核电厂主冷却剂泵内插件清洗技术探讨与优化
2021-04-13王梦贤刘玉华杜铁楠朱浠浠
杨 越 王梦贤 刘玉华 杜铁楠 朱浠浠
(中核核电运行管理有限公司,浙江 嘉兴 314300)
0 引言
在核电厂运行中,一回路设备材料析出的腐蚀产物会被冷却剂带到堆芯,受到中子照射后活化,随着运行时间的积累,主泵内插件表面会附着大量的活化腐蚀产物ACPs(Activated Corrosion Products)。在主泵解体检修之前,降低其内插件表面的辐射剂量率是解体工作的必要条件。
冷却剂接触的金属氧化膜是一种类似Fe3O4的具有反尖晶石结构的物质(NixCryFe3-x-yO4)[1],氧化膜厚度为0.4~2.5 μm, 可细分为内致密层和外氧化沉积层。根据国内多座核电站的运行经验, 压水堆核电站中90%以上辐射剂量来自主回路系统中被活化的金属腐蚀氧化物[2]。
在长时间功率运行后产生的堆芯外沉积物是个人剂量的主要贡献来源[3,4]。化学去污的目的是去除构成放射源的放射性核素(Co-60,Co-58,Cr-51,Fe-59等),这些核素大多在金属氧化物薄膜中[5],并吸附沉淀在内插件管壁表面[6],简单的冲洗不能达到清洗效果,要通过把构成放射性核素载体的金属氧化物结晶晶粒溶解和剥离来降低放射性。
1 仪器与试剂
所用试剂中草酸、高锰酸钾等试剂为苏州晶瑞化学有限公司生产,纯度为99.5%,分析纯。
测量仪器有GEM40P4-76 高纯锗γ 谱仪,ORTEC 公司;Optima8000 电感耦合等离子体发射光谱仪,Perkin Elmer 公司;Radiagem-2 型剂量率仪,EURISYS MESURES 公司, 用于近距离测量γ 辐射;TelePole WR 长杆辐射监测仪,用于中、远距离测量。
2 试验方法
2.1 清洗工艺与原理
清洗的目的是去除表面金属氧化物,需要先预氧化难溶于水的Cr3+为水溶性的Cr6+, 再将Fe3+还原为Fe2+,达到最佳去污效果[4,5]。……
