一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法与流程

本发明属于放射性去污，具体涉及一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法。

背景技术：

1、职业照射集体剂量是衡量核电厂或其他核设施安全水平的重要指标之一。核电厂职业照射的90％以上来源于大修期间设备表面沉积的活化腐蚀产物源项导致的外照射。一回路活化腐蚀产物主要来自于一回路冷却剂系统(rcs)管道以及蒸汽发生器(sg)传热管等与一回路冷却剂接触的表面腐蚀的活化。被活化后的腐蚀产物随一回路冷却剂传输，部分沉积在燃料组件表面，部分沉积在堆芯外设备和管道表面。沉积在系统或设备内的活化腐蚀产物就形成了沉积辐射源项。

2、从源项控制角度，降低管道和设备表面的沉积辐射源项对剂量降低至关重要。随着科学技术的不断发展和核电运行实践的不断积累，沉积辐射源项降低技术已有了长足发展。但是目前核电厂可用的在线放射性去污手段相对不足，现有常规手段存在去污效果不佳、适用场景少、需系统隔离或开口、无法去除深层次腐蚀活化产物沉积等问题，在核电厂内尚缺少一种去污效果可靠、不影响电站运行的放射性去污技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于磁流体动力学原理，通过在放射性系统管道外施加一定磁场在线去除管道和设备内壁沉积辐射源项的技术方法，为核电厂或其他核设施放射性去污提供技术支撑。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，包括如下步骤：

4、步骤1：保持系统正常运行，放射性系统内的介质在系统内流动，形成流体；

5、步骤2：选定拟去除沉积辐射源项部位的上游位置，安装磁场发生装置，使管道内流体穿过磁通量截面；

6、步骤3：流体穿过磁场运动，在磁场的作用下流体中产生静电荷；

7、步骤4：静电荷的产生导致流体分子发生物理反应，h2o分子通过转移一个带正电荷的“h+”生成一个“oh-”；

8、步骤5：“h+”离子向作为阴极的金属管壁移动，覆盖在在管道内壁，并疏松沉积在管道内壁的辐射源项；

9、步骤6：带正电的辐射源项微粒被疏松剥离进入管道流体，在流体中与带负电的离子或分子复合；

10、步骤7：被剥离下来的辐射源项微粒随着流体运动，被下游的净化装置去除。

11、所述的步骤1中的放射性系统内的介质在系统内以一定的速度流动，形成流体。

12、所述的步骤2中的磁场发生装置的安装处选定拟去除沉积辐射源项部位的上游位置，管道内流体运动方向穿过磁通量截面，磁场发生装置包括永磁体或电磁发生装置。

13、所述的步骤3中在磁场的作用下流体产生静电荷。

14、所述的步骤4中静电荷的产生导致流体分子发生物理反应，h2o分子通过转移一个带正电荷的“h+”生成一个“oh-”。

15、所述的步骤5中“h+”离子向作为阴极的金属管壁移动，覆盖在在管道内壁，并疏松沉积在管道内壁的辐射源项。

16、所述的步骤6中带正电的辐射源项微粒被剥离进入管道流体，在流体中与带负电的离子或分子复合。

17、所述的步骤6中剥离下来的辐射源项微粒被下游的净化装置去除，净化装置分为过滤器和离子交换树脂床。

18、本发明的有益效果在于：

19、(1)当前核电站或其他核设施对于系统内沉积辐射源项的消除手段以冲洗为主，其次是机械振动、化学溶解等方法。上述传统手段存在去污效果不佳、适用场景少、需隔离系统或系统开口等问题。本发明使用磁流体技术在线去除沉积辐射源项，不需要添加化学药剂，不需系统隔离或系统开口，实现了在线去污的目标。相比传统方法避免了机组或系统停运，操作简单，降低了去污成本。

20、(2)传统的沉积辐射源项的消除手段适用于附着在表面且较为松散的情况，无法去除与表面结合紧密或层次较深的辐射源项。本发明使用磁流体技术在线去除沉积辐射源项，通过磁场产生的带电离子与去污目标发生物理反应，相比传统手段，可去除与表面结合紧密或较深的沉积辐射源项，提高了去污效果。

21、(3)传统的沉积辐射源项的消除手段，需要设备安装在辐射源项沉积的部位，且人工时较高，具有较高的辐射照射风险。本发明中使用磁流体技术在线去除沉积辐射源项，设备操作在去污目标的上游位置，操作简单，且安装后无需人员在现场监测，可有效降低人员的辐射照射风险。

技术特征：

1.一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤1中的放射性系统内的介质在系统内以一定的速度流动，形成流体。

3.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤2中的磁场发生装置的安装处选定拟去除沉积辐射源项部位的上游位置，管道内流体运动方向穿过磁通量截面，磁场发生装置包括永磁体或电磁发生装置。

4.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤3中在磁场的作用下流体产生静电荷。

5.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤4中静电荷的产生导致流体分子发生物理反应，h2o分子通过转移一个带正电荷的“h+”生成一个“oh-”。

6.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤5中“h+”离子向作为阴极的金属管壁移动，覆盖在在管道内壁，并疏松沉积在管道内壁的辐射源项。

7.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤6中带正电的辐射源项微粒被剥离进入管道流体，在流体中与带负电的离子或分子复合。

8.如权利要求1所述的一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法，其特征在于：所述的步骤6中剥离下来的辐射源项微粒被下游的净化装置去除，净化装置分为过滤器和离子交换树脂床。

技术总结本发明属于放射性去污技术领域，具体涉及一种利用磁流体技术在线去除沉积辐射源项的方法。包括如下步骤：步骤1：保持系统正常运行，放射性系统内的介质在系统内流动，形成流体；步骤2：选定拟去除沉积辐射源项部位的上游位置，安装磁场发生装置，使管道内流体穿过磁通量截面；步骤3：流体穿过磁场运动，在磁场的作用下流体中产生静电荷；步骤4：静电荷的产生导致流体分子发生物理反应，H<subgt;2</subgt;O分子通过转移一个带正电荷的“H<supgt;+</supgt;”生成一个“OH<supgt;‑</supgt;”；步骤5：“H<supgt;+</supgt;”离子向作为阴极的金属管壁移动，覆盖在在管道内壁，并疏松沉积在管道内壁的辐射源项；步骤6：带正电的辐射源项微粒被疏松剥离进入管道流体，在流体中与带负电的离子或分子复合；步骤7：被剥离下来的辐射源项微粒随着流体运动，被下游的净化装置去除。有益效果在于：本发明使用磁流体技术在线去除沉积辐射源项，不需要添加化学药剂，不需系统隔离或系统开口，实现了在线去污的目标。相比传统方法避免了机组或系统停运，操作简单，降低了去污成本。技术研发人员：梁卫民,熊扣红,徐侃,王川,沈恩伟,臧义坤,董冰,沈媛受保护的技术使用者：核电运行研究（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26