SK5693A3 - Method of cleaning of a primary part of a steam generator and its device - Google Patents

Description

Vynález sa týka spôsobu očistenia primárnej časti parného generátora používaného s jadrovým reaktorom na tlakovú ľahkú vodu, kde primárna časť obsahuje množinu teplovýmenných prvkov, pričom pri tomto spôsobe sa znečistené povrchy primárnej časti uvedú do styku s kyslým očisťovacim roztokom obsahujúcim cér rnocenstva IV vo forme iónov C'e⁴⁺ . Vynález sa taktiež týka zariadenia na vykonávanie vyššie definovaného spôsobu.

Súčasný__stav techniky

Primárna časť parného generátora obsahuje teplovýmenné prvky, menovite zväzok rúrok tvaru U, ktorých konce sú pripojené k nádobe na vodu a sú upevnené v dutej doske. Vonkajší povrch tohoto zväzku rúrok je v styku s napájačou vodou sekundárneho okruhu.

Počas Činnosti parného generátora sú rúrky vystavené značným namáhaniam, ktoré môžu rúrky poškodiť a spôsobiť únik medzi primárnou častou a sekundárnym obvodom.

Vadné alebo podozrivé rúrky sa vyradia z prevádzky počas údržby a kontroly tým, že sa ich konce uzavrú zátkami.

Keď podiel uzavretých rúrok vo zväzku príliš vzrastie, menovite keď viac ako i rúrok vo zväzku je vadných, výkon tepelného parného generátora značne? klesne a generátor sa vyradí z činnosti, prípadne sa nahradí iným.

Vyradený generátor vysiela žiarenie značnej aktivity, dosahujúcej niekoľko sto curie. Toto žiarenie zapríčiňuje, že doprava generátora je veľmi obťažná a nákladná.

Dáva sa teda prednosť uskladneniu vyradeného parného generátora na stanovisti vytvorenom priamo v mieste jadrovej centrály, z ktorej pochádza.

Počas celého obdobia uskladnenia má byť silne- rádioaktívny parný generátor predmetom periodického rádiologického dozoru. Pre ľ· vylúčenie nutnosti vykonávania dozoru nad vyradeným parným generátorom a pre vyriešenie rozličných problémov uskladnenia bolo navrhnuté generátor rozobrať, aby sa znížil objem skladovaných odpadov a aby sa rekuperovali alebo recyklovali niektoré vzácne materiály obsiahnuté v generátore, menovite Inconel používaný obvykle ako materiál na výrobu rúrok zväzku.

Pred rozobratím parného generátora je nutné znížiť jeho rádioaktivitu očistením.

Rádioaktívne znečistenie parného generátora je v podstate rozložené na vnútornom povrchu rúrok zväzku a nádoby na vodu. Toto znečistenie je spôsobené predovšetkým prítomnosťou vrstvy oxidov obsahujúcich rádionuklidy ako je kobalt 60, kobalt 58 a mangán 54.

Znečistenie j© sústredené vo vrstve oxidov o hrúbke od 3 do 5 pim a povrchovo v kovovej stene rúrok o hrúbke asi 3pm.

Zo známeho súčasného stavu techniky, konkrétne zo spisu WO 90/0 1974, je známy spôsob očistenia povrchu obsahujúceho nános rádioaktívnych oxidov použitím céru mocenstva IV vo forme iónov Ce^{J +} v roztoku v kyslom prostredí.

Roztok céru , tvorí agresívne a silne oxidačné chemické prostredie urnožŕiujúce eróziu vrstvy oxidov a znečisteného povrchu. Počas očistenia, sa cér redukuje na mocenstvo III a potom sa regeneruje na mocenstvo IV vstreknutím ozónu do roztoku. Teplota roztoku má byť nižšia ako 60°C, aby nedošlo k nevčasnému rozrušeniu vstrekovaného ozónu.

Úlohou vynálezu je účinné očistenie primárnej časti parného generátora, predovšetkým zväzku rúrok, použitím obmedzeného objemu očistného roztoku, bez zvýšenia tlaku vovnútri primárnej časti, bez zvýšenia teploty nad 60°C a s minimálnym objemom vy tvoreného odpadu.

Podstata vynálezu

Vynález rieši úlohu tým.

ze primárnej časti parného generátora, reaktorom na tlakovú ľahkú vodu,pričom vytvára spôsob používaného s primárna časť čistenia j adrovým obsahuje množinu tepelne vymeniteľných prvkov a pri uvedenom spôsobe čistenia sa znečistené povrchy primárnej časti uvedú do styku s kyslým očísťovacím roztokom obsahujúcim cer mocnosti IV vo forme iónov Ce ⁴, ktorého podstata spočíva v tom, že množina teplovýmenných prvkov sa rozdelí do niekoľkých podskupín a každá podskupina.sa postupne podrobí týmto etapám očistenia:

- vopred určený objem očisťovacieho roztoku sa nechá obiehať v uzavretom okruhu v znečistených prvkoch podskupiny po dobu T, pričom očisťovací roztok sa plynulé napája ozónom,

- očisťovací roztok sa odvedie,

- v podskupine prvkov sa nechá obiehať oplachovací roztok a

- oplachovací roztok set odvedie.

Podľa výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu, keď primárna časť parného generátora obsahuje zväzok rúrok tvaru U, ktoré vytvárajú teplovýmenné prvky a majú svoje konce napojené na jeden oddiel nádoby na vodu, pričom zväzok obsahuje dobré rúrky, ktorých koncé sú otvorené a vadné rúrky, ktorých konce sú uzavreté zátkami,

- zväzok rúrok sa rozdelí do niekoľkých podskupín, z ktorých každá obsahuje približne rovnaký počet rúrok,

- postupne každou podskupinou rúrok sa nechá obiehať očisťovací roztok súčasne všetkými dobrými rúrkami tej istej podskupiny,

- po očistení všetkých dobrých rúrok zväzku sa prerazia zátky neočistených vadných rúrok, očisťovací roztok sa nechá obiehať naprieč obidvomi oddielmi nádoby na vodu a vadnými rúrkami.

Podľa dalšeho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu očisťovací roztok obsahuje kyselinu dusičnú a. má pH od 0,5 do 1, ďalej obsahuje dusičnan ceričitý v podiel i od 8 do .10 g/1 a ozón v koncentrácii í : 2,5.10^-0.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu teplota očisťovacieho roztoku je medzi 20 a. 30°C.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu každá podskupina rúrok obsahuje asi 400 rúrok očisťovacieho roztoku je asi 3rn³ .

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu očisťovacieho roztoku v každej podskupine rúrok zväzku je medzi 6 a 2 4 h.

a objem doba T obehu

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu sa vždy za 1 hodinu zmení zmysel obehu očisťovacieho roztoku v rúrkach zväzku.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu rýchlosť obehu očisťovacieho roztoku v rúrkach zväzku je medzi 2,5 a 25 cm.s^-1.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu oplachovaní roztok obsahuje demineralizovanú vodu a vodu obohatenú kyslíkom.

'Podľa ďalšieho výhodného vyhotovania predloženého vynálezu znečistených prvkoch primárnej filtrom zachytávajúcim častice očisťovací roztok obiehajúci v časti sa filtruje aspoň jedným vytiahnuté očisťovacím roztokom z primárnej Časti, pokiaľ strata tlaku naprieč filtra je menšia ako vopred určená hodnota.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu ša kvapalný odpad obsahujúci očisťovací roztok a oplachovací roztok po ich použití v primárnej časti spracuje vykonaním týchto etáp ·.

- do kvapalného odpadu sa vstrekne činidlo redukujúce ióny Ce⁴ na ióny Ce³,

- do roztoku sa vstrekne neutralizačné činidlo,

- kvapalný odpad sa usuší,

- usušené odpady sa uložia do vhodného skladovacieho priestoru odpadkov so slabou a strednou altivitou.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu redukčné činidlo iónov Ce⁴ na ióny Ce³ obsahuje vodu obohatenú kys1 í kom.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu neutralizačné činidlo odpadov obsahuje sódu.

Podľa, ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa kvapalné odpady usušia odparením pod vákuom.'

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa kvapalné odpady usušia tým, že sa najprv vykoná odstredenie odpadov na získanie nerozpustných odpadov a potom sa odpady odparia pod vákuom na zhromažderiie rozpustných odpadov.

Vynález ďalej tvorí zariadenie na vykonávanie spôsobu definovaného vyššie, ktorého podstata spočíva v tom. Že obsahuje očisťovací obvod \t uzavretej slučke obsahujúcej nádrž pre obeh očisťovacieho roztoku a obehové čerpadlo na uvedenie očisťovacieho roztoku do obehu medzi nádržou pre obeh očisťovaciého roztoku a koncom pred znečistenými prvkami primárnej časti parného generátora, a da.Lej obsahuje ozónovací prostriedok.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu očisťovací obvod v uzavretej slučke obsahuje filtračný prostriedok zapojený medzi výstupný koniec znečistených prvkov primárnej časti a nádržou pre obeh očisťovacieho roztoku.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zariadenie obsahuje vratný prostriedok pre zmenu zmyslu obehu očisťovacieho roztoku znečistených prvkov primárnej časti parného generátora.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu filtračný prostriedok obsahuje aspoň dva filtre zapojené paralelne, ventily na oddelenie každého .filtra od očisťovacieho okruhu a derivačný ventil.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu ozónovací prostriedok obsahuje ozonizátor, pripojený ku zmiešavaču trubicou, ktorej predný koniec je napájaný očisťovacím roztokom z čerpadla pripojeného k obehovej nádrži a ktorého zadný koniec je pripojený k obehovej nádrži.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zariadenie obsahuje pomocnú nádrž pripojenú prepúšťacím prostriedkom na obehovú nádrž a určenú najmä na prípravu očisťovacieho roztoku a na prechodné uloženie očisťovacieho roztoku po vyprázdnení obehovej nádrže.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu je očisťovací obvod pripojený pomocou nepohyblivých pripojovacích prostriedkov na predný a zadný koniec podskupiny znečistených prvkov primárnej časti parného generátora.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu nepohyblivé pripojovanie prostriedky obsahujú dva nepohyblivé zberače, z ktorých každý je pripojený na predný koniec a zadný koniec -podskupiny rúrok zväzku a na očisťovací obvod, obruba zberačov je pripojená tesným spojom oproti dutej doske na upevnenie koncov rúrok zväzku, pričom jeden zberač oproti predným koncom a druhý oproti zadným koncom rúrok podskupiny — 6

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu každý zberač obsahuje jednu dvojitú obrubu vymedzujúcu kanál na zber prípadného úniku roztoku obiehajúceho v zberači, pričom kanál je pripojený na zberač úniku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je znázornený na výkresoch, kde obr. 1 je schéma zariadenia na očistenie primárnej časti parného generátora pripojeného na predný koniec a na zadný koniec podskupiny rúrok zväzku na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, obr. 2 je schématický rez nepohyblivým zberačom pre pripojenie zariadenia a obr.3 je schéma podobná obr.l, v ktorom je zariadenie pre očistenie pripojene na dva oddiely nádoby na vodu parného generátora.

Na obr.l je znázornená schéma zariadenia 1Q na očistenie primárnej časti parného generátora. Zariadenie 10 je pripojené ku dvom prvkom primárnej časti odstaveného parného generátora 12, ktorý bol pripojený k jadrovému reaktoru na tlakovú ľahkú vodu. Tento parný generátor .12 je uložený vodorovne na dvoch podperách .1.4 a 16 v miestnosti, ktorá nie je na výkresoch znázornená, ktorá je však vybudovaná priamo v lokalite jadrovej centrály, z ktorej odstavený parný generátor pochádza.

Primárna časť parného generátora i 2 obsahuje zväzok 18 rúrok tvaru U z materiálu Inconel. Bodkočiarkovanými čiarami je vyznačená imaginárna obalová plocha zväzku 18 rúrok. Konce rúrok zväzku 18 sú upevnené v dutej doske 2,0 a sú pripojené na nádobu 22 na vodu obsahujúcu dva oddiely 55A,22B.

Vadné alebo podozrivé rúrky zväzku .1.6 majú konce uzavreté neznázornenými zátkami. Dobré rúrky zväzku 18 majú otvorené konce.

Každý oddiel 22 A,22B nádoby 22 na vodu obsahuje pripojováciu objímku 23Ά,23B k potrubiam primárnej vody. Tieto potrubia boli od parného generátora 12 odpojené pri jeho odstavení. Pripojovacie objímky 2 3 A,2 3 B vymedzujú otvory umožňujúce zavedenie nástrojov alebo prípravkov do nádoby 22 na vodu.

Zariadenie 1Ú obsahuje očisťovací obvod 24, v ktorom v uzavretom okruhu obieha vopred určený objem očisťovacieho roztoku a ozónovací prostriedok 25 očisťovacieho roztoku.

Očisťovací obvod 24 obsahuje obehovú nádrž 26 určenú na uloženie časti objemu očisťovacieho roztoku a pripojenú potrubím 28 k sacej stranu obehového čerpadla 30. Obehové čerpadlo 30 je pripojené k výtlačnému potrubiu 32 pripojenému prvým nepohyblivým pripojovaním prostriedkom 34A,34B na prvý koniec podskupiny znečistených prvkov primárnej časti parného generátora 12. Táto podskupina znečistených prvkov bude ďalej podrobnejšie popísaná.

Očisťovací obvod 24 obsahuje tiež. íitračný prostriedok 36 napájaný na prednej strane potrubím 38 spojeným druhým nepohyblivým pripojovacím prostriedkom 34Ά,34B s druhým koncom podskupiny znečistených prvkov primárnej časti parného generátora

12. Filtračný prostriedok .36 je pripojený na zadnú stranu potrubím 40 na obehovú nádrž 26.

Filtračný prostriedok 36 pripojené paralelne k potrubiam ,3j3 byť od očisťovacieho obvodu 24 oddelený dvorná ventilmi 46,48 umiestnenými pred a za íiltrom 42,44. Medzi potrubiami 38 a 40 je zapojený derivačný ventil .§.0 filtrov 42 a 44.

zmyslu obehu očisťovacieho roztoku pripojuje pripojovací prostriedok

34Ά, 34.B jednak na výtlačné potrubie 32 obehového čerpadla 30. a jednak na prívodné potrubie 38 filtrov 42,44.

výtlačným potrubím 32 obehového obsahuje dva filtre 42,44, a 40. Každý filter 42,44 môže

Vratný prostriedok 5J v prvkoch primárnej časti

Medzi čerpadla 30 a prívodným potrubím 3.8 filtrov 42,44 je zapojený derivačný ventil 54 prvkov primárnej časti parného generátora 1,2.

Ozónovací prostriedok 2.5 obsahuje ozonizátor 58 pripojený potrubím k injektoru 62 s trubicou 64.

Ozonizátor 58 je pripojený potrubím 68 opatreným poistným ventilom 69 k napájacej nádrži na kyslík 66.

Injektor 62 obsahuje vstrekovacie čerpadlo 70, ktorého sacia strana je potrubím 72 pripojená k obehovej nádrži 26 a ktorého výtlaková strana je pripojená. k prednému koncu trubice 64 potrubím 74. Zadný koniec trubice 64 je potrubím 76 pripojený k obehovej nádrži 26.

-- tí Potrubia '72 ,'/'6 sú opatrené ventilmi. 7.2Ά, pripadne 76Ά. pre oddelenie ozónovacieho prostriedku 25 od očisťovacieho obvodu 24.

Zariadenie J. 0 ďalej obsahuje pomocnú nádrž 78 pripojenú k obehovej nádrži 26 prepúšťacím prostriedkom 80. Pomocná nádrž 7 8. ktorej vnútorný objem je medzi 4 a 8 m³, je určená predovšetkým pre prípravu otíisťovacieho roztoku a pre prechodné skladovanie tohoto roztoku po vyprázdnení obehovej nádrže 26.

Prepúšťací prostriedok 80 obsahuje potrubie 8.0, ktoré spája medzi sebou obehovú nádrž 26. a pomocnú nádrž 78 a je opatrené vratným čerpadlom 84.

Miešací prostriedok 86 umiestnený v pomocnej nádrži 78 umožňuje predovšetkým miešať rozličné zložky roztoku počas jeho pri. pravý.

Horná časť pomocnej nádrže 78 je pripojená potrubím .88 k prostriedku 90 pre spracovanie a odsatie plynného prostredia v pomocnej nádrži 78 nad . hladinou kvapaliny. Prostriedok 90 obsahuje vysoko účinný íilter 92 známeho typu zapojený v rade s rozkladacom 54 ozónu vyústeným do ovzdušia.

Horná časť obehovej nádrže 26 je s hornou Častou pomocnej nádrže 78 spojená potrubím 96 opatreným poistným ventilom 98 pre umožnenie spojenia plynných prostredí obehovej nádrže 26 a pomocnej nádrže 78.

Spodná časť pomocnej nádrže 78 je pripojená k odvádzaciemu prostriedku 10 0 roztoku, obsahujúcemu potrubie 102 opatrené odvádzacim ventilom 1Ci4. Prvý koniec potrubia 102 je pripojený ku dnu pomocnej nádrže 78 a druhý koniec potrubia 102 je spojený s neznázorneným zberačom kvapalného odpadu.

Teraz budú popísané rozličné podskupiny znečistených prvkov primárnej časti parného generátora 12 a etapy spôsobu očistenia podľa vynálezu, ktoré sa používajú pre tieto podskupiny.

Zväzok 1.8 sa rozdelí do niekoľko podskupín, z ktorých každá obsahuje približne rovnaký počet rúrok. V popisovanom príklade obsahuje každá podskupina asi 400 rúrok a celý zväzok 18 obsahuje osem až deväť podskupín rúrok.

V obr. 1 je plnou čiarou vyznačená imaginárna obalová plocha vymedzujúca jednu podskupinu 106 susedných rúrok.

•J

Dobré rúrky podskupiny 10 6 sú pripojené pripojovacími prostriedkami 34A. 34B k očiťovaciemu obvodu 24. Tieto pripojovanie prostriedky 34A, 34B obsahujú ohybné potrubia 103, ktorých prvý koniec je pripojený k očisťovaciehu obvodu 24 a ktorých druhý koniec je pripojený k nepohyblivému zberaču 11 Ci podborne znázornenému na obr. 2. Ohybné potrubia 103 prechádzajú otvormi vymedzenými pripojovacími objímkami 23A. 23B nádoby 22 na vodu.

Nepohyblivé zberače 110 majú obecne tvar zvonu a sú pripojené tesným spojom oproti dutej doske 2 0 . Prvý zberač 110 je umiestnený oproti predným koncom, druhý zberač 110 oproti zadným koncom rúrok podskupiny 1.06..

Na obr. 2 je znázornený jeden zo zberačov 110 pripojený k podskupine 106 zväzku 13.

Tento zberač 1.1Ô je umiestnený oproti otvoreným koncom dobrých rúrok ISA a prípadne oproti uzavretým koncom vadných rúrok 18B. Zberač 110 má dvojitú obrubu 112 opatrenú tesným spojom 114 a vymedzujúci kanál .1 1. 6 pre zber prípadných únikov roztoku obiehajúceho naprieč zberačom 110.

Kanál 116 je otvorom .1.1.3 vedeným naprieč stenami zberača i .i. ú k potrubiu 142.0 pre odvádzanie úniku. Potrubie 120 je pripojené k neznázornenému zberaču kvapalných odpadov.

Zberače 11 ú sú umiestnené v oddieloch nádoby 22 na vodu a sú pripojené oproti dutej doske 20 známymi prostriedkami, predovšetkým prostredníctvom robota s kĺbovým nosným ramenom typu známeho pod menom ROMEO uloženého v nádobe 22 na vodu.

Obrys obruby .1.12 zberača má premenlivý tvar v závislosti na rozmiestnení koncov rúrok v dutej doske 2 ú. Podľa toho, či konce rúrok tejto podskupiny sú vzdialené od stien nádoby 22 na vodu alebo sú v susedstve niektorej steny nádoby 22 na vodu, má obrys zberača 110 približne obdĺžnikový alebo približne doplnkový tvar k obrysu steny nádoby 22 na vodu.

V nasledujúcom sa popise priebeh etáp očistenia dobrých rúrok zväzku 13, ktoré nie sú uzavreté zátkami .

1'odskup.iny 1 ΰ6 rúrok, zväzku .1.9 sa očisťujú postupne tým, že jedna podskupina za druhou sa pripojí zberačmi 110 popísanými

Cl vyššie k očisťovaciemu obvodu J24.

Najprv sa v pomocnej nádrži 7.8 pripraví objem asi 3 m³ očisťovacieho roztoku. Tento objem umožní naplniť všetky dobré rúrky podskupiny, ktorá má byť očistená.

Očisťovací roztok obsahuje kyselinu dusičnú a pH roztoku je medzi 0,& až 1. Ďalej obsahuje dusičrtan ceričitý v podiele rovnom 8 až 10 g/1. Alternatívne rnôže byť dusičňan ceričitý nahradený síranom ceri č.i. tým.

Pripravený očisťovací roztok sa prečerpá z pomocnej nádrže '78 clo obehovej nádrže 26 vratným čerpadlom 84 a potom sa s každou podskupinou rúrok vykonanjú nasledovné etapy očistenia.

V očisťovacom obvode 24 sa očisťovací roztok uvedie do obehu v uzavretej slučke obehovým čerpadlom 3j0. Očisťovací roztok sa nechá obiehať všetkými dobrými rúrkami tejto podskupiny súčasne za čas T rovný 6 až 24 h.

Pri obehu očisťovacíeho roztoku sa tento zásobuje ozónom z ozónovacieho prostriedku 25 pri udržovaní koncentrácie ozónu v očisťovacom roztoku rovnej asi 1 : 2,5.10^-6.

Očisťovací roztok reaguje s vrstvou oxidov pokrývajúcou vnútorný povrch rúrok a s povrchovou vrstvou kovu rúrok.

Predovšetkým Železo mocenstva II vrstvy oxidov sa oxiduje na mocenstvo III a chróm mocenstva III vrstvy oxidov sa oxiduje na chróm mocenstva VI podľa tejto chemickej reakcie:

Ce⁴* + Cľ2 Ch + 11 H;j O ----- 2 Hž CrO + 6 Ce³ * + 6 H3 0*

Železo mocenstva III a chróm mocenstva VI sa rozpustia v očisťovacom roztoku. Cér mocenstva III (ióny Ce³*) sa regeneruje na cér mocenstva. IV (ióny Ce⁴*) ozónom podľa tejto chemickej reakcie:

H.3 0* + O3 + 6 Ce³* ;----- 6 Ce⁴* + ý H3 O

Teplota očisťovacieho roztoku sa udržuje medzi 20 a 30°C pre zaistenie dostatočnej životnosti ozónu v očisťovacom roztoku, čo uniožtíuje regenerovať cér mocenstva 1.11 .

Rýchlosť obehu óčisťovacieho roztoku v rúrkach zväzku 18 je cm. s^-1 , aby sa zabránilo usadeniu povrchu rúrok v tých medzi cm. s znečistených čiastočiek vytiahnutých z istých rúrkach.

Stena rúrok zväzku .18 z materiálu Incocel je na povrchu erudovaná očisťovacim roztokom, čo vytvárajú predovšetkým ióny Cr® ⁺ , Fe³⁺ a Ni²⁺ .

Erózia vynútorného povrchu rúrok zväzku 18 sa homnogenizuje tým, že vždy asi po jednej hodine sa obráti smer obehu očisťovacieho roztoku v rúrkach vratným prostriedkom- 52.

Filtračné prostriedky 36 umožňujú zadržať časť čiastočiek vytiahnutých z primárnej časti parného genrtátora 1 2. Prednostne sa používa jeden filter 42, 44. Keď strata tlaku 'naprieč pracujúceho íiltra príliš vzrastie, prevedie sa proces na iný filter ventilmi 46. 48 pre oddelenie filtrov. Taktiež je možné po určitom čase obehu očisťovacieho roztoku zastaviť filtráciu oddelením filtrov od očisťovacieho obvodu 24 a otvorením derivačného ventilu 50.

Ma konci etapy obehu očisťovacieho roztoku v dobrých rúrkach podskupiny sa zastaví vstrekovanie ozónu do očisťovacieho roztoku a celý objem očisťovacieho roztoku obsiahnutý v rúrkach zväzku 18 a v očisťovacom obvode 24 sa odvedie. Očisťovací roztok sa prečerpá do pomocnej nádrže 78 vratným čerpadlom 84 a tam sa prechodne uskladní.

Keď sa očisťovací roztok vymieňa, predovšetkým ak je koncentrácia céru príliš slabá a koncentrácia znečistených čiastočiek príliš stúpla, otvorí sa odvádzací ventil 104 a očisťovací roztok sa vypustí do zberača kvapalných odpadov pre spracovanie následnými etapami, ktoré budú popísané.

Po skončení odčerpania očisťovacieho roztoku sa rúrky podskupiny zväzku 1_8 opláchnu roztokom obsahujúcim demineralizovanú vodu a vodu bohatú na kyslík. Oplachovací roztok sa zavedie do obehovej nádrže 26. známymi neznázomenými prostriedkami a nechá sa obiehať pôsobením obehového Čerpadla 3j0 dobrými rúrkami podskupiny zväzku 18.

Voda HzO2 obohatená kyslíkom reaguje so zvyškovým cérom rnocenstva IV a redukuje ho na cér mocenstva III podľa tejto chemickej reakcie:

H2O2 + 2 Ce^⁺ --- 2 C©3* + O2 + 2 H*. '

Po skončení oplachovania rúrok sa známymi prostriedkami odvedie oplachovaci roztok. Odvedený oplachoval · roztok sa zhromažďuje v zberači kvapalných odpadov, aby sa spracoval v ďalších nižšie popísaných etapách.

Po odistení a opláchnutí dobrých rúrok jednej podskupiny zväzku 18 sa očisťovací obvod 24 prepojí na inú podskupinu rúrok, ktorá, sa podrobí etapám očistenia, a opláchnutia popísaným vyššie.

Podľa stavu zmeny očisťovacieho roztoku sa. po skončení očistenia predošlej skupiny rúrok použije ten istý očisťovací roztok, alebo sa pripraví nová dávka očisťovacieho roztoku rovnakého objemu.

Teraz budú popísané etapy očistenia nádoby 22 na vodu a vadných rúrok zväzku uzavretých zátkami.

Po očistení všetkých dobrých rúrok zväzku .19 sa obidva konce dobrých rúrok zazátkujú a prerazia sa zátky všetkých vadných neočistených rúrok. Takto sú obidva oddiely 22 A, 22B nádoby 22 na vodu spojené vadnými odzátkovanými rúrkami.

Ma obr. 3 je znázornené zariadenie L 0 podobné zariadeniu 1 0 znázornenému na obr. i. V obr. 3 sú súčasti obdobné súčastiam v obr. 1 s obdobnými funkciami označnené rovnakými vzťahovými značkami.

Očisťovací obvod 2,4 je pripojený k podskupine 121 primárnej časti parného generátora majúceho dva oddiely 22A. 22B nádoby 22 na vodu a vadné rúrky zväzku 16 zbavené zátok. 2 dôvodov jasnosti je na obr. 3 znázornená len jedna vadná rúrka 1_8B.

Objímky _32A, 23B nádoby 2.2 na vodu sú uzavreté doskami 125A, 122B opatrenými otvormi pre pripojenie k potrubiam 108, ktoré pripájanú nádobu 2.2 ná vodu k očisťovaciemi obvodu 24.

Očistenie nádoby 22 na vodu a vadných rúrok 18B sa vykoná tým, že sa nimi nechá obiehať určitý objem očisťovacieho roztoku typu vyššie popísaného pri siedavaní etáp obdobných tým, ktoré sa použili pri očistení dobrých rúrok.

- 13 Vadné rúrky predstavujú nebezpetíie úniku pre tlaky blízke .15 MPa. Toto nebezpečie je naopak vylúčené tým, Že vo vadných rúrkach sa nechá obiehať očisťovací roztok pri tlaku približne rovnom tlaku ovzdušia.

Použitý objem očisťovacieho roztoku je závislý na celkovom objeme vymedzenom oddielmi £.2_A a 22B nádoby J22. na vodu a vadnými rúrkami, ktoré majú byť naplnené očistovacim roztokom.

Na konci očistenia sa nádoby 22 na vodu a vadné rúrky 18B opláchnu oplachovacím roztokom typu popísaného vyššie pri sledovaní etáp obdobných' tým, ktoré sa použili pri oplachovaní dobrých rúrok zväzku 18.

Kvapalné odpady a oplachovacie roztoky obsahujúce zníženej n e z n áz o r n e n om zberači pre nasleduj úce očisťovacie roztoky akosti sa zhromažďujú spracovanie.

Teraz bude popísané spracovanie očisťovacich roztokov a oplachovaclch roztokov zníženej akosti po ich použití v prvkoch primárnej časti parného generátora 1..2. Tieto roztoky zhromaždené v zberačoch kvapalných odpadov sa podrobia nasledovným etapám spracovania.

Do kvapalných odpadov sa vstrekne činidlo obsahujúce vodu obohatenú kyslíkom za účelom redukcie .iónov Ce⁴⁺ na ióny Ce^{3 +} a nasledujúceho skladovania céru mocenstva III.

Kvapalné odpady sa potom neutralizujú vst-reknutím činidla obsahujúceho sódu, potom sa prečerpajú do neznázorneného sušiaceho zariadenia, v ktorom sa podrobia odpareniu pod vákuom.

Alternatívne môžu byť kvapalné odpady usušené tým, že najskôr sa vykoná odstredenie odpadov pre zhromaždenie nerozpustných odpadov a potom sa vykoná odparenie odpadov vo vákuu pre zhromaždenie rozpustných odpadov.

Usušené odpady sa uložia v miestnostiach známeho typu uspôsobených pre skladovanie jadrových odpadov/ slabej a strednej aktivity. Tieto miestnosti môžu byť betónové alebo kovové. V popisovanom príklade Je celková hmotností usušených odpadov po očistení celého zväzku 18 a nádoby 22 na vodu rovná asi 1500 kg.

Naplnené íiltre použité v očisťovacom .obvode sú zhutnené. Tieto filtre urnožhujú zhromaždiť asi 50% pevných čiastočiek vytiahnutých očisťovacím roztoKom z primárnej časti parného generátora J.2..

V popisovanom príklade je celkový objem odpadu v zhutnených filtroch, usuäených odpadov a betónu ich obklopujúceho, asi 5 m³.

Tento objem odpadov sa uskladní napríklad v kontajneroch známych pod menom “MOSAIK

Spôsob čistenia podľa vynálezu umožňuje získať činiteľ očistenia definovaný pomerom poľa žiarenia pred očistením a poľa žiarenia ^:po vykonanom očistení väčší. než 1000, ktorý však môže byť i väčší než 15000.

Okrem zložiek už uvedených môže očisťovací roztok taktiež obsahovať kyselinu sírovú. Rovnako kyselina dusičná môže byť v očisťovacom roztoku nahradená kyselinou sírovou.

Očistenie prvkov primárneho okruhu sa vykonáva bez obmedzenia pri teplote nižšej ako óO'-’C.

Spôsob očistenia podľa vynálezu umožňuje súčasné očistenie skupiny rúrok zväzku 18 a obmedziť objem odpadov vytváraných pri očistení na niekoľko kubických metrov.

Vytvorené odpady sa môžu skladovať v štandardných miestnostiach.

Popisovaný očisťovaci roztok má zloženie vhodné pre očistenie zväzku 18 rúrok primárnej vody z materiálu Incocel optimálnym spôsobom, tento roztok sa však môže použiť rovnako pre očistenie prvkov z materiálu Inox.

Spôsob očistenia podľa vynálezu sa môže rovnako použiť pre parný generátor obsahujúci zväzok priamych rúrok primárnej vody. Tieto rúrky sú na každom konci pripojené k dutej doske a k nádobe na vodu. V tomto prípade je podskupina rúrok pripojená k očisťovaciemu obvodu zberačmi upevnenými. na dutých doskách ko n c ov zväzkov.

Claims (24)

1. primárna časť obsahuje množinu teplovýmenných prvkov, pričom pri tomto spôsobe sa znečistené povrchy primárnej časti uvedú do styku s kyslým očisťovacím roztokom obsahujúcim cér mocenstva IV vo lomte iónov Ce‘^l+, vyznačujúci sa tým, že množina teplovýrnenných prvkov sa rozdelí do niekoľkých podskupín a každá podskupina sa postupne podrobí týmto etapám očistenia:

   - vopred určený objem očisťovacieho roztoku sa nechá obiehať v uzavretom okruhu v znečistených prvkoch podskupiny po dobu T, pričom očisťovaci roztok sa plynulé napája ozónom,

   - očisťovaci roztok sa odvedie,

   - v podskupine prvkov sa nechá obiehať opiachovací roztok a

   - oplachovací roztok sa odvedie.
2. 2. Spôsob podľa bodu .1, kde primárna časť parného generátora obsahuje zväzok rúrok tvaru U, ktoré tvoria teplovýrnenné prvky a majú svoje konce napojené na jeden oddiel nádoby na vodu, pričom zväzok obsahuje dobré rúrky, ktorých konce sú otvorené a vadné rúrky, ktorých konce sú uzavreté zátkami, vyznačujúci sa tým, že

   - zväzok rúrok sa rozdelí do niekoľkých podskupín, z ktorých každá obsahuje približne rovnaký počet rúrok

   - postupne každou podskupinou, rúrok sa nechá obiehať očisťovaci roztok súčasne váetkými dobrými rúrkami tej istej podskupiny, a t

   - po očistení väetkých dobrých rúrok zväzku sa prerazia zátky neočistených vadných rúrok, očisťovaci roztok sa nechá obiehať naprieč obidvomi oddielmi nádoby na vodu a vadnými rúrkami.
3. 3. Spôsob podľa bodu 2, vyznačujúci sa tým, že očisťovaci roztok obsahuje kyselinu dusičnú a má pH od 0,5 do 1, ďalej obsahuje dusičiian ceričitý v podieli od 8 do 10 >3/1 a ozón v koncentrácii i : 2,5.10“*.

   Ιό že teplota
4. 4. Spôsob podľa bodu 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, očisťovacieho roztoku je medzi 20 a 30°C.
5. 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov/ 2 až 4, vyznačujúci sa tým, že každá podskupina zväzku rúrok obsahuje asi 400 rúrok a že objem očisťovacieho roztoku je asi 3rn³ .
6. 6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov/ 2 až 5, vyznačujúci sa tým, že doba T obehu očisťovacieho roztoku v každej podskupine rúrok zväzku je medzi 6 a 24 h.
7. 7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov/ 2 až 6, vyznačujúci sa tým, že vždy za 1 hodinu zmení zmysel obehu očisťovacieho roztoku v r ú r k a c h z v/ ä z k u .
8. 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov/ 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že rýchlosť obehu očisťovacieho roztoku v/ rúrkach zväzku je medzi 2,5 a 25 cm. s~ * .
9. 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že oplachovaci roztok obsahuje demineralizovanú vodu a vodu obohatenú kyslíkom.
10. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že očisťovaci roztok obiehajúci v znečistených prvkoch primárnej Časti sa filtruje aspott jedným filtrom zachytávajúcim častice vytiahnuté očisťovacím roztokom z primárnej časti, pokiaľ strata tlaku naprieč filtra je menšia ako vopred určená hodnota.
11. 11. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov/ 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že kvapalný odpad obsahujúci očisťovaci roztok a oplachovaci roztok po ich použití v primárnej časti sa spracuje vykonaním týchto etáp:

    - do kvapalného odpadu sa vstrekne činidlo redukujúce ióny C e*¹ na ióny C e³ ,

    -· do roztoku sa vstrekne neutralizačné činidlo.

    -· kvapalný odpad sa usuší,

    - usušené odpady sa uložia, do vhodného skladovacieho priestoru odpadkov so slabou a strednou ai tivitou.
12. 12. Spôsob podľa bodu 11, vyznačujúci sa tým, že redukčné činidlo iónov C'e⁴ na ióny Ce³ obsahuje vodu obohatenú kyslíkom.
13. 13. Spôsob podľa bodu 11 alelbo 12, vyznačujúci sa tým, že neutralizačné činidlo odpadov obsahuje sódu.
14. 14. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov 11 až 13, vyznačujúci sa tým, že kvapalné odpady sa usušia odparením pod vákuom.
15. 15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z bodov 11 až 13, vyznačujúci sa tým, že kvapalné odpady sa usušia tým, že sa najprv vykoná odstredenie odpadov na získanie nerozpustných odpadov/ a potom sa odpady odparia pod vákuom na zhromaždenie rozpustných odpadov.
16. 16. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa ktoréhokoľvek z bodov 1 až 15, vyznačujúce sa tým, že obsahuje očisťov/ací obvod (24) v uzavretej slučke obsahujúcej nádrž (26) pre obeh očisťovacieho roztoku a obehové čerpadlo (30) na uvedenie očisťovacieho roztoku do obehu medzi nádržou (26) pre obeh očisťovacieho roztoku a koncom pred znečistenými prvkami (106,121) primárnej časti parného generátora (12), a dalej obsahuje ozónovacl prostriedok (25).
17. 17. Zariadenie podľa bodu 16, vyznačujúce sa tým, že očisťovací obvod (24) \> uzavretej slučke obsahuje filtračný prostriedok (36)zapojený medzi výstupný koniec znečistených prvkov (106,121) primárnej časti a obehovú nádrž (26).
18. 18. Zariadenie podľa bodu 16 alebo 17, vyznačujúce sa tým, že obsahuje vratný prostriedok pre zmenu zmyslu obehu očisťovacieho roztoku znečistených prvkov/ (106,121) primárnej časti parného generátora (12).
19. 19. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z bodov 16 až 18, vyznačujúce sa tým, že filtračný prostriedok (36) obsahuje aspoň dva filtre (42,44) zapojené paralelne, ventily (46,48) na oddelenie každého filtra (42,44) od očisťovacieho okruhu (42) a derivačný ventil ( 50) .
20. 20. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z bodov 16 až 19, vyznačujúce sa tým, že ozônovací prostriedok obsahuje ozonizátor (58), pripojený ku zmiešavaciu trubicou (64), ktorej predný koniec je napájaný očisťovacím roztokom z . čerpadla pripojeného k obehovej nádrži (26) a ktorého zadný koniec je. pripojený k obehovej nádrži (26) .
21. 21. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z bodov 16 až 20, vyznačujúce sa tým, že obsahuje pomocnú nádrž (78) pripojenú prepúšťacím prostriedkom (80) na obehovú nádrž (26) pri pravú očisťov aci e ho roztoku a urcenu najma na prechodné uloženie očisťovacieho roztoku po vyprázdnení obehovej nádrže (26).
22. 22. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z todov 16 až 21, vyznačujúce sa tým, .že očis+fovaei obvod (24) je pomocou nepohyblivých pripojovacích prostriedkov (34Λ,34Β) pripojený na predný a zadný koniec podskupiny ( 106,121) znečistených prvkov primárnej časti parného generátora (12).
23. 23. Zariadenie podľa bodu 22, vyznačujúce sa tým, že nepohyblivé pripojovacie prostriedky (3'4A,34B) obsahujú dva nepohyblivé zberače (110) , z ktorých každý je pripojený na predný koniec (106) rúrok zväzku a na očisťovaci zberačov (110) je pripojená tesným oske (20) na upevnenie koncov rúrok zväzku, pričom jeden zberač (110) je oproti predným koncom a druhý zberač (110) oproti zadným koncom rúrok podskupiny (106).

    a zadný koniec podskupiny obvod (24), obruba (112) spojom oproti dutej
24. 24. Zariadenie podľa bodu 23, vyznačujúcô sa tým, že každý zberač (110) obsahuje jednu dvojitú obrubu (112) vymedzujúcu kanál

    19 ( 1 i 6)

    C. 11 O) , na zber prípadného úniku roztoku obiehajúceho v zberači pričiorn kanál (116) je pripojený na zberači úniku.