IAEA技术报告丛书第395号 核设施去污和拆除的最新技术PDF电子书下载

1 引言 1

前言 1

2 目的和范围 2

3 结构 3

4 选择和实施退役策略时应考虑的因素 3

4.1 国家的政策和法规 3

4.1.1 国家法规和国际性的协调工作 3

4.1.2 场地再利用、废物处置和其他影响退役策略选择的技术因素 4

4.1.4　社会考虑和公众介入 6

4.1.3　研究和开发思路 6

4.1.5　研究和开发优先 7

4.2　费用估算和筹资 7

4.2.1 费用估算 7

4.2.2 资金提供 8

4.3　计划和管理 8

4.3.1　退役计划准备 8

4.3.2　项目管理 8

4.3.3.3　例三 9

4.3.3.2 例二 9

4.3.3.4　例四 9

4.3.3　数据管理和经验反馈 9

4.3.3.1 例一 9

4.3.4　退役前的整治 10

4.3.5　最终监测计划 10

4.4 建筑物和系统的长期完整性 11

4.5 废物分类 11

4.6　退役的简化 12

5　安全和辐射防护 13

5.1 国际性的推荐 13

5.2　材料、建筑物和场址的解控标准 14

5.3 监测 14

5.4.3 二次废物 15

5.4.5 氚 15

5.4.4 临界 15

5.4　典型安全问题 15

5.4.2 对其他操作和设施的影响 15

5.4.1　危险材料 15

5.4.6 石墨 16

5.4.7　碱金属冷却剂 16

5.4.8　工业安全 16

5.4.9 防火 17

6　退役的方法与技术 17

6.1 辐射与非辐射特性调查 17

6.1.1 特性调查的标准和经验 17

6.1.2　特性调查的方法和技术 18

6.2 去污 19

6.2.1　化学去污 20

6.2.1.1 强矿物酸 23

6.2.1.2　含酸盐 26

6.2.1.3　有机酸 26

6.2.1.4　碱和含碱盐 26

6.2.1.7　去垢剂和表面活性剂 27

6.2.1.8　有机溶剂 27

6.2.1.9　多相处理工艺 27

6.2.1.6　漂白剂 27

6.2.1.5　络合剂 27

6.2.1.10　泡沫去污 29

6.2.1.11　化学凝胶去污 30

6.2.1.12　粘贴去污 30

6.2.1.13　化学喷雾去污 30

6.2.1.14　气相去污 30

6.2.1.15　专利技术 30

6.2.2　机械去污 31

6.2.2.1　水冲洗 31

6.2.2.2　除尘、抽吸、清扫和擦洗 31

6.2.2.7 干冰喷洗 32

6.2.2.6　泡沫材料喷洗 32

6.2.2.5 磨蚀清洗 32

6.2.2.3　可剥离涂层 32

6.2.2.4　蒸汽清洗 32

6.2.2.8　高压液氮喷洗 34

6.2.2.9　氟里昂喷洗 34

6.2.2.10 冰水喷洗 34

6.2.2.11 高压和超高压水喷洗 34

6.2.2.12　打磨与刮削 34

6.2.2.13　刮、琢、刨 35

6.2.2.14 铣削 36

6.2.2.15　钻孔和胀裂 36

6.2.3　其他去污技术 37

6.2.3.1 电抛光 37

6.2.2.16　膨胀浆 37

6.2.2.17　破路机和琢石锤 37

6.2.3.2　超声清洗 38

6.2.3.3 熔炼 40

6.2.4　新出现技术 40

6.2.4.1 光风化 40

6.2.4.2　微波琢面 40

6.2.5 土壤去污 41

6.2.4.8　其他正在探索的方法 41

6.2.4.7　超临界液体萃取 41

6.2.4.6　铺覆放热的金属粉 41

6.2.4.4　微生物降解（生物去污） 41

6.2.4.3 热降解 41

6.2.4.5 电迁移 41

6.3　拆卸 42

6.3.1　机械切割技术 43

6.3.1.1 剪切机 43

6.3.1.2　动力冲剪机 44

6.3.1.3 机械锯 44

6.3.1.4　轨道切割机 52

6.3.1.5　研磨切割轮、片、丝、岩芯钻 52

6.3.1.6　爆破 53

6.3.2　热切割技术 54

6.3.1.7　铣削 54

6.3.2.1 等离子体弧切割 56

6.3.2.2　火焰切割 58

6.3.2.3　粉末注射火焰切割 58

6.3.2.4　热喷枪（氧弧或电弧刀） 59

6.3.3 喷射含研磨剂水的切割 59

6.3.4　机械拆毁技术 61

6.3.4.1　球锤和扁平锤 61

6.3.4.2　膨胀灰浆 61

6.3.4.3 劈石器 61

6.3.5.1 电火花切割机（EDM） 64

6.3.4.4　路面破碎机和琢石锤 64

6.3.5 电切割技术 64

6.3.5.2　金属分裂机（MDM） 66

6.3.5.3 自耗电极 66

6.3.5.4　接触电弧金属切割 66

6.3.5.5　电弧锯切割 66

6.3.6　新技术 66

6.3.6.1　液化气切割 66

6.3.6.4 电阻 68

6.4.1 废料最少化、处理、整备及包装 68

6.4　废物管理 68

6.3.6.3　形状记忆合金 68

6.3.6.2　激光切割 68

6.4.2　原材料、厂房和场地的再循环和再利用 69

6.4.2.1 金属回收 69

6.4.2.2　混凝土的回收复用 72

6.4.2.3　厂房和场址 72

6.4.3 中间贮存 73

6.4.4　石棉 73

6.5　机器人和远距离操作 73

6.5.1 部署系统 76

6.5.2　窥视与探测设备 76

6.5.5　材料装卸设备 77

6.5.3　解体和拆卸设备 77

6.5.4　去污设备 77

6.6　其他技术和操作 83

6.6.1 水过滤 83

6.6.2　通风／空气过滤 84

6.6.3　潜水 85

6.6.4　对工作人员的防护 85

6.6.4.1 防护衣 86

6.6.4.2　辐射监测 86

6.6.4.3 防止中暑和监测 86

6.6.4.5　污染控制 89

6.6.4.4 固着剂／稳定剂涂膜 89

6.6.5　装卸和提升设备 92

6.6.6 大型部件的整体移动 93

6.6.7　模型的使用 96

6.7 软件工具 96

7　经验教训 96

7.1 一般结论 96

7.2 特性调查 97

7.3 去污 97

7.5 废物管理 98

7.6　机器人与遥控操作 98

7.4 拆卸 98

7.7 建筑物和系统的长期完整性 99

8 结论 99

附录：退役工程实施中获得的经验教训 101

1　设施名称：KKN，德国 101

2　设施名称：KKN，德国 102

3　设施名称：KKN，德国 102

4　设施名称：英国各种不同的设施 103

5　设施名称：英国各种设施 103

6　设施名称：英国各种设施 104

7 设施名称：英国核燃料公司塞拉菲尔德B205镁诺克斯后处理厂 105

8　设施名称：英国核燃料公司塞拉菲尔德B204后处理厂 106

9　设施名称：英国哈威尔DIDO高放热室 108

10　设施名称：英国核电公司伯克利核实验室，用于反应堆燃料和部件 108

辐照后检验的高放热室（6），辐照后检验室 108

11　设施名称：英国阿尔德马斯顿原子武器研究院，各种锕系核素和贫铀处理设施 108

12　设施名称：美国费尔南德7分厂（铀转化厂） 109

13　设施名称：美国阿贡国家实验室东区212号建筑物，内设研发用钚手套箱的9个实验室 110

14　设施名称：美国阿贡国家实验室实验沸水堆（EBWR） 110

15　设施名称：美国阿贡国家实验室实验沸水堆（EBWR） 111

16　设施名称：比利时莫尔BR3原型压水堆 112

17　设施名称：比利时的各种设施（核燃料元件制造厂、核电厂、磷酸盐工业） 113

参考文献 114