Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в обычном формате
Форум AtomInfo.Ru _ Советский атом _ БН - натрий
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 11:09
Давно хотел процитировать один старый (1957) отчёт о том, как в то время видели очистку контуров и оборудования от остатков щелочных металлов.
Руководителем темы был В.И.Субботин, руководитель работ - П.Л.Кириллов.
Исполнители - М.Ф.Троянов, Н.М.Турчин, Ф.А.Козлов
Имена-то все какие!
Отчёт в наше время разгрифовали (точнее, то, что от него осталось - сохранился не весь текст, увы!) и издали в одном из юбилейных сборников.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 11:13
Очистка водяным паром.
Небольшая скорость реакции (как следствие этого, малое повышение давления водорода), неогнеопасность, доступность и экономичность являются главными преимуществами этого способа очистки.
Недостатки метода - малая теплоёмкость пара (как следствие, возможность перегревов), возможность закупорки труб продуктами реакции.
В производственных условиях этот метод применялся нами неоднократно и при правильной организации всегда успешно.
Были опробованы два метода.
1. Подача пара в холодный участок без протечки инертного газа.
2. Подача пара в предварительно разогретый участок при постоянной протечке инертного газа.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 11:20
Первым методом промывались объёмы ёмкостью 250 литров. Образующийся водород с избытком пара выходил в атмосферу.
Прим. - В цитатах из отчёта сразу убираются отсылки на рисунки, чтобы не забивать текст. Рисунки не сохранились!
После 4-5 минутного пропускания пара в бак остатки металлов и водород в нём загорались. При прекращении подачи пара горение через 3-5 минут прекращалось. Небольшие хлопки не вносили особых осложнений.
После того, как из ёмкости при пропускании пара выделялся только один пар (без дыма), подачу пара прекращали и приступали к промывке водой.
Попытки промыть паром тракты без предварительного разогрева и без подачи инертного газа приводили к сильным взрывам с образованием большого количества дыма.
По-видимому, конденсация паров и последующая реакция натрия с этой водой приводила, в конечном счёте, к взрыву гремучей смеси в трубопроводе.
Если при этой операции одновременно пропускать инертный газ, не допуская образования гремучей смеси, то взрывов и хлопков не отмечалось.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 11:37
Очистка бака с трубопроводами после предварительного разогрева производилась паром при постоянном протоке инертного газа.
В баке содержалось 5 кг натрия, перед впуском пара бак разогревали до 120C, продули аргоном и поддерживали протечку аргона со скоростью 100 л/ч на протяжении всего процесса.
Весь процесс очистки прошёл за 2 часа спокойно, без хлопков, загораний. Температура в баке за время очистки повысилась до 290C, а затем стала спадать. После очистки паром бак промывался водой.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 11:44
Далее в отчёте описывается конкретный пример промывки крупной системы (большого стенда). Самым сложным оказалось определять моменты, когда натрий из того или иного узла прореагировал полностью. Без хлопков не обошлось.
Но в целом опыт был признан удачным. Большой стенд промыли без повреждений, и только в местах хлопков оборудование было забрызгано щёлочью.
По итогам были подготовлены рекомендации. Самая первая из них была такая:
Из доступной нашим на тот момент западной литературы по предмету была всего одна статья. Некоторые явления, происходящие при промывке водяным паром, были в ней упомянуты, но до остальных обнинским экспериментаторам пришлось додумываться самим.
Автор: generalissimus1966 3.4.2017, 11:59
а почему ацетоном не промывали, слишком дорого?
ацетон или ацетоно-спиртовая смесь, регулируя содержание спирта, можно получить любую желаемую скорость растворения.
Автор: LAV48 3.4.2017, 12:20
ацетон или ацетоно-спиртовая смесь, регулируя содержание спирта, можно получить любую желаемую скорость растворения.
Спирт, видимо, просто жалко было
Автор: generalissimus1966 3.4.2017, 12:22
так его надо 1/10 - 1/5 от ацетона! Больше нельзя, слишком быстро водород выделяется.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 13:22
Водяной пар - самый простой вариант, поэтому за него и везде и брались.
В том же отчёте (а ещё раз, это отчёт по итогам по сути первой в нашей стране НИР по отмывке от натрия) рассматривался спирт.
По спирту был сделан вывод, что наиболее подходящим является этиловый спирт (меньшая токсичность и приемлемая скорость реакции).
Далее - цитата.
"Спиртом рекомендуется промывать небольшие узлы, точные механизмы, приборы. Производить промывку должен сотрудник, имеющий опыт работы с натрием. Перед началом работы спирт необходимо опробовать кусочком натрия на отсутствие воды.
Преимущества этого способа:
1. Отсутствие высоких температур при промывке. Большая теплота испарения спирта приводит к тому, что при реакции температура не повышается выше температуры кипения спирта.
2. Спирт, алкоголаты растворимы в воде, и поэтому продукты реакции легко вымываются водой.
К недостаткам этого способа можно отнести:
1. Огнеопасность и взрывоопасность (паров спирта и гремучей смеси).
2. При реакции могут развиваться высокие давления.
3. Требуется специальный реактив (спирт, очищенный от воды 96%)".
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 13:27
Ещё один рассматривавшийся вариант - жидкий аммиак.
В отчёте ему посвящён один абзац:
"Жидкий аммиак предпочтительнее использовать в условиях сложных очертаний контуров. Аммиак должен находиться под давлением 8 атм (при 20C) или при пониженных температурах. Кроме того, токсичность аммиака и необходимость специальных мер против коррозии и против утечек делают использование аммиака, по нашему мнению, малопривлекательным в производственных условиях, хотя опыт такого использования имеется".
Опыт, о котором здесь говорится - это отсылка к английскому докладу на Женевской конференции 1955 года.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 13:28
И всё, других материалов в этом отчёте нет.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 13:33
То есть, если посмотреть, то итог НИРа был - надо пробовать водяным паром, хотя будут сложности.
В отчёте есть ТК из 13 пунктов по пару. Без времён если, то выглядит она примерно так:
дренаж -> продувка инертным газом -> предварительный разогрев -> непрерывная подача инертного газа -> подача водяного пара -> собственно очистка -> выключение разогрева -> определение окончания реакции -> продувка газом -> промывка водой -> промывка 30% HNO3 -> промывка дистиллятом -> осушка и продувка воздухом.
Автор: alex_bykov 3.4.2017, 14:39
А почему бы дорогой инертный газ (как пассиватор для гремучки) не заменить более дешёвым азотом?
Автор: Татарин 3.4.2017, 14:45
А разве азот - не инертный газ?
Подразумевали бы благородный - так и написали бы.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 14:45
Сань, это отчёт 1957 года. Ему 60 лет
Почему на него не обратили внимание тогда? Попробую спросить, если вспомнит народ.
Сейчас на БР-10 для нейтрализации натрия в оборудовании используют веселящий газ. Этот вариант поддержал в своё время Багдасаров.
Автор: generalissimus1966 3.4.2017, 14:46
96% - это не специальный реактив, это обычный ректификат. Требуется именно что абсолютированный спирт, в котором воды нет вовсе. Его нельзя получить перегонкой, нужно сушить.
Альтернативой, как раз, и служит спирто-ацетоновая смесь. В ней спирта 1/5, а ацетона 4/5. Тогда спирт можно брать обычный. Воды, соответственно, 1-2% (ацетон тоже может содержать воду). Скорость вполне приемлемая. При 20 градусах цельсия слишком медленно, но уже при 50 - всё отлично. Под давлением можно и при 100.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 14:54
Да, кстати, действительно. Конкретный газ-то не написан в отчёте!
На Первой в мире были азот и гелий. Так как площадка одна, то, возможно, и газ брали с одного и того склада.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 14:56
И почему 60 лет назад нашего форума не было?
Чёрт знает, может, тогда он был слишком дорогим по сравнению с обычной водой.
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 15:03
Ещё один недостаток, который удалось вскрыть в ходе этой НИР.
Респираторы и противогазы марки "Г", которыми снабжали тогда работавших с натрием, пропускали образовывавшийся дым.
Стенд, о котором речь в отчёте, промывало двое человек. К сожалению, фамилии в отчётах в те времена писать было не принято. А зря, люди настоящие герои, отработали, несмотря ни на что.
После промывки их отправили в больницу на обследование, у обоих обнаружили "лёгкий ожог верхних дыхательных путей".
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 15:13
Этот же отчёт, видимо, первый в СССР отчёт, где всерьёз затрагивалась тема пробок натрия.
Видимо, работать пробки не сильно мешали, а вот когда их начали мыть, вот тут-то и пришла та фея.
Самое "веселье" было при попытке помыть бак насоса: "...последовала серия взрывов, сопровождавшихся выбросом пламени и вспененной щёлочи через отверстие в баке насоса и через линию в монжус. Бурная реакция продолжалась около 5 минут". По её завершению, пробка исчезла.
Поэтому в отчёте есть разные рекомендации конструкторам, что нужно сделать и предусмотреть, чтобы избежать образования пробок на действующих установках.
Чуть ли не самое главное - дренаж из нижних точек!
Автор: AtomInfo.Ru 3.4.2017, 15:27
После промывки они залили в бак воду. Вода не проходит далее по линии, но при этом взрывов нет. Решили, что натрий уже весь прореагировал, и забито уже продуктами. Дали температуру, чтобы щёлочь быстрее растворилась и пробка ушла. И примерно через час начался описанный фейерверк.
Автор: ran 4.4.2017, 4:28
На данный момент на БН для отмывки (оборудования, ТВС...) используется вода-пар (скорее больше пар). Что на фениксе это использовали, что на БН... Это оптимальный вариант. Если чисто этил использовать, то реакция (отмывка) будет быстрее происходить, если только воду-пар, то реакция медленнее будет происходить... Как-то так...
Автор: Superwad 10.4.2017, 16:27
В том же отчёте (а ещё раз, это отчёт по итогам по сути первой в нашей стране НИР по отмывке от натрия) рассматривался спирт.
По спирту был сделан вывод, что наиболее подходящим является этиловый спирт (меньшая токсичность и приемлемая скорость реакции).
Далее - цитата.
"Спиртом рекомендуется промывать небольшие узлы, точные механизмы, приборы. Производить промывку должен сотрудник, имеющий опыт работы с натрием. Перед началом работы спирт необходимо опробовать кусочком натрия на отсутствие воды.
Преимущества этого способа:
1. Отсутствие высоких температур при промывке. Большая теплота испарения спирта приводит к тому, что при реакции температура не повышается выше температуры кипения спирта.
2. Спирт, алкоголаты растворимы в воде, и поэтому продукты реакции легко вымываются водой.
К недостаткам этого способа можно отнести:
1. Огнеопасность и взрывоопасность (паров спирта и гремучей смеси).
2. При реакции могут развиваться высокие давления.
3. Требуется специальный реактив (спирт, очищенный от воды 96%)".
Очищенный от воды спирт- это абсолют 100 %. Получается методом удаления воды... натрием или литием металлическим!
Русская версия Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)