秦山二期大修去污报告

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1、秦山二期大修去污报告 刘文仓 李冬馀 王川 邬强 （中国辐射防护研究院，太原，030006） 1引言 1引言 压水堆核电厂换料检修期间是工作人员接受辐射照射最集中的时段。而在此期间的现场去污是降低换料检修人员受照剂量的有效方法。有效的现场在役去污，既可以通过减少检修设备、部件的辐射剂量而降低对作业人员所产生的外照射，又可以通过降低作业现场表面松散污染水平和放射性气溶胶的浓度，防止因松散污染进入人体所造成的内照射。 换料大修期间的在役去污是秦山第二核电厂核清洁项目的主要工作内容之一1。本文总结了 2003 年度该电厂第一次换料大修期间的去污工作，包括去污方法和各类检修部件的去污结果。 2去污方法

2、和设备 2.1 去污方法 2去污方法和设备 2.1 去污方法 本文总结的去污工作主要是在秦山核电二期热机修厂房（AC 厂房）的去污车间内进行的。根据转运到去污车间的待去污设备、部件、工器具的材质、形状、体积及去污要求，采用了以下去污方法。 擦拭去污 用棉布或脱脂棉蘸酒精、中性去污剂对测量仪表、精密仪器进行擦拭去污。 用棉布或棉纱蘸去污剂对待去污工器具进行擦拭去污。使用的去污剂有：德国生产的核电厂专用去污剂 HAKA Kunz GmbH 中性去污剂、DEKOWETR（高效超声波酸性去污剂）、国产优级纯硝酸溶液（5%10%）等。 高压水冲洗去污 用德国产的 KARCHER HDS801E 型高压水

3、清洗机，用水或水+ HAKA Kunz GmbH（中性去污剂），在拆卸和高压水箱（设备号 SBE209BA）内对待去污工件进行冲洗去污。 超声波去污 用除盐水或德国产的 DEKOWETR高效超声波酸性去污剂在超声波清洗槽NCES04（设备号 SBE207BA）或超声波去污箱（设备号 SBE203BA）内对待去污工件进行超声波清洗去污。 2.2 去污设备 2.2 去污设备 根据电厂 AC 厂房去污设备配备及运行状况，在本次大修期间起用了带罩拆卸台（设备号 SBE214BA）、拆卸和清洗台（设备号 SBE213BA）、超声波清洗槽（设备号 SBE207BA）、超声波去污箱（碱液设备号 SBE203

4、BA）、（酸液设备号 SBE205BA）、拆卸和高压水去污箱（设备号 SBE209BA）等专用去污设施。 超声波清洗槽：配置两台超声波发生器，频率 22kHz，功率 1.5kW，加热器功率 4.5kW，工作温度 80，内部尺寸为长 585mm，宽 350mm，深 450mm，最大荷载 100kg。 超声波去污箱：采用浸入式超声波发射器,发射表面尺寸 935150100mm,每个均由压电传感器组成，超声波频率 22kHz，发射功率为 6.6kW 高频电源，加热器功率 4.5kW，工作温度 80。 2.3 测量方法 2.3 测量方法 使用 MIP21+SBM2-D 型表面污染测量仪，直接测量或擦拭

5、法测量去污前后检修部件和工器具表面污染水平。 2去污结果 2去污结果 大修期间在 AC 厂房去污车间进行的部分工器具的去污结果列于表 1表7。 4讨论 4讨论 对核电站反应堆一回路腐蚀氧化机理的研究表明1，压水堆一回路中含放射性的腐蚀产物是一种具有尖晶石结构的稳定磁性氧化物。其外层主要有Fe3O4、NiFe2O4和 NiCr2O4，内层由 FeCr2O4、CrFe2O4和 NiFe2O4组成。由 Sandler等人3报道的新近研究结果表明，压水堆一回路腐蚀氧化物的基本组成为NixFe3-xO4（X 在 0.50.8 之间）和 Ni0.6Cr0.15Fe2.25O4等。这些腐蚀氧化物在形成过程中

6、，包容了一回路冷却水中的活化核素（主要是60Co、58Co、59Fe、137Cs等），是核电站工作人员在检修期间所受辐照剂量的主要来源。在本次检修去污中观察到一回路系统设备部件（如稳压器和蒸发器人孔盖板等）表面附着着明显的磁性灰黑色氧化物颗粒，其比放远高于一般性的积尘类污染物。且用一NCES04般的去污方法很难将其去除。尤其是附着在防护衣具、吊带、绳索类物体表面时，不仅不能去除污染，还会使污染固定。因此针对该类污染的去污技术有待开发和研究。 来自热工具间污染的一般工器具数量大，但体积和重量较小，且表面光滑，易于去污。实际去污中经蘸有专用中性和酸性去污剂溶液的棉布、棉纱擦拭或去污槽内浸泡、刷洗去

7、污，都能得到满意的去污效果。 待去污的系统设备部件，如稳压器人孔盖板、蒸发器人孔盖板、泵轴、安全阀、万向节、泵叶轮等，其数量较少，但重量和体积较大，污染水平亦较高（剂量率达到几个甚至十几个 mSv/h），且伴有大量表面松散污染。由于必须保证去污后回装系统，用蘸有专用中性和酸性去污剂溶液的棉布、棉纱擦拭去污后，表面松散污染容易满足去污要求，但辐射剂量率无明显降低。 换料水池、蒸发器和一回路超声波探伤现场的专用检修工器具的剂量率（常常超过 1mSv）和污染水平（表面污染水平200Bq/cm2）都较高，且形状和材质复杂，要求去污后复用。经擦拭法和/或高压水冲洗方法去污后，剂量率和表面污染都有明显降低

8、。 非金属类管线和链索类去污件，如吊带、安全带、电缆、塑料和橡胶管、工具包、橡胶防水衣、铅防护衣等，由于其疏松、多孔的表面性状，易污染而难去污。在蒸发器和换料水池等高污染场所使用后的该类物件的污染水平较高。经高压水冲洗、超声波去污、擦拭等多种方法去污后，效果仍不明显。去污后表面残留污染仍在 75125 Bq/cm2之间。 参考文献 参考文献 1邬强.压水堆核电厂的核清洁工作介绍.辐射防护通讯，2003.23（6）2729。 2. D.Bradbury ,Development of LOMI Chemical Decontamination Technology, EPRI NP-3177.

9、3. Sandler, Y. L.,Structure and Solubility of PWR Primary Corrosion Products, Corrosion 78, Paper No.158,Houston, S.S.A(1978). NCES04表 1 放射性污染特种防护用品去污结果 表面污染水平(Bq/cm2)* 名 称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 （DF） 去污后去向 橡胶防水衣裤 1 套 17.5250 1.570 3.612 复用 橡胶水靴、水裤 8 件套 1.257.5 0.120.2 13.7 复用 铅防护衣衣 4 件 0.15 0.1 1.5 复用 安

10、全帽 12 顶 0.153.25 0.15 11.3 复用 气面罩 20 个 0.30.75 0.150.25 2.6 复用 * 指去污前后的表面松散污染。去污方法：除安全帽、气面罩用擦拭法外，其余用表面擦拭、超声波、高压水去污。 表 2 放射性污染测量仪器、仪表的去污结果 表面污染水平(Bq/cm2)* 名 称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 （DF） 去污后去向 剂量率仪(长杆) 1 件 3.25 0.2 16 复用 辐射测量仪表 22 件/套 0.210.4 0.120.2 33.1 复用 剂量率仪(1768,长杆) 2 套 2.110 0.15 40.3 复用 DMC2000-15

11、7、-075 2 套 0.153.35 0.12 14.6 复用 电子数显百分表 1 个 0.18 0.1 1.8 复用 手电、加长杆 9 件 3.25 0.421.35 3.7 复用 数字显示千分尺 2 把 0.31 0.17 1.8 复用 压力表 5 个 3.25 0.9 3.6 复用 望远镜、对讲机 5 只 0.652 0.2 6.6 复用 * 指去污前后的表面松散污染。去污方法：用棉纱蘸酒精进行表面擦拭。 NCES04表 3 放射性污染一般工器具的去污结果 表面污染水平(Bq/cm2)* 去污设备、部件名称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 （DF） 去污后去向 手电筒 93 把 0

12、.542.5 0.22.5 16 复用 活扳手、榔头、工具包 68 件/套 0.3517.5 0.12.5 6.9 复用 卡尺等 15 件/套 2.55 0.10.2 25 复用 内六角搬手(英、公制) 25 套 0.753.5 0.30.45 5.7 复用 套筒搬手、转换头 16 件 3.75 0.20.3 15 复用 两用搬手、棘轮搬手 6 把 4.25 0.81.0 4.7 复用 活搬手、锉刀 14 件 3.1 0.32.4 2.3 复用 力矩搬手、手锤 15 件 5 0.11.7 5.5 复用 钢丝钳、铜棒 23 件 6.75 0.450.55 13.5 复用 大一字螺丝刀 12 把

13、12.5 0.3 41.7 复用 力矩和套筒搬手等 108 件 0.7545 0.24.5 9.7 复用 * 指去污前后的表面松散污染。去污方法：表面擦拭、超声波、高压水。 NCES04表 4 放射性污染检修设备与系统部件的去污结果 表面污染水平（Bq/cm2）* 设备、部件名称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 （DF） 备 注 电焊机、磨光机 各 2 台 2.58.5 1.754 1.9 复用 吸尘器 1 台 270 132.5 2.1 复用 泵叶轮 4 件 63 1.257.5 14.4 复用 机械密封热交换器 1 套 0.67.2 0.15 26 回装设备 氧表探头流动杯 1 套 3

14、2.5(松散) 0.15 216 复用 稳压器人孔盖板 1 个 250 2.53.75 80 回装设备 SG-次侧人孔内密封板 4 块 22mSv 去除松散污染 回装设备 闷板 72 6 12 复用 泵轴 4 件 4 0.15 26.7 回装设备 安全阀 1 个 9.5 0.12 79.1 回装设备 万向节 2 个 32 6 5.3 送去维修 滑车挡块 3 件 8 0.15 53 回装设备 主泵盒芯式密封 1 套 0.530 0.51.2 17.9 复用 * 指去污前后的表面松散污染。去污方法：表面擦拭、超声波。 NCES04表 5 放射性污染的管索与木制类物品的去污结果 表面污染水平（Bq/

15、cm2）* 去污部件名称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 （DF） 备 注 橡皮管 16 根 0.753.5 0.120.9 4.16 复用 空气分配器及气管 33 件/套 0.2250 0.110 24.7 复用 安全带、行灯 28 件/套 131 0.21 26.7 复用 手动葫芦 4 套 0.51.8 0.150.4 4.2 复用 吊带 27 根 9 0.29 1.9 复用 托线盘 26 盘 0.7530 0.2524 1.27 复用 螺栓 23 个 22.545 0.425 2.6 复用 木门槛 2 个 140 0.20.4 467 复用 隔离桩 4 个 5.5 0.2 27.5 复用 螺丝、木架 11 件 7.575 0.66.5 11.6 复用 * 指去污前后的表面松散污染。去污方法：表面擦拭、槽内浸泡、超声波、高压水。 NCES04表 6 换料水池和蒸汽发生器检修场所工器具的去污结果 表面污染水平（Bq/cm2）* 设备、部件名称 件数 去污前 去污后 平均去污系数 (DF） 备注 热电偶、工具箱、工器具 71 件 7.5250 0.61.1 151 气泵、拉伸机、螺栓、套管 10 件/套 0.2250 0.150.6 333 光枪组件及光枪组件箱 6 套 1.82.75 1.21.3 1.8 复用 不锈钢工具