DE3713396A1 - Process for cleaning vessels, pipeline systems and components - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Ober flächen von Behältern, Rohrleitungen und Komponenten, bei dem Ablagerungen chemisch aufgelöst werden.The invention relates to a method for cleaning the upper surfaces of containers, pipelines and components in which Deposits are chemically dissolved.
Während des Betriebes eines Kraftwerkes bilden sich in Kühl wasser führenden Systemen Oxidschichten. In derartige Oxid schichten sind im Primärkreislauf eines Kernkraftwerkes radio aktive Nuklide eingebaut. Um Wartungsarbeiten für das Personal gefahrlos durchführen zu können, ist es notwendig, zunächst die kontaminierten Oxidschichten zu entfernen. Darüber hinaus wird durch die Entfernung der Oxidschichten beispielsweise die Durchlässigkeit von engen Rohren und der Wärmeübergang in Wär metauschern und Dampferzeugern verbessert.During the operation of a power plant form in cooling water-bearing systems oxide layers. In such oxide Layers are radio in the primary circuit of a nuclear power plant active nuclides built in. To maintenance work for the staff To be able to carry out safely, it is first necessary to carry out the to remove contaminated oxide layers. Beyond that by removing the oxide layers, for example Permeability of narrow pipes and heat transfer in heat Metal exchangers and steam generators improved.
Reinigungsverfahren, die geeignet sind, Oxidschichten, die mit radioaktiven Nukliden kontaminiert sein können, zu entfernen, sind bekannt. Die Dekontamination wird beim Bekannten mit wäß rigen Lösungen durchgeführt. In der Regel werden Dekontaminati onschemikalien dem Kühlwasser zugesetzt. Auf diese Weise wird eine Dekontaminationslösung gebildet. Der Grad der Auflösung der Oxidschichten steigt dabei mit der Konzentration der ge lösten Dekontaminationschemikalien.Cleaning processes that are suitable, oxide layers that with radioactive nuclides can be contaminated, are known. The decontamination is known with aq solutions. They are usually decontaminated Chemicals added to the cooling water. That way a decontamination solution is formed. The degree of resolution the oxide layers increase with the concentration of the ge dissolved decontamination chemicals.
In einem Wasservolumen ist nur eine bestimmte maximale Menge einer Chemikalie löslich. Dadurch ist die Wirksamkeit bekannter Reinigungsverfahren mit wäßrigen Dekontaminationslösungen be grenzt. Außerdem verursacht eine Dekontamination mit einer wäß rigen Lösung eine große Sekundärabfallmenge, die entsorgt werden muß. Es wird nämlich ein verhältnismäßig großes Volumen der De kontaminationslösung zum Entfernen der Oxidschichten benötigt, das nach der Reinigung aus den Oxidschichten stammende radio aktive Nuklide enthält.There is only a certain maximum amount in a water volume soluble in a chemical. This makes the effectiveness better known Cleaning processes with aqueous decontamination solutions borders. In addition, decontamination with an aq solution, a large amount of secondary waste to be disposed of got to. It is a relatively large volume of De contamination solution needed to remove the oxide layers, radio after cleaning from the oxide layers contains active nuclides.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen von Behältern und Komponenten zu entwickeln, dessen Dekontaminationswirkung gegenüber bekannten Verfahren, die eine wäßrige Lösung verwenden, verbessert ist, und das gleichzeitig bedeutend weniger Sekundärabfall entstehen läßt, der entsorgt werden muß.The invention has for its object a method for Cleaning containers and components to develop its Decontamination effect compared to known methods that a use aqueous solution is improved, and at the same time creates significantly less secondary waste that is disposed of must become.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu reinigenden Oberflächen in einem geschlossenen System mit min destens einer gasförmigen, mit den Ablagerungen chemisch rea gierenden Chemikalie in Kontakt gebracht werden, und daß die Reaktionsprodukte anschließend entfernt werden.The object is achieved in that the cleaning surfaces in a closed system with min at least a gaseous one, with the deposits chemically rea chemical are brought into contact, and that the Reaction products are then removed.
Zur Reinigung der Innenoberfläche von geschlossenen Behältern und Systemen werden diese zunächst entleert. Das heißt, daß in den Behältern und Systemen befindliche Flüssigkeiten abgepumpt werden. Anschließend werden in die zu reinigenden Behälter und Systeme eine oder mehrere mit den Ablagerungen chemisch reagie rende gasförmige Chemikalien eingefüllt. Die Gase treten sofort mit der gesamten zu reinigenden Oberfläche in Kontakt. Die Bil dung einer wäßrigen Lösung der Reinigungschemikalie, die bei der Verwendung fester Stoffe notwendig ist, erübrigt sich durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer gasförmigen Reinigungschemi kalie. Damit sind Beschränkungen der Reinigungswirkung, die durch die maximale Löslichkeit eines festen Stoffes in Wasser bedingt sind, für das erfindungsgemäße Verfahren ohne Bedeutung. Die Men ge des Reinigungsgases, die in das zu reinigende System einge speist wird, ist nur durch den maximal möglichen Druck im System begrenzt. Ein derartig hoher Druck ist aber selbst für einen op timalen Reinigungserfolg nicht notwendig. Da Gase ein sehr nied riges spezifisches Gewicht haben, ist die absolute Chemikalien menge, die für einen Reinigungsvorgang benötigt wird, im Vergleich zu flüssigen Reinigungslösungen sehr gering. Folglich ist auch die Sekundärabfallmenge, die zu beseitigen ist, klein. For cleaning the inner surface of closed containers and systems, these are first emptied. That means that in liquids in the containers and systems are pumped out will. Then in the containers to be cleaned and Systems react one or more with the deposits chemically gaseous chemicals. The gases come out immediately in contact with the entire surface to be cleaned. The Bil formation of an aqueous solution of the cleaning chemical, which at the use of solid substances is unnecessary the use of a gaseous cleaning chemical according to the invention kalie. This limits the cleaning effect caused by the maximum solubility of a solid substance in water are of no importance for the method according to the invention. The men ge of the cleaning gas, which is incorporated into the system to be cleaned is only fed through the maximum possible pressure in the system limited. Such a high pressure is even for an op timely cleaning success not necessary. Because gases are a very low have specific gravity is the absolute chemical Amount required for a cleaning process in comparison very low for liquid cleaning solutions. Hence, too the amount of secondary waste to be disposed of is small.
Soll die äußere Oberfläche eines Gerätes oder einer Komponente gereinigt werden, dann wird dieses Gerät oder diese Komponente in einem geschlossenen Gefäß aufgestellt, das dann mit dem Rei nigungsgas gefüllt wird. Auf diese Weise ist eine Reinigung von äußeren Oberflächen durchführbar.Should the outer surface of a device or a component cleaned, then this device or this component placed in a closed container, which is then covered with the Rei cleaning gas is filled. In this way a cleaning of outer surfaces feasible.
Die Reaktionsprodukte der Ablagerungen mit den gasförmigen Che mikalien werden nach der chemischen Reaktion entfernt. Geeig nete für die Reinigung verwendbare Gase bilden mit den Ablage rungen wasserlösliche Komplexe, die beispielsweise mit Wasser dampf oder durch Hochdruckspritzen aus den Behältern herausge spült werden.The reaction products of the deposits with the gaseous Che microals are removed after the chemical reaction. Appropriate Gases that can be used for cleaning form with the shelf water-soluble complexes, for example with water steam or by high pressure spraying out of the containers be rinsed.
Die Temperatur der erfindungsgemäß verwendeten gasförmigen Che mikalie läßt sich, falls erforderlich, über 100°C hinaus an heben, was bei Verwendung einer Reinigungslösung nur bei er höhtem Druck möglich wäre.The temperature of the gaseous Che used according to the invention If necessary, the chemical can be left on above 100 ° C lift what only when using a cleaning solution high pressure would be possible.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das zum Reinigen von Ober flächen gasförmige mit den Ablagerungen auf den Oberflächen chemisch reagierende Chemikalien einsetzt, wird ein gutes Reinigungsergebnis mit nur einer vergleichbar kleinen Chemika lienmenge erzielt. Folglich fällt erfindungsgemäß auch sehr we nig Sekundärabfall an.With the inventive method for cleaning upper surfaces gaseous with the deposits on the surfaces using chemically reactive chemicals will be a good one Cleaning result with only a comparably small chemical lien quantity achieved. Consequently, according to the invention, we also fall very much little secondary waste.
Eine geeignete gasförmige Chemikalie zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens enthält beispielsweise Ozon. Nach ei nem anderen Beispiel enthält sie ein Stickoxid oder mehrere Stickoxide. Ein weiteres Beispiel sieht vor, daß die gasförmige Chemikalie ein Gemisch aus Ozon, Stickoxiden und Luft ist. Diese Substanzen liegen gasförmig vor und sind geeignet, Oxid schichten in ihre Struktur so zu verändern, daß sie bei einem anschließenden Waschvorgang entfernbar sind.A suitable gaseous chemical to carry out the he The method according to the invention contains, for example, ozone. After egg In another example, it contains one or more nitrogen oxides Nitrogen oxides. Another example provides that the gaseous Chemical is a mixture of ozone, nitrogen oxides and air. These substances are in gaseous form and are suitable for oxide to change layers in their structure in such a way that they subsequent washing process are removable.
Nach einem anderen Beispiel wird statt eines bei Normalbedin gungen gasförmigen Stoffes eine Flüssigkeit verwendet, die einen hohen Dampfdruck hat. Nachdem eine derartige Flüssigkeit in das zu reinigende System oder in das das System umgebende Gefäß eingespeist worden ist, verdampft sie dort sofort. Es liegt also auch bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens ein Reinigungsgas vor. Dieses wird am Ort seines Einsatzes erst gebildet. Hiermit wird der Vorteil erzielt, daß zur Reinigung Gase nicht transportiert und gelagert werden müssen. Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck sind weit leichter zu handhaben als Gase.According to another example, instead of one at normal conditions gaseous substance uses a liquid that has a high vapor pressure. Having such a liquid in the system to be cleaned or in the system surrounding Vessel has been fed in, it evaporates there immediately. It is also in this variant of the Ver invention driving a cleaning gas. This will be at its place Mission first formed. This has the advantage that gases must not be transported and stored for cleaning have to. Liquids with a high vapor pressure are much lighter to be handled as gases.
Ergänzend ist dem geschlossenen System, in dem die zu reini genden Oberflächen sich befinden, ein Dekontaminationsmittel verdampfer vorschaltbar. In diesen Behälter wird eine Flüssig keit mit hohem Dampfdruck eingespeist und bereits dort ver dampft. In das System, das die zu reinigenden Oberflächen ent hält, gelangt demnach nur die dampfförmige bzw. gasförmige Substanz. Reste der unverdampften Flüssigkeit werden so vom Be hälter oder System ferngehalten.Complementary is the closed system in which the to reini surfaces, a decontamination agent evaporator upstream. A liquid is placed in this container fed with high steam pressure and already there steams. In the system that ent the surfaces to be cleaned stops, only the vaporous or gaseous gets Substance. Remains of the undevaporated liquid are thus removed from the container or system kept away.
Geeignete derartige Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck sind beispielsweise Ameisensäure oder Essigsäure. Beide gehen bei während dem Reinigungsverfahren üblichen Drucken in den gasför migen Aggregatzustand über. Mit dem Dampf der Ameisensäure oder der Essigsäure sind die gleichen Vorteile bei der Reinigung er zielbar wie mit Ozon oder Stickoxiden.Suitable such liquids with high vapor pressure are for example formic acid or acetic acid. Both go along during the cleaning process usual pressure in the gasför state of aggregation. With the steam of formic acid or Acetic acid has the same benefits when cleaning it targetable like with ozone or nitrogen oxides.
Beispielsweise bilden sich durch die Reaktion des Reinigungs gases mit den Ablagerungen wasserlösliche Komplexe oder andere wasserlösliche Stoffe. Diese werden beispielsweise nach Beendi gung der chemischen Reaktion mit Wasserdampf aus dem geschlos senen System herausgespült. Ein anderes Beispiel sieht vor, daß die Reaktionsprodukte durch Hochdruckspritzen aus dem geschlos senen System entfernt werden.For example, are formed by the cleaning reaction gases with the deposits water-soluble complexes or others water soluble substances. These are, for example, after termination the chemical reaction with water vapor from the closed rinsed out its system. Another example provides that the reaction products by high pressure spraying from the closed system.
Um die Sekundärabfallmenge noch weiter zu verkleinern, wird beispielsweise die erfindungsgemäße Reinigung mit gasförmigen Chemikalien bei einem Unterdruck im System durchgeführt. Ein Druck von etwa 10 KP (entspricht 100 mbar) ist geeignet, die ohnehin wegen des niedrigen spezifischen Gewichtes der verwen deten Gase kleine Sekundärabfallmenge auf ein Zehntel weiter zu reduzieren.In order to further reduce the amount of secondary waste, for example cleaning with gaseous agents according to the invention Chemicals carried out at a negative pressure in the system. A Pressure of approximately 10 KP (corresponds to 100 mbar) is suitable, the anyway because of the low specific weight of the use added small amounts of secondary waste to a tenth to reduce.
Falls weit verzweigte Rohrsysteme gereinigt werden sollen, ist beispielsweise zunächst vorgesehen, die beim Entleeren der Rohrsysteme eingedrungene Luft möglichst weitgehend abzupumpen. Erst danach wird Reinigungsgas eingespeist, das dann alle Ober flächen des weit verzweigten Systems beaufschlagt. In der Regel ist jedoch eine ausreichend gute Vermischung des Reinigungsgases mit im System vorhandenen restlichen Luftmengen gegeben.If widely branched pipe systems are to be cleaned, for example, initially provided when emptying the Pipe systems to pump out any air that has penetrated as far as possible. Only then is cleaning gas fed, which then all waiters areas of the widely ramified system. Usually is a sufficiently good mixture of the cleaning gas given the remaining air volumes in the system.
Mit der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß die zu reinigenden Oberflächen auf einfache Weise vollständig und zuverlässig mit einem geeigneten Dekontaminationsmittel in Berührung gebracht werden. Erfindungsgemäß gibt es keine obere Grenze für die Zugabe von Reinigungsmitteln. Darüber hinaus fällt sehr wenig Sekundärabfall an, der beseitigt werden muß.With the invention in particular the advantage is achieved that the surfaces to be cleaned completely easily and reliable with a suitable decontamination agent in Be brought into contact. According to the invention, there is no upper one Limit for the addition of detergents. Furthermore there is very little secondary waste that must be disposed of.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:The invention is explained in more detail with reference to the drawing:
Fig. 1 zeigt ein geschlossenes und verzweigtes System, dessen Innenoberfläche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt wird. Fig. 1 shows a closed and branched system, the inner surface of which is cleaned with the method according to the invention.
Fig. 2 zeigt ein geschlossenes Gefäß, das eine zu reinigende Komponente enthält und Anschlüsse aufweist für das erfindungs gemäße Reinigungsverfahren. Fig. 2 shows a closed vessel which contains a component to be cleaned and has connections for the cleaning method according to the Invention.
Ein Behälter 1 nach Fig. 1, der mit Rohrleitungssystemen 2 in Verbindung steht, ist mit einem Anschlußstutzen für eine Zu führleitung 3 für gas- oder dampfförmige Dekontaminationsmittel oder für flüssige Dekontaminationsmittel mit hohem Dampfdruck und mit einem Anschlußstutzen für eine Abpumpleitung 4 ausge rüstet. In der Abpumpleitung ist eine Vakuumpumpe 5 angeordnet. Damit wird überschüssiges Gas abgepumpt. Beide Leitungen 3 und 4 sind durch Ventile 6 und 7 absperrbar. A container 1 according to FIG. 1, which is connected to piping systems 2 , is equipped with a connecting piece for a supply line 3 for gaseous or vaporous decontamination agents or for liquid decontamination agents with high vapor pressure and with a connecting piece for a pumping line 4 . A vacuum pump 5 is arranged in the pump down line. Excess gas is pumped out. Both lines 3 and 4 can be shut off by valves 6 and 7 .
Eine zu reinigende Komponente 8 ist nach Fig. 2 in einem ge schlossenen Gefäß 9 angeordnet, damit sie von gasförmigem De kontaminationsmittel umspült werden kann. Das Gefäß 9 weist einen Anschluß für eine Zuführleitung 10 auf, durch die als gasförmige Dekontaminationsmittel Stickoxide, ein Gemisch aus Ozon und Sauerstoff oder ein Gemisch aus Ozon, Stickoxiden und Luft in das Gefäß 9 eingeleitet wird. Eine weitere Zuführleitung 11 dient zum Einspeisen von flüssigen Dekontaminationsmitteln mit hohem Dampfdruck, wie Ameisensäure oder Essigsäure. Damit die genannten Säuren sofort dampfförmig eingespeist werden, geht die Zuführleitung 11 von einem Dekontaminationsmittelverdampfer 12 aus. Der Dekontaminationsmittelverdampfer 12 ist beispielsweise mit Ameisensäure teilweise gefüllt. Über eine Leitung 13 wird unterhalb des Flüssigkeitsspiegels Stickstoff in den Dekontamina tionsmittelverdampfer 12 eingeleitet. Da Ameisensäure einen hohen Dampfdruck hat, fließt durch die Zuführleitung 11 dampfförmige Ameisensäure in das geschlossene Gefäß 9. Statt Ameisensäure kann auch beispielsweise Essigsäure verwendet werden. Mit dem Gefäß 9 ist eine Abpumpleitung 14, die eine Vakuumpumpe 15 enthält, ver bunden. Damit wird überschüssiges Gas aus dem Gefäß 9 abgepumpt. Die eingeleiteten Gase bilden mit den Oxidschichten, die sich auf der Komponente 8 befinden, wasserlösliche Komplexe. Nach Ab schluß der chemischen Reaktion werden diese Komplexe mit Wasser dampf ausgespült. Dazu ist das geschlossene Gefäß 9 mit einer weiteren Zuführleitung 16 für Wasserdampf und mit einer Entsor gungsleitung 17 verbunden. Die Leitungen sind durch Ventile 18 bis 23 absperrbar.A component 8 to be cleaned is arranged according to FIG. 2 in a closed vessel 9 so that it can be flushed with gaseous contaminants. The vessel 9 has a connection for a feed line 10 through which nitrogen oxides, a mixture of ozone and oxygen or a mixture of ozone, nitrogen oxides and air are introduced into the vessel 9 as the gaseous decontamination agent. Another feed line 11 is used to feed liquid decontamination agents with high vapor pressure, such as formic acid or acetic acid. So that the acids mentioned are fed in in vapor form immediately, the feed line 11 starts from a decontamination agent evaporator 12 . The decontamination agent evaporator 12 is partially filled, for example, with formic acid. Nitrogen is introduced into the decontamination evaporator 12 via a line 13 below the liquid level. Since formic acid has a high vapor pressure, vaporous formic acid flows through the feed line 11 into the closed vessel 9 . Instead of formic acid, acetic acid can also be used, for example. With the vessel 9 , a pumping line 14 , which contains a vacuum pump 15 , is connected ver. Excess gas is thus pumped out of the vessel 9 . The gases introduced form water-soluble complexes with the oxide layers on component 8 . After completion of the chemical reaction, these complexes are rinsed out with steam. For this purpose, the closed vessel 9 is connected to a further supply line 16 for water vapor and with a disposal line 17 . The lines can be shut off by valves 18 to 23 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |