Склад гідроабразивного очищення поверхонь деталей та дезактивації

Склад для пдроабразивного очищення поверхонь деталей та дезактивації, що містить тверді частки з ЩІЛЬНІСТЮ 1,5-5,0 г/см3 оксиду алюмінію, дюксиду кремнію, оксиду кальцію або їх суміш, який відрізняється тим, що склад містить природний мінерал глинистих порід з глинистою іонообмінною фазою у вигляді гідрослюди, монтморилоніту і каолініту при числі пластичності мінералу більше 7 при наступному співвідношенні часток за розмірами, мас % від 10 до 50% (гли0,0001 0,005 мм ниста маса) від 5,0 до 85% 0,005 0,01 мм від 15,0 до 60% 0,01 0,03 мм від 8,0 до 70% 0,03 0,05 мм 0,05 0,06 мм від 1,0 до 20% 0,1 мм 0,06 від 1,0 до 10% Даний винахід відноситься до пдроабразивного очищення поверхонь деталей і може бути використаний для очищення поверхонь деталей від експлуатаційних і технологічних забруднень, а також для дезактивації радіоактивне забруднених поверхонь Відомий склад для пдроабразивного очищення поверхонь деталей який містить тверді частки з ЩІЛЬНІСТЮ 1,5-5,0г/см3 при наступному співвідношенні часток по розмірах 0,005-0,01 мм -5-85%, 0,01-0,03мм - 5-60%, 0,03-0,05мм - 8-70%, 0,050,06мм -1-20%, 0,06 до 0,1мм -1-30% При цьому в якості твердих часток використовують оксид алюмінію, диоксид кремнію, оксид кальцію або їхні суміші, [1] Запропонований склад має наступні ІСТОТНІ недоліки, а саме тверді частки дуже швидко осаджуються із суспензії на стінки трубопроводу, що транспортує суспензію до інструменту для очищення Це приводить до припинення роботи обладнання для гідро абразивного очищення поверхонь В основу винаходу поставлено задачу створення складу для пдроабразивного очищення поверхонь деталей та дезактивації в якому шляхом використання твердих часток, які мають малу здатність до осадження, це природний мінерал, який відноситься до глинистих порід підвищується ефективність роботи обладнання для пдроабразивно го очищення, корозійна СТІЙКІСТЬ металевих поверхонь, а також розширюються функції застосування, а саме для ефективної дезактивації радіоактивне забруднених деталей Поставлена задача вирішується тим, що в складі для пдроабразивного очищення поверхонь деталей та дезактивації, що містить тверді частки з ЩІЛЬНІСТЮ 1,5-5,0г/см оксиду алюмінія, диоксиду кремнія, оксиду кальція або їх суміші згідно з винаходом, вводять природний мінерал глинистих порід з глинистою іонообмінною фазою у вигляді гідрослюди, монтморилониту і каолініту при числі пластичності мінералу більше 7 при такому співвідношенні часток по розмірах мас % 0,0001 0,005мм від10до50%, (глиниста маса) 0,005 0,01мм від 5,0 до 85% 0,01 0,03мм від 15,0 до 60% 0 03 0,05мм від 8,0 до 70% 0,05 0,06мм від 1,0 до 20% 0,06 0,1мм від 1,0 до 10% Заявлений склад одержують шляхом утворення суспензії за рахунок змішування твердих часток складу, наприклад з водою Дослідження показали, що при використанні в якості абразивних часток природний мінерал глинистих порід продуктивність очищення поверхонь деталей від експлуатаційних забруднень у 1,2 1,5 00 00 00 48882 разів вище продуктивності очищення сумішшю абразивних часток, запропонованих у прототипі Особливо слід зазначити, що використання глинистих порід як тверду фазу пдроабразивного струменя значно (у 3 10) разів підвищує корозійну СТІЙКІСТЬ металевих поверхонь, у тому числі і з чорного металу, а також ефективний при дезактивації поверхонь від радіоактивних забруднень Очікуваний результат, що може бути отриманий при здійсненні винаходу з заявленою сукупністю істотних ознак - це підвищення ефективності роботи обладнання для пдроабразивного очищення, корозійної СТІЙКОСТІ металевих поверхонь а також розширення галузі застосування пропонованого складу шляхом його використання для ефективної дезактивації радіоактивне забруднених деталей осадження твердих часток із природної глинистої сировини, пояснюється наявністю великої КІЛЬКОСТІ мікроскопічних пір у проміжках між твердими частками глинистої маси Наявність таких пір, не заповнених водою, дозволяє твердій частці, за рахунок газів, які знаходяться в порах, більш довгий час "плавати" у рідині Приклад процесу дезактивації Відомо, Щ О ГЛИНИСТІ мінерали мають високу здатність до іонного обміну, тобто заміні деяких ІОНІВ на поверхні і у кристалічних ґратах часток мінералу на іони, що надходять з розчину Відзначені особливості глинистих мінералів, разом з їхньою високою дисперсністю, обумовлюють дуже високу адсорбційну здатність, а саме, здатність активно поглинати з розчинів різні речовини і ХІМІЧНІ елементи У складі використовується природний мінерал - суглинок утримуючий 10 і більш ВІДСОТКІВ по масі глинистої іонообмінної фази у виді гідрослюди, монтморилонита і каолініту , а також абразивні частки у виді пилуватих і піщаних зерен з дисперсністю, яка не перевищує 0,1мм, при числі пластичності суглинку більше 7 Суть винаходу поясняється конкретними прикладами виконання Дослідження показали, що швидкість осадження твердих часток різних природних глинистих матеріалів може складати від десятків хвилин, наприклад для суглинків до декількох годин, наприклад для каолінових глин Так, наприклад ВІДМІННОЮ рисою суглинку від інших глинистих порід є наявність у його складі великих (від 0,01 до 0,05мм) абразивних зерен оксиду алюмінію і дюксиду кремнію, що покриті "сорочкою" із глинистих мінералів гідрослюди, монтморилонита і каолініту Як приклад, на фіг 1 приведені залежності динаміки осадження твердих часток (суміш з оксиду алюмінію і дюксиду кремнію) і мінеральної сировини - суглинку В обох випадках використовувалися суміші з однаковими процентним змістом кожного з основних розмірів часток (похибка до 15%) Як висновок з експериментальних даних (див фиг 1), повне осадження твердих часток суглинку відбувається в 5 разів повільніше, ніж штучної суміші Причому, найбільш важливим моментом процесу осадження, є перші дві хвилини осадження Це пов'язано з тим, що процес транспортування суспензії від ємності з робочою рідиною до інструмента для очищення складає приблизно від ЗО до 80 секунд, у залежності від конструкції обладнання для пдроабразивного очищення Більш повільне Відомо, ЩО властивості глинистих порід використовуються для дезактивації, наприклад, рідких радіоактивних ВІДХОДІВ Додавання глинистого мінералу, наприклад цеоліту, до твердих абразивних часток суспензії, запропонованих у прототипі дозволить зв'язати радіоактивні елементи з рідкої фази суспензії Але відсутність фізико-хімічних зв'язків МІЖ твердими частками і глинистим мінералом, подібних до природних мінералів типу суглинок, не дозволить одержати стійку суспензію з великих абразивних часток У цьому випадку великі абразивні частки осядуть аналогічно приведеному на фіг 1 прикладу, а глинистий мінерал, не зв'язаний з абразивними частками, буде осаджуватися незалежно від вихідних великих абразивних часток Використання суглинків як абразивних часток для пдроабразивного очищення радіоактивне забруднених поверхонь дозволяє одержати подвійний ефект По-перше, за рахунок абразивних властивостей пилуватих і піщаних зерен суглинків (великих фракцій) відбувається механічне видалення радіоактивних забруднень, у тому числі і міцно фіксованих (Таблиця 1, Таблиця 2) Наявність у складі суглинку глинистої фази у вигляді гідрослюди, монтморилонита і каолініту дозволяє міцно зв'язувати радіоактивні забруднення, причому рідина суспензії залишається чистою Про ефективність зв'язування радіоактивних забруднень після їхнього видалення з поверхні з матрицею суглинку суспензії, можна судити за результатами приведеними у таблиці 3 Так, наприклад, Таблица 1 Дезактивація поверхонь від радіоактивних забруднень за допомогою пдроабразивного складу на основі суглинка No п/п у мр/годин до очищен- після очиня щення Найменування деталей Р п ь е част/см2хвл с шн до очищен- після очиня щення рзнімземе част/см 2 хвл до очищення після очищення 1 Зразок №1 без зняття резинових прокладок (сталь 20. резинові прокладки між пластинами) 20-1 ЗО 3,5-8,0 більше 100000 сталь -фон 300-900 (резина) 60000 відсутній 2 Зразок №2 08X10Н ЮТ) 0,2-0,5 0,08-0,3 350-1500 10-20 150-800 відсутній (сталь нержавіюча 48882 Продовження таблиці 1 No п/п 2 у мр/годин до очищен- після очиня щення Найменування деталей Р п ь е част/см хвл с шн до очищен- після очиня щення рзнімземе част/см 2 хвл до очищення після очищення 3 Зразок №3 (стальЗ, мщнофиксоване забруднення) 0,5 0,08-0,1 1500 10-20 фон відсутній 4 Зразок №4 ( сталь 20, яка покрита фарбою) 0,1-0,2 0,08 70-200 10-20 фон відсутній 1,4 0,005 2000 відсутній 5 Зразок №5 (сталь 08Х18Н10Т, вимірювання після дезактивації АГД способом промщнофіксоване забруднення) водились у спеціальній камері без у фона Додаток Зразки №1 и №2 - натурне обладнання без попередньої підготовки і очищенняя Зразок №3, №4 и №5 - до дезактивації АГД способом, які попередньо проходили дезактивацію традиційними методами Таблиця 2 Рівень активності поверхонь труб до дезактивації Зра зок мин У, мкР/ч макс сред 82 95 80 110 173 120 182 157 125 120 131 135 ,„ 87 157 200 223 IV 270 410 651 795 1 І 2 II 3 4 а, расп/(хвл-см ) мин макс сред Р ' 2 урасп/(хвл-см ) мин макс сред 12 20 10 120 305 186 15 25 20 134 326 210 144 192 13 48 ЗО 156 698 342 460 594 110 180 145 984 243 8 178 1 мин 7 8 8 11 а, орасп/(хвл-см ) мин макс сред У, мкР/ч макс сред 17 14 12 11 Р ' 2 расп/(хвл-см ) мин макс сред 0 9 13 17 14 14 13 0 3 1 0 0 0 8 2 0 1214 0 0 0 1 7 3 0 8 11 0 0 1815 1113 со со № п/п Рівень активності поверхонь труб після дезактивації 3 1 12 28 21 Додаток У чисельнику приведені значення радіоактивного забруднення зовнішньої поверхні труб, у знаменнику-внутрішньої поверхні Таблиця З No п/п 1 2 3 Найменування проби Вихідний стан робочої рідини* Рідка фаза рабочої рідини після дезактивації Тверда фаза рабочої рідини після дезактивації (по сухій вазі) водна суспензія на основі суглинка при співвідношенні твердої і рідкої фаз 1/4 після очищення поверхонь від радіоактивних забруднень, радіоактивні забруднення зв'язані з твердою фазою суспензії Рідка фаза при цьому залишається чистою У цьому випадку різко зни Об'ємна (удельная) активність проби, Бк/л (Бк/кг) 4ОК 2 2 6 Ra 2 3 2 Th 150 8,06 11,9