Изобретение относится к области дезактивации металлических поверхностей, имеющих радиоактивные отложения, например элементов атомных реакторов.The invention relates to the field of decontamination of metal surfaces having radioactive deposits, such as elements of nuclear reactors.
Известна установка для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов, содержащая ванну с электролитом, помещенный под зеркало электролита катод и обойму, включенной по схеме анода, при этом катод выполнен в виде двух труб, охватываемых обойму с двух сторон - внешней и внутренней, а на трубах имеются центраторы обоймы, катод имеет нижнюю торцевую опору, в которой имеется токоподвод к обойме. (RU №2096845 МПК G21F 9/34).A known installation for electrochemical decontamination of the cage of the upper tract of uranium-graphite nuclear reactors, containing a bath with an electrolyte, a cathode and a cage, which is included in the anode diagram, placed under the electrolyte mirror, while the cathode is made in the form of two pipes, covered by a cage on both sides - external and internal , and on the pipes there are centralizers of the cage, the cathode has a lower end support, in which there is a current supply to the cage. (RU No. 2096845 IPC G21F 9/34).
Недостатками известной установки для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов являются низкие эксплуатационные свойства, низкая производительность процесса очистки.The disadvantages of the known installation for electrochemical decontamination of the casing of the upper tract of uranium-graphite nuclear reactors are low operational properties, low productivity of the cleaning process.
Задачи, на решения которых направлено предлагаемое решение, - повышение производительности и качества дезактивации, улучшение эксплуатационных свойств.The tasks to which the proposed solution is directed are to increase the productivity and quality of decontamination, improve operational properties.
Технический результат достигается тем, что ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталей содержит ванну с электролитом, помещенную под зеркало электролита, загрязненную радиоактивными отложениями деталь, включенную по схеме анода, катоды, токоподвод к детали, при этом ванна имеет съемную крышку, на которой крепятся внутренний катод цилиндрической формы и резонатор, коаксиально расположенный в цилиндрическом катоде, а в ванне имеется внешний цилиндрический катод, торцевой частью крепящийся к дну ванны через изолятор, токоподвод - к детали, а к корпусу ванны и к резонатору жестко крепятся ультразвуковые излучатели, а катоды выполнены из материала прозрачного для ультразвуковых колебаний.The technical result is achieved in that the ultrasonic installation for decontamination of metal parts contains a bath with an electrolyte placed under an electrolyte mirror, a part contaminated with radioactive deposits, included according to the anode diagram, cathodes, current supply to the part, and the bath has a removable cover on which the internal cathode is mounted a cylindrical shape and a resonator coaxially located in the cylindrical cathode, and in the bath there is an external cylindrical cathode, end-mounted to the bottom of the bath through the insulator , current supply - to the part, and ultrasonic emitters are rigidly attached to the bath body and to the resonator, and the cathodes are made of a material transparent to ultrasonic vibrations.
На чертеже показана ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталейThe drawing shows an ultrasonic installation for decontamination of metal parts
Ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталей содержит ванну 1, к дну которой через изолятор 2 крепится внешний цилиндрический катод 3, например, в виде сетки, на дне также имеется токоподвод 4 для детали 5, которая находится коаксиально цилиндрического катода 3, в полости детали 5 (труба) имеются коаксиально расположенные внутренний цилиндрический катод 6 и резонатор 7, установленные на крышке 8, на крышке 8 также имеются ультразвуковые излучатели 9, жестко соединенные с резонатором 7.An ultrasonic installation for decontamination of metal parts contains a bath 1, to the bottom of which an external cylindrical cathode 3 is attached through an insulator 2, for example, in the form of a grid, at the bottom there is also a current lead 4 for part 5, which is coaxial to the cylindrical cathode 3, in the cavity of the part 5 ( tube) there are coaxially located inner cylindrical cathode 6 and a resonator 7 mounted on the cover 8, on the cover 8 there are also ultrasonic emitters 9, rigidly connected to the resonator 7.
К корпусу ванны 1 также крепятся ультразвуковые излучатели 10. Токоподводы внутреннего катода 6 и ультразвуковых излучателей 9 и 10 на чертеже не показаны. Ванна 1 имеет входной и выходной патрубки 11 и 12 соответственно для циркуляции электролита (направляющие и центраторы детали из практики известны и на чертеже не показаны).Ultrasonic emitters 10 are also attached to the bathtub body 1. Current leads of the inner cathode 6 and ultrasonic emitters 9 and 10 are not shown in the drawing. Bath 1 has an inlet and outlet nozzles 11 and 12, respectively, for the circulation of the electrolyte (guides and centralizers details from practice are known and are not shown in the drawing).
Принцип действия ультразвуковой установки для дезактивации металлических деталей следующий. В ванну 1 с электролитом загружают деталь 5 с радиоактивными солевыми отложениями на внешней и внутренней сторонах, при этом деталь 5 (труба диаметром ≈7÷250 мм) нижней частью контактирует с токоподводом 4, а с внешней стороны детали находится внешний катод 3. Затем ванну 1 накрывают крышкой 8 таким образом, чтобы внутренний катод 6 с резонатором 7 поместились внутри детали 5 и соосно с ней. После этого подают постоянное напряжение на анод (деталь 5 ) и катоды 3 и 6 - внутренний и внешний. Под действием электрохимической реакции происходит растворение некоторой части радиоактивных отложений на поверхности детали 5 в электролите, их растрескивание, ослабление сцепления солевых отложений с поверхностью детали 5 (трубы). После некоторого периода электрохимической обработки посредством включения ультразвуковых излучателей 10 и 9 в ванне 1 создают акустическое поле ультразвуковой частоты. В результате происходит интенсивное разрушение и отслоение солевых отложений, очищение детали 5. Цикл операции повторяется до полного очищения детали.The principle of operation of an ultrasonic installation for the decontamination of metal parts is as follows. Part 5 with radioactive salt deposits on the outer and inner sides is loaded into the bath 1 with electrolyte, while part 5 (a pipe with a diameter of ≈7 ÷ 250 mm) contacts the current lead 4 with the bottom, and the outer cathode 3 is located on the outside of the part. Then the bath 1 cover with a lid 8 so that the inner cathode 6 with the resonator 7 fit inside the part 5 and coaxially with it. After that, a constant voltage is applied to the anode (part 5) and cathodes 3 and 6 - internal and external. Under the influence of an electrochemical reaction, a certain part of the radioactive deposits on the surface of the part 5 is dissolved in the electrolyte, they crack, weakening the adhesion of salt deposits to the surface of the part 5 (pipe). After a period of electrochemical treatment, by switching on the ultrasonic emitters 10 and 9 in the bath 1, an ultrasonic frequency acoustic field is created. As a result, there is an intensive destruction and exfoliation of salt deposits, cleaning of the part 5. The operation cycle is repeated until the part is completely cleaned.
