži (26).
19. 21. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 16 až 20, vyznačující se tím, že obsahuje pomocnou nádrž (78) připojenou přepouštěcím prostředkem (80) k oběhové nádrži (26) a určenou zejména pro . * přípravu očistovacího roztoku a pro přechodné uložení očistovacího roztoku po vyprázdnění oběhové nádrže (26) _o
20. 22. Zařízení podle kteréhokoli z bodů 16 až 21, vyznačující se tím, že očistovací obvod (24) je nepohyblivými připojovacími prostředky (34A,34B) připojen ke přednímu a k zadníma konci podskupiny (106,121) znečistěných prvků primární části parního generátoru (12).
21. 23. Zařízení podle bode'22, vyznačující se tím, že nepohyblivé připojovací prostředky (34A,34B) obsahují dva nepohyblivé sběrače (110), z nichž každý je připojen ke přednímu a k zadnímu konci podskupiny (106) svazku a k očistovacímu obvodu (24), obruba (112) sběračů (110) je připojena těsným spojem proti duté desce (20) pro upevnění konců trubek svazku, přičemž jeden sběrač (110) je proti předním koncům a druhý sběrač (110) proti zadním koncům trubek podskupiny (106).

    -1724. Zařízení podle bodu 23, vyznačující ae tím, že každý sběrač (TiQ) obsahuje jednu dvojitou obrubu (112) vymezující kanál (116) pro sběr případného úniku roztoku obíhajícího ve sběrači (110), kterýžto kanál (116) je připojen ke sběrači úniku.