高壓清洗機(jī)在反應(yīng)堆退役中的工程試驗(yàn)及設(shè)備選型

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，須通過試驗(yàn)來獲取噴射壓力、流量、時(shí)間及產(chǎn)生的二次廢液量等數(shù)據(jù)。另外，需針對不同的去污對象，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5.2m、寬3.7m、高6.6m)，其中垂直長度方向有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)臺架作為試驗(yàn)對象進(jìn)行清洗去污試驗(yàn)。通過試驗(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)測系統(tǒng)、濕度信號系統(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，我們在試驗(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，也可通過調(diào)整噴射距離及時(shí)間來保證清洗效果。