22 февраля 2011

Новые полимерные композиции для дезактивации

Эффективность дезактивации объектов, загрязненных в результате радиационных инцидентов, сопровождающихся выбросом радиоактивных веществ, вывода из эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ ), при работе ЯЭУ на подвижных объектах и использовании радиоактивных веществ, повышается за счет применения снимаемых дезактивирующих пленок; при необходимости проведения безжидкостной дезактивации этот метод является единственно возможным. Полимерные дезактивирующие композиции имеют сложную рецептуру в связи с приданием им комплекса физико-химических свойств, необходимых для связывания и удаления радиоактивного загрязнения, работоспособности в конкретных объектовых и природных условиях.

С 2006 года создание более эффективных дезактивирующих композиций диктовалось разработкой современных роботизированных технологий и осуществлялось путем использования новых пленкообразующих веществ и компонентов рецептур, определяющих дезактивирующую способность и другие физико-химические свойства композиций.

Задача сбора и дезактивации радиоактивных просыпей твердых частиц была решена за счет разработки дистанционной технологии с использованием робототехнического комплекса (РТК) МРК-27МА, нового навесного оборудования и новых композиций серии «Дезпол» на основе поливинилового спирта (ПВС) и латекса. Роботизированная технология сбора твердых радиоактивных (токсичных) веществ осуществляется на месте радиационного инцидента за один технологический цикл. Проводятся следующие операции: укладывание манипулятором сверху на просыпь дезактивирующих захватов таким образом, чтобы покрыть всю загрязненную поверхность (захват представляет собой одноразовую металлическую квадратную рамку с прикрепленной к ней армирующей сеткой); нанесение композиции через дозатор или из одноразовых капсул; сушка в течение тестового времени высыхания; удаление захватов специальным механизмом, который отрывает и транспортирует в контейнер отработанные дезактивирующие захваты, вобравшие в себя загрязнения.

Известные композиции не обеспечивали «скульптурное» снятие просыпи, вобранной в толстую пленку, которая нивелировала бы неровную поверхность с уклоном в несколько градусов. Для этих целей была разработана клеевая композиция «Дезпол» на основе ПВС с вязкостью 120-165 сек., которая дополнительно может содержать комплексообразователь (этилендиаминтетрауксусную кислоту, натрий лимоннокислый пятиводный двухзамещенный) для усиления дезактивирующих свойств и поверхностно-активное вещество (ПАВ) (сульфонол), который при очистке улучшает смачиваемость композицией сильноразвитой поверхности (с порами, трещинами, рытвинами). С целью сокращения времени сушки ПВС был заменен на латекс. Дезактивирующие захваты характеризуются усилием отрыва 15-62 кГс, коэффициент дезактивации при β-активном загрязнении – от 210 до 760, при α-активном загрязнении – от 320 до 1120.

Следующей решалась задача оперативной дезактивации путем разработки быстросохнущих композиций на основе водных дисперсий полиакрилатов. Их использование на объектах атомной промышленности позволит провести оперативную дезактивацию поверхностей из различных материалов, а при радиационных инцидентах с высоким уровнем загрязнения – дистанционную, с применением разрабатываемого в настоящее время РТК рулонной дезактивации. Использование в качестве пленкообразующего состава водных дисперсий полиакрилатов дает возможность получать покрытия при однослойном нанесении композиции на загрязненную поверхность. Сформировавшееся покрытие обладает значительной прочностью, а время формирования до полного высыхания покрытия не превышает двух часов.

Нанесение дезактивирующей композиции дистанционно управляемым распылителем

Такой эффект объясняется тем, что разработанная композиция для дезактивации, включающая пленкообразующее вещество, пластификатор (глицерин и/или дибутилфталат), ПАВ и воду, в качестве пленкообразующего вещества содержит водную дисперсию полиакрилата, а в качестве ПАВ – смесь анионоактивного (АПАВ) и катионоактивного (КПАВ) ПАВ при определенном соотношении компонентов. ПАВ являются одним из «смысловых» компонентов дезактивирущих композиций. Наилучший эффект достигается смешением нескольких ПАВ – АПАВ, КПАВ и соПАВ (неионогенный ПАВ и амфотерный ПАВ).

Таким образом, разработанные дезактивирующие композиции имеют сбалансированную формулу ПАВ, отвечающих за моющую способность, что, в свою очередь, влияет на дезактивирующие свойства рецептуры.

Разрабатываемая роботизированная технология рулонной дезактивации, для которой была создана новая дезактивирующая композиция, включает следующие операции:

  • разматывание неметаллической сетки по поверхности самоходным разматывающим устройством;
  • нанесение поверх сетки композиции из серии «Дезпол» управляемым распылителем, расположенным на выдвижной стреле;
  • сушка в течение тестового времени высыхания; отрыв образовавшегося монолитного материала с собранными загрязнениями путем сматывания его в рулон с разметкой дезактивированной полосы
  • в продольном направлении цветной маркирующей композицией.

Описанные выше способы дезактивации и дезактивирующие композиции защищены патентами.