Комплексный подход в обращении с металлическими РАО в

НИКИЭТ им. Н. А. Доллежаля
Международный центр экологической безопасности
ООО «Александра-Плюс»
А. П. Васильев, А. О. Пименов, Н. М. Лебедев
Комплексный подход в обращении
с металлическими РАО в работах
по выводу из эксплуатации ядернои радиационноопасных объектов
2011 г.
Технологии дезактивации
●
●
●
●
Сухая дезактивация (пескоструйная,
дробеструйная, сухим льдом, игольчатыми
вибраторами и пр.)
Химическая и электрохимическая
дезактивация
Ультразвуковая дезактивация (улучшенная
химическая)
Метод переплава (устранение наведённой
активности)
2
Сухая дезактивация
●
Достоинства
●
●
●
Небольшие удельные затраты
Образуются только твёрдые РАО, которые легко
компактировать
Недостатки
●
Неприменима для изделий сложной формы
3
Химическая дезактивация
●
Достоинства
●
●
Применима для изделий сложной формы
Недостатки
●
Большая длительность процесса
●
Высокие удельные затраты
●
Образуются жидкие РАО
4
Ультразвуковая дезактивация
●
Интенсификация химической дезактивации
●
Достоинства
●
Универсальность
●
Применима для изделий сложной формы
●
Высокая скорость процесса
●
Более концентрированные ЖРО
●
Снижение расхода реагентов
●
Уменьшение удельных затрат
5
Метод переплава
●
Достоинства
●
●
Удаление радионуклидов внутри металла
Недостатки
●
Применим для низкоактивных РАО
●
Высокие удельные затраты
●
Требует сложного дорогого оборудования
6
Оборудование для сухой
дезактивации
●
●
МДИ-1,
совместная
разработка
НИКИЭТ им. Н. А. Доллежаля
и «Альфа-диагностика», г. Обнинск
Обнаружение
и сбор
просыпей и
фрагментов
топлива
Сухая
очистка
контейнеров
и ячеек БСХ
7
Опытные работы по
ультразвуковой дезактивации
●
●
●
●
●
2007 г., МосНПО «Радон»: лабораторные
эксперименты
2008 г., губа Андреева: испытания опытной
установки на радиоактивных отходах
2009 г., ВНИИНМ им. Бочвара: эксперименты
с передвижной установкой для дезактивации
2010 г., Белоярская АЭС: сравнительные
испытания, дезактивация с ультразвуком и без
2011 г., НИКИЭТ им. Доллежаля: дезактивация
почвы
8
Фрагменты ТРО до и после
дезактивации
Без ультразвука
С ультразвуком
112 часов
2 часа 48 минут
9
Изменение активности
(опытная дезактивация ТРО Белоярской АЭС)
10000
Удельная активность, кБк/кг
Среднеактивные
1000
с УЗ
без УЗ
100
10
Низкоактивные
МЗУА
112 ч
2,24 кБк/кг
1
2 ч 48 мин
0,23 кБк/кг
0,1
0,1
1
10
Время, часы
100
10
Модуль для дезактивации НО-145
●
Сделан по заказу НИКИЭТ им. Доллежаля
●
Использован в испытаниях с ТРО Белоярской АЭС
11
Примеры оборудования для очистки
← 5-нитевая установка для
очистки проволоки
Установка для очистки тележек
электровозов (самая большая в мире
УЗ ванна, 19 м³)
← Встраиваемый модуль для очистки
поверхности труб
12
Очистка ТВС
●
●
●
Установка для очистки на
Нововоронежской АЭС
Очистка ТВС при
ремонте реакторов
Улучшение
характеристик реакторов
13
Опытная установка для
дезактивации MO-42
Установка на испытаниях в ПВХ губы
Андреева
14
Результаты испытаний в губе
Андреева
●
●
●
●
●
Исходное загрязнение образов:
500—16000 частиц/(см²⋅мин)
После дезактивации:
16 частиц/(см²⋅мин)
Средний коэффициент дезактивации: 850
Образуются только твёрдые РАО (на 25 тонн):
две бочки по 200 л с цементным компаундом,
один 200-литровый фильтр контейнер
Не образуется никаких жидких РАО
15
Установка для дезактивации MO-128
●
●
Сделана по заказу ВНИИНМ им. Бочвара
Передвижная ультразвуковая ванна
с циркуляцией жидкости
16
Установка для дезактивации MO-152
●
●
Сделана для
Калининской АЭС
Объём ультразвуковой
ванны — 2,2 м³
17
Ультразвуковая ванна MO-21
●
●
Дезактивация
крупных деталей
(до 5 м длины)
Самая большая
в мире УЗ ванна
18
Установка для дезактивации MO-12
●
●
Ультразвуковая и
струйная очистка
Автоматический
режим работы
19
Оборудование для дезактивации
переплавкой
●
●
●
●
Переплавка, в основном, низкоактивных
металлических отходов
Удаление радионуклидов с поверхности
металла и внутри
Действующая установка до 5000 тонн в год
(«Экомет-С», г. Сосновый Бор)
В проекте — более мощная установка
«Магма», десятки тысяч тонн в год
20
Двухстадийная схема обращения
с металлическими ТРО
●
Первая стадия — дезактивация МРО в
местах их образования (локально)
●
●
Вторая стадия — переплавка МРО в
региональных комплексах (5—7 для России)
●
●
Основа — установки ультразвуковой
дезактивации
Основа — установки типа «Магма»
Между стадиями перемещаются только
низкоактивные МРО
21
Схема обращения с МРО
Источники МРО
Локальный
комплекс
дезактивации
очисткой (ЛКД)
АЭС
Объекты
ЯТЦ
Объекты
флота
Исследовательское
и сопутствующее
оборудование
МРО неядерных
отраслей
Чистый металл
без ограничений
на использование
ТРО на
долговременное
хранение или
захоронение
Региональный
комплекс
дезактивации
переплавкой
22
Проект участка ультразвуковой
дезактивации в составе ЛКД
Зона дезактивации
Ёмкость для подготовки
дезактивирующего раствора
Зона ополаскивания
Блок цементирования ЖРО
MO-21
MO-92 MO-92
MO-128
УЗВ-12
MO-152
MO-110
Ёмкость для чистой воды
для ополаскивания
MO-21
MO-42
MO-92
MO-128
УЗВ-12
MO12
MO-55
Фильтр контейнер
Место приёма ТРО
Место отгрузки
дезактивированных ТРО
23
Дезактивация почвы
●
●
Опытная
установка
НО-180
Испытания
проводились
совместно с
НИКИЭТ им.
Доллежаля
24
Спасибо за внимание!
25