CN109727694A - 利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种物品表面放射性污染的去除方法。一种利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，去污过程如下：（1）将表面受到放射性污染的聚氯乙烯、不锈钢、有机玻璃和橡胶物品放置于玻璃容器中，加入配制好的0.5～28%的硝酸溶液，淹没被清洗的物品；（2）再将装有硝酸溶液和被清洗物品的玻璃容器置于超声波清洗仪的水槽中，超声波清洗仪水槽的液面与玻璃容器中硝酸溶液的页面基本持平；（3）调节超声波清洗仪的温度为30～60℃，清洗15～120 min。本发明应用于去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶等物品表面放射性污染，工艺简单，操作方便，清洗效果好、速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种物品表面放射性污染的去除方法，尤其是涉及一种利用超声波与化学方法协同去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶等材质表面放射性污染的方法及其应用。
背景技术
在核设施运行中，核设施中的设备、器械和构筑物等不可避免会受到不同程度的放射性污染。为了降低现场放射性水平，防止放射性的扩散，减少操作人员的受照剂量，减少产生的放射性废物量，因此，需要对污染的设施进行去污，它是核设施退役的重要内容之一, 是退役设备再循环、再利用和保护环境的有效手段。
目前, 世界上清除表面污染的方法主要有: 物理去污和化学去污。常见的物理去污方法有主要有清扫、擦洗、洗涤、超高压水冲磨、粗沙喷洗、离心深冷二氧化碳喷洗、喷冰、超临界二氧化碳喷洗、表层剥离等,主要为表面净化或表面去除技术；化学去污为用化学溶剂清洗污染区域、设施等，被广泛应用于去除管道、部件、设备和设施表面上的固定放射性污染物。衡量放射性表面污染去污效果的关键技术指标是α表面污染降低多少, 它取决于放射性污染物污染程度、结构复杂程度、去污难易程度。因此，结合物理方法和化学方法去污的优点，协同去除核设施表面的放射性污染具有重要的意义。
涉及超声波与化学去污的发明专利201710123096.0和201610700954.2，一个公开了一种超声波/化学联合去污工艺解气设备，此工艺是通过远程仪表控制三个去污槽罐的运行操作来完成的，它包括以下四个阶段：1）超声波/碱性溶液氧化阶段；2）去离子水超声波漂洗阶段；3）超声波/酸性溶液还原运行阶段；4）去离子水超声波漂洗阶段。该专利提出的清洗过程需要经过四个运行阶段和三个去污槽罐，运行管理复杂，易产生较大量的清洗废水，需进一步处理。另一个公开了一种去除放射性表面污染的超声电解自动去污系统，利用电化学原理，将待去污物件作为阳极，去污槽Ⅰ的槽壁作为阴极，配合化学去污溶液（去污槽1是硝酸、氢氧化钠、过氧化氢中的一种；去污槽II是柠檬酸、硫酸亚铁中的一种），使污染物均匀溶解，污染核素进入去污溶液中，随后重复进行超声去污，再进行加热浸泡。该专利涉及三个去污槽和三个超声波发生器的运行过程也比较复杂。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种利用超声波与化学方法协同去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶等材质表面放射性污染的方法，工艺简单、易操作，运行管理简便。
本发明采用的技术方案：
一种利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，去污过程如下：
（1）将表面受到放射性污染的聚氯乙烯、不锈钢、有机玻璃和橡胶物品放置于玻璃容器中，加入配制好的0.5～28%的硝酸溶液，淹没被清洗的物品；
（2）再将装有硝酸溶液和被清洗物品的玻璃容器置于超声波清洗仪的水槽中，超声波清洗仪水槽的液面与玻璃容器中硝酸溶液的页面基本持平；
（3）调节超声波清洗仪的温度为30～60℃，清洗15～120 min。
所述的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，调节超声波清洗仪的温度为40～45℃，超声清洗功率为600W，频率为F26.1KHz。
所述利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法在去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶物品表面放射性污染中的应用。
发明有益效果：
1、本发明利用超声波与化学方法协同去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶材质表面放射性污染的方法，工艺简单，操作方便，清洗效果好、速度快。
2、本发明利用超声波与化学方法协同去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶材质表面放射性污染的方法，不需要专用设备，成本低廉，容易实现，且运行管理简便，实用性强，具有较好的推广应用前景。
3、本发明利用超声波与化学方法协同去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶材质表面放射性污染的方法，与现有超声波清洗技术相比仅需要一个超声装置、清洗程序复杂、产生的清洗液少，二次污染小。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明技术方案做进一步的详细描述。以下各实施例仅用于说明本发明，不应当构成对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在现有技术范围内，采用惯用技术手段的置换以及和现有技术进行简单组合，均不脱离本发明保护范围。
实施例1
本发明利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，去污过程如下：
（1）将表面受到放射性污染的聚氯乙烯（PVC）、不锈钢、有机玻璃和橡胶等物品放置于玻璃容器中，加入配制好的0.5～28%的硝酸溶液，淹没被清洗的物品；
（2）再将装有硝酸溶液和被清洗物品的玻璃容器置于超声波清洗仪的水槽中，超声波清洗仪水槽的液面与玻璃容器中硝酸溶液的页面基本持平；
（3）调节超声波清洗仪的温度为30～60℃，功率为600W，频率为F26.1KHz，清洗15～120min。
现有超声波与化学去污方法，工艺复杂，操作过程繁琐，不易实现。本发明利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，应用于去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶等物品表面放射性污染，工艺简单，操作方便，清洗效果好、速度快。
实施例2
本实施例利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，和实施例1的不同之处在于：使用的硝酸溶液的浓度为16～28%，清洗时间为15～45 min。
实施例3
本实施例的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，和实施例1的不同之处在于：使用的硝酸溶液的浓度为8～16%，清洗时间为45～75 min。
实施例4
本实施例的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，和实施例1的不同之处在于：使用的硝酸溶液的浓度为0.5～8%，清洗时间为75～120 min。
下面通过实验的方式，说明本发明实施过程及效果：
实验1
将放射性表面污染初始值为1.89 Bq/cm2的橡胶浸没在16%的硝酸溶液中，调节超声波清洗机的加温度到52℃，超声波清洗机功率为600W，频率为F26.1KHz。将烧杯固定在超声波清洗仪内，且保持烧杯内溶液液面和超声仪内液面基本保持一致。清洗60分钟，将清洗后的样品取出用蒸馏水冲洗，放在风扇下风干后测定样品表面放射性活度值为0.50 Bq/cm2，去除率达73.54%。
实验2
将放射性表面污染初始值为33.28 Bq/cm2的PVC浸没在8%的硝酸溶液中，调节超声波清洗机的加温度到32℃，超声波清洗机功率为600W，频率为F26.1KHz。将烧杯固定在超声波清洗仪内，且保持烧杯内溶液液面和超声仪内液面基本保持一致。清洗30分钟，将清洗后的样品取出用蒸馏水冲洗，放在风扇下风干后测定样品表面放射性活度值为5.39 Bq/cm2，去除率达83.80%。
实验3
将放射性表面污染初始值为7.41 Bq/cm2的有机玻璃浸没在12%的硝酸溶液中，调节超声波清洗机的加温度到32℃，超声波清洗机功率为600W，频率为F26.1KHz。将烧杯固定在超声波清洗仪内，且保持烧杯内溶液液面和超声仪内液面基本保持一致。清洗60分钟，将清洗后的样品取出用蒸馏水冲洗，放在风扇下风干后测定样品表面放射性活度值为0.46 Bq/cm2，去除率达93.80%。
实验4
将放射性表面污染初始值为8.36 Bq/cm2的不锈钢浸没在12%的硝酸溶液中，调节超声波清洗机的加温度到32℃，超声波清洗机功率为600W，频率为F26.1KHz。将烧杯固定在超声波清洗仪内，且保持烧杯内溶液液面和超声仪内液面基本保持一致。清洗60分钟，将清洗后的样品取出用蒸馏水冲洗，放在风扇下风干后测定样品表面放射性活度值为0.30 Bq/cm2，去除率达96.41%。
Claims (6)
1.一种利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，去污过程如下：
（1）将表面受到放射性污染的聚氯乙烯、不锈钢、有机玻璃和橡胶物品放置于玻璃容器中，加入配制好的0.5～28%的硝酸溶液，淹没被清洗的物品；
（2）再将装有硝酸溶液和被清洗物品的玻璃容器置于超声波清洗仪的水槽中，超声波清洗仪水槽的液面与玻璃容器中硝酸溶液的页面基本持平；
（3）调节超声波清洗仪的温度为30～60℃，清洗15～120 min。
2.根据权利要求1所述的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，其特征在于：使用的硝酸溶液的浓度为16～28%，清洗时间为15～45 min。
3.根据权利要求1所述的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，其特征在于：使用的硝酸溶液的浓度为8～16%，清洗时间为45～75 min。
4.根据权利要求1所述的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，其特征在于：使用的硝酸溶液的浓度为0.5～8%，清洗时间为75～120 min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法，其特征在于：超声清洗功率为600W，频率为F26.1KHz。
6.权利要求1所述利用超声波与化学方法协同去除物品表面放射性污染的方法在去除PVC、不锈钢、有机玻璃和橡胶物品表面放射性污染中的应用。
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