Дезактивация съемными полимерными покрытиями

Способ относится к химическим, физико-химическим способам. Заключается в нанесении на поверхность, загрязненную радиоактивными веществами, композиций, в состав которых введены полимеры, ПАВ, кислоты (неорганические и органические) и комплексообразователи.

Нанесенное покрытие через некоторое время высыхает и затвердевает, превращаясь в эластичную пленку. Затем пленка удаляется и передается на переработку в составе ТРО.

Дезактивация достигается вследствие взаимодействия с радиоактивными загрязнениями химических компонентов полимерного раствора с последующим включением радионуклидов в твердеющую пленку, которая фиксирует и локализует радионуклиды.

В качестве пленкообразующих составляющих композиций используют водорастворимые полимеры типа:

- поливинилового спирта (ПВС);

- поливинилацетатной эмульсии (ПВА);

- латекса.

В качестве дезактивирующих реагентов в составе полимерных покрытий используют фосфорную, азотную, щавелевую, лимонную кислоты, ацетат натрия, комплексоны – этилендиаминтетрауксусную кислоту, ее двух замещенную натриевую соль (трилон Б).

Способ более эффективен для удаления слабофиксированных радиоактивных загрязнений, в то же время позволяет проводить удаление с поверхностей и рыхлых коррозионных отложений, в которые включены радионуклиды. При этом с поверхностей может быть удалено более 90 % активности. В случае аэрозольной природы загрязнений может быть достигнуто 100 – кратное снижение уровня загрязнений.

Пленкообразующие составы наносят в 1¸3 слоя, так чтобы после высыхания на поверхности образовалась пленка толщиной не менее 100 мкм. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего. Удалять пленки рекомендуется через несколько часов после их высыхания. Нанесение пленкообразующих составов дезактивации производится вручную или с использованием краскораспылителей, а также с помощью агрегатов высокого давления с комплектом распылительных головок и шлангов.

Такие покрытия имеют самое разнообразное применение. Они могут выполнять следующие основные функции:

- изолирующих (покрытия предварительно наносят на поверхности оборудования, например бокса или камеры и др., до проведения работ, связанных с выходом радиоактивных загрязнений, с целью предотвращения загрязнения поверхностей);

- локализующих (наносятся для фиксации радиоактивных загрязнений с целью предупреждения их разноса по помещениям);

- дезактивирующих (наносятся с целью удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей вместе с покрытиями).

Для облегчения снятия покрытий целесообразно проводить их предварительное армирование. Армирование заключается в предварительном нанесении на дезактивируемые поверхности тканей (марли, стекловолокна и т.д.). Армирование облегчает снятие полимерных покрытий после их затвердевания.

В состав пленкообразующих покрытий могут быть введены иониты, сорбенты, обеспечивающие дополнительное улучшение условий десорбции радионуклидов с дезактивируемых поверхностей.

Примером может служить состав ПС-32, приведенный в нижеследующей таблице.Снимаемое дезактивирующее покрытие ПС-32 наносится на окрашенные или неокрашенные металлические и бетонные поверхности, стекло, органическое стекло, пластмассу, резину. Температура воздуха при нанесении покрытия должна быть более 5^ОС и относительная влажность воздуха до 80 %.

Водный раствор ПВС (10%) следует готовить на водяной бане при температуре от 70 до 90 ^ОС при постоянном перемешивании. Раствор охлаждается до комнатной температуры и профильтровывается через марлю.

В расчетное количество готового раствора ПВС, постепенно при перемешивании вводится указанное количество раствора олеиновой кислоты (50% спиртовой раствор), раствора щавелевой кислоты, глицерина, ОП-7, катионита КУ-2-8.

№	Компоненты состава ПС-32	Соотношение компонентов	Расход г/кв. м.	Примечание
вес. ч.	%	1 слой	3 слоя
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	Поливиниловый спирт (ПВС) Вода Глицерин ОП-7 или ОП-10 Щавелевая кислота, 10% р-р Олеиновая кислота Этанол Азотная кислота (10%р-р) Катионит КУ-2-8	11,7 0,5 0,5 0,25 0,25 3,0 0,1	8,4 75,7 9,8 0,4 0,5 0,2 0,2 2,6 0,1	16,8 151,4 19,6 0,8 1,0 0,4 0,4 5,2 0,2	58,8 454,2 373,2 2,4 3,0 1,2 1,2 15,6 0,6	Расход на 1сл. 200 г/кв. м. Вязкость при нанесении краскораспылителем 30-40с.

Примечание: Количество глицерина взято из расчета в среднем на три слоя по 11,7 в.ч. на каждый слой. При приготовлении дезактивирующих составов в первый слой вводят 25 в.ч. глицерина, а в последующие - по 5 вес. ч.

Примером эффективности использования покрытий, в качестве изолирующих может служить опыт предварительного нанесения полимерных покрытий на поверхность камеры разделки тепловыделяющих элементов. Предварительное нанесение перед проведением работ на поверхность камеры покрытия на основе поливинилового спирта с армирующей тканью позволило снизить уровень их радиоактивного загрязнения приблизительно в 50 раз (с 1000 мкР/с до 20).

Для дезактивации прокорродировавших металлических поверхностей (углеродистая сталь) с прочнофиксированными загрязнениями могут быть использованы гелеобразные дезактивирующие составы на основе жидкого стекла с добавками органических кислот. Для приготовления составов необходимое количество жидкого стекла растворяется в воде при температуре 18-20 ^ОС. Затем к полученному раствору добавляется небольшое количество соляной кислоты до рН = 7 - 8,5 и раствор тщательно перемешивается. После этого к раствору добавляется основная часть соляной кислоты (для состава 2 также добавляется и ортофосфорная кислота).

№ п/п	Компоненты гелеобразующих составов	Соотношение компонентов	Примечание
вес. ч.	%
1. 2. 3. 1. 2. 3. 4.	СОСТАВ 1 Жидкое стекло (ρ=1,4-1,6 г/см3) Вода Соляная кислота (40 %) СОСТАВ 2 Жидкое стекло (ρ=1,4-1,6 г/см3) Вода Соляная кислота (40%) Ортофосфорная кислота (ρ=1,71 г/см3)	3,6 7,0	9,1 81,8 9,1 9,0 81,4 3,2 6,4

Гелеобразные дезактивирующие составы готовятся непосредственно перед использованием (допускается их хранение до 3-х суток в закрытом виде). Составы наносятся на поверхность шпателем или кистью слоем 1 - 5 мм. Время высыхания составов - 1 сутки. Высыхающий состав удаляется с поверхности сметанием или с помощью пылесосов. Для полного удаления состава с поверхности она протирается влажной ветошью.

Преимущества дезактивации съемными полимерными покрытиями:

- простота фиксации и локализации радиоактивных загрязнений;

- отсутствие жидких отходов;

- небольшой объем твердых радиоактивных отходов;

- простота их переработки.

Недостатки:

- низкая эффективность удаления прочнофиксированных загрязнений;

- способ применим в большей мере к поверхностям с простой геометрией.