УЛЬТРАЗВУКОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
ULTRASONIC DEVICE FOR DECONTAMINATING METAL PARTS

Изобретение относится к области дезактивации металлических поверхностей, имеющих радиоактивные отложения, например элементов атомных реакторов.
Известна установка для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов, содержащая ванну с электролитом, помещенный под зеркало электролита катод и обойму, включенной по схеме анода, при этом катод выполнен в виде двух труб, охватываемых обойму с двух сторон - внешней и внутренней, а на трубах имеются центраторы обоймы, катод имеет нижнюю торцевую опору, в которой имеется токоподвод к обойме. (RU №2096845 МПК G21F 9/34).
Недостатками известной установки для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов являются низкие эксплуатационные свойства, низкая производительность процесса очистки.
Задачи, на решения которых направлено предлагаемое решение, - повышение производительности и качества дезактивации, улучшение эксплуатационных свойств.
Технический результат достигается тем, что ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталей содержит ванну с электролитом, помещенную под зеркало электролита, загрязненную радиоактивными отложениями деталь, включенную по схеме анода, катоды, токоподвод к детали, при этом ванна имеет съемную крышку, на которой крепятся внутренний катод цилиндрической формы и резонатор, коаксиально расположенный в цилиндрическом катоде, а в ванне имеется внешний цилиндрический катод, торцевой частью крепящийся к дну ванны через изолятор, токоподвод - к детали, а к корпусу ванны и к резонатору жестко крепятся ультразвуковые излучатели, а катоды выполнены из материала прозрачного для ультразвуковых колебаний.
На чертеже показана ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталей
Ультразвуковая установка для дезактивации металлических деталей содержит ванну 1, к дну которой через изолятор 2 крепится внешний цилиндрический катод 3, например, в виде сетки, на дне также имеется токоподвод 4 для детали 5, которая находится коаксиально цилиндрического катода 3, в полости детали 5 (труба) имеются коаксиально расположенные внутренний цилиндрический катод 6 и резонатор 7, установленные на крышке 8, на крышке 8 также имеются ультразвуковые излучатели 9, жестко соединенные с резонатором 7.
К корпусу ванны 1 также крепятся ультразвуковые излучатели 10. Токоподводы внутреннего катода 6 и ультразвуковых излучателей 9 и 10 на чертеже не показаны. Ванна 1 имеет входной и выходной патрубки 11 и 12 соответственно для циркуляции электролита (направляющие и центраторы детали из практики известны и на чертеже не показаны).
Принцип действия ультразвуковой установки для дезактивации металлических деталей следующий. В ванну 1 с электролитом загружают деталь 5 с радиоактивными солевыми отложениями на внешней и внутренней сторонах, при этом деталь 5 (труба диаметром ≈7÷250 мм) нижней частью контактирует с токоподводом 4, а с внешней стороны детали находится внешний катод 3. Затем ванну 1 накрывают крышкой 8 таким образом, чтобы внутренний катод 6 с резонатором 7 поместились внутри детали 5 и соосно с ней. После этого подают постоянное напряжение на анод (деталь 5 ) и катоды 3 и 6 - внутренний и внешний. Под действием электрохимической реакции происходит растворение некоторой части радиоактивных отложений на поверхности детали 5 в электролите, их растрескивание, ослабление сцепления солевых отложений с поверхностью детали 5 (трубы). После некоторого периода электрохимической обработки посредством включения ультразвуковых излучателей 10 и 9 в ванне 1 создают акустическое поле ультразвуковой частоты. В результате происходит интенсивное разрушение и отслоение солевых отложений, очищение детали 5. Цикл операции повторяется до полного очищения детали.