去污是反應(yīng)堆工程退役工作的三大任務(wù)之一。核設(shè)施退役去污就是把不希望存在的放射性核素全部或部分去除。為檢驗(yàn)高壓清洗機(jī)在核設(shè)施退役清洗去污工程上的可行性,保證高壓水射流清洗技術(shù)在工程中的合理使用,須通過(guò)試驗(yàn)來(lái)獲取噴射壓力、流量、時(shí)間及產(chǎn)生的二次廢液量等數(shù)據(jù)。另外,需針對(duì)不同的去污對(duì)象,選擇合適的噴射機(jī)具以達(dá)到最佳的去污效果。以下主要介紹高壓清洗機(jī)在反應(yīng)堆退役工程中的工程試驗(yàn)及設(shè)備選型。
 
高壓清洗機(jī)在反應(yīng)堆退役工程中的工程試驗(yàn)及設(shè)備選型:
 
此次工程試驗(yàn)中我們選擇了1個(gè)工藝運(yùn)輸水池(長(zhǎng)5.2m、寬3.7m、高6.6m),其中垂直長(zhǎng)度方向有2個(gè)高3米的隔墻將水池中下部等分為3個(gè)池格,8個(gè)工藝房間(包含7種不同材質(zhì))以及與熱點(diǎn)房間特殊設(shè)施結(jié)構(gòu)相仿的試驗(yàn)臺(tái)架作為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行清洗去污試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn),取得的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表。
 
    
        
            | 工藝運(yùn)輸水池高壓水去污工藝參數(shù)與效果 | 
        
        
            | 清洗對(duì)象 | 
            水壓/MPa | 
            射流時(shí)間/min | 
            清洗前 | 
            清洗后 | 
        
        
            | 比活度/(Bq•kg¹) | 
            污染水平(Bq•cm²) | 
            比活度/(Bq•kg¹) | 
            污染水平(Bq•cm²) | 
            表面狀況 | 
        
        
            | 池壁 | 
            30 | 
            30 | 
            1.28×100000000 | 
            2.34×1000 | 
            1.22×100000000 | 
            3.05×100 | 
            表面氧化層剝離 | 
        
        
            | 池底 | 
            30 | 
            30 | 
            2.13×100000000 | 
            7.78×1000 | 
            9.54×10000000 | 
            2.39×100 | 
            表面氧化層剝離 | 
        
    
 
    
        
            | 工藝房間高壓水射流去污工藝參數(shù) | 
        
        
            | 清洗對(duì)象 | 
            水壓/MPa | 
            去污面積/m² | 
            射流時(shí)間/min | 
            廢液量/L | 
            廢液放射性濃度/(Bq•L¹) | 
        
        
            | 塑料地面 | 
            40 | 
            5 | 
            3 | 
            600 | 
            9.89×10³ | 
        
        
            | 油漆墻面 | 
            40 | 
            2 | 
            3 | 
            600 | 
            2.25×10³ | 
        
        
            | 瓷磚地面 | 
            40 | 
            4 | 
            7 | 
            1400 | 
              | 
        
        
            | 水磨石地面 | 
            40 | 
            4.06 | 
            6.4 | 
            1280 | 
            5.98×10³ | 
        
        
            | 水泥砂漿地面 | 
            30 | 
            1.2 | 
            4.63 | 
            741 | 
            6.12×10000 | 
        
        
            | 碳鋼地面 | 
            40 | 
            4.2 | 
            18 | 
            3724 | 
            1.62×10² | 
        
        
            | 不銹鋼地面 | 
            25 | 
            6 | 
            14.7 | 
            2058 | 
            8.10×10² | 
        
        
            | 不銹鋼地面 | 
            30 | 
            6 | 
            3.32 | 
            531 | 
            1.05×10² | 
        
        
            | 不銹鋼地面 | 
            40 | 
            6 | 
            16.87 | 
            3368 | 
            6.24×10² | 
        
    
 
工藝運(yùn)輸水池壁面去污采用德高潔高壓清洗機(jī),配備三維旋轉(zhuǎn)噴頭,去污實(shí)驗(yàn)分為3格、3層和后續(xù)3點(diǎn)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用旋轉(zhuǎn)噴頭,距壁面1m,在30MPa高壓水射流作用下,噴射30min可有效去除池壁或池底的銹垢,剝離鋼覆面的氧化層,去污率達(dá)98%以上。
 
另外,嚴(yán)密性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、濕度信號(hào)系統(tǒng)、下部水系統(tǒng)所在的房間管束排列密集,相互遮掩,作業(yè)空間狹小。由于檢修等原因,這些房間內(nèi)的放射性污染水平較高,給清洗去污造成了很大的難度。為了檢驗(yàn)不同的機(jī)具、噴射角度、水壓、噴射距離與噴射時(shí)間所達(dá)到的去污效果,我們?cè)谠囼?yàn)中分別采用高壓噴槍、高壓硬桿、三維旋轉(zhuǎn)噴頭等3種噴射機(jī)具,采用高壓噴槍橫掃、縱掃、45°擺動(dòng)掃,高壓硬桿在管束內(nèi)伸縮清洗,三維旋轉(zhuǎn)噴頭在三維空間噴射等方式進(jìn)行試驗(yàn)。射流時(shí)間為2~9min,噴射壓力28~50MPa。進(jìn)行了多組試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下:
 
    
        
            | 高壓水清洗模擬試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)參數(shù)與效果 | 
        
        
            | 噴射機(jī)具 | 
            噴射壓力/MPa | 
            時(shí)間/min | 
            距離/cm | 
            清洗方式 | 
            清洗效果 
            (表面氧化層剝離排數(shù)) | 
        
        
            | 高壓噴槍 | 
            46 | 
            2.62 | 
            5~10 | 
            橫掃 | 
            3 | 
        
        
            | 高壓噴槍 | 
            46 | 
            2.63 | 
            5~10 | 
            45°側(cè)向橫掃 | 
            7 | 
        
        
            | 高壓噴槍 | 
            46 | 
            6.23 | 
            5~10 | 
            45°擺動(dòng)掃 | 
            11 | 
        
        
            | 高壓硬桿 | 
            42 | 
            9.7 | 
              | 
            直進(jìn)直出 | 
            11 | 
        
        
            | 高壓硬桿 | 
            50 | 
            8.53 | 
              | 
            直進(jìn)直出 | 
            11 | 
        
        
            | 旋轉(zhuǎn)噴頭 | 
            28 | 
            6.67 | 
            5 | 
            定點(diǎn)噴射 | 
            2~3 | 
        
    
 
綜上所述,我們可以總結(jié)放射性密閉水池的清洗技術(shù)參數(shù)需根據(jù)清洗去污效果決定。在施工中,碳鋼覆面水壓一般為30~40MPa,不銹鋼覆面水壓在50MPa以上,清洗時(shí)間1~2min,在水壓、流量確定的情況下,也可通過(guò)調(diào)整噴射距離及時(shí)間來(lái)保證清洗效果。