ГОСТ Р 58410-2019
(ИСО 18417:2017)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СОРБЕНТЫ ИОДНЫЕ УГОЛЬНЫЕ ДЛЯ ЯДЕРНЫХ УСТАНОВОК

Метод определения индекса сорбционной способности

Iodine charcoal sorbents for nuclear facilities. Method for defining sorption capacity index

ОКС 27.120.20

Дата введения 2019-08-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Государственной корпорацией по атомной энергии "Росатом" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 "Атомная техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 мая 2019 г. N 196-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 18417:2017* "Сорбенты иодные угольные для ядерных установок. Метод определения индекса сорбционной способности" (ISO 18417:2017 "Iodine charcoal sorbents for nuclear facilities - Method for defining sorption capacity index", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;     

     ** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" приводятся обычным шрифтом, кроме отмеченного знаком "**"; остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Иодные сорбенты широко используют на ядерных установках для улавливания радиоактивного иода (радиоиода) из газов и воздуха в системах очистки газов и системах вентиляции. Такие сорбенты имеют большое значение для защиты населения и окружающей среды от облучения радионуклидами иода.

При нормальной работе ядерных установок основная опасность исходит от радиоактивных изотопов иода, например, для реакторов и в меньшей степени , для производства ядерного топлива , и т.д. Иод является одним из основных "вкладчиков" в воздействие радиации на окружающую среду. В условиях отклонений от нормальной эксплуатации и аварийных ситуациях ряд иных изотопов , и также оказывают значительное влияние на общую дозу иода (доза накопления иода в щитовидной железе) по [1].

Летучие формы радиоактивного иода могут находиться в газообразных радиоактивных отходах как элементарный иод, простейшее органическое соединение метилиодид и ряд других соединений, например иодистый водород в восстановительных условиях.

Радиоактивный иод может создавать серьезную опасность для людей и окружающей среды в условиях отклонений от нормальной эксплуатации и аварийных ситуациях на ядерных установках, поскольку облучение в этих условиях может быть гораздо выше, чем облучение за счет естественного радиоактивного фона.

Основным предназначением иодных сорбентов является предотвращение широкого распространения газообразного радиоактивного иода от ядерных установок. Повсеместно признано, что из всех форм радиоактивного иода сложнее всего устранить радиоактивный метилиодид. Удаление радиоактивного иода из газообразных радиоактивных отходов на ядерных установках чаще всего выполняют с помощью импрегнированного активного угля (активированного угля), который на этих установках зачастую используют в качестве предпочтительного иодного сорбента. Чтобы уловить все газообразные соединения иода требуется высокоэффективный активированный уголь, особенно для очистки содержащих иод газов с высокой влажностью.

Рассматривают два типа испытаний по ГОСТ Р 54443, [2]: лабораторное и in situ.

Лабораторные испытания выполняют для установления рабочих характеристик угля для использования в системах очистки газообразных радиоактивных отходов и системах вентиляции в заданных условиях эксплуатации.

Испытания in situ проводят для контроля эффективности работы иодных фильтров в соответствующих условиях эксплуатации.

Настоящий стандарт распространяется только на лабораторные испытания. Лабораторные испытания репрезентативных проб угля (например, свежего угля, использовавшегося угля из сорбента иода, и т.д.) выполняют для установления эффективности испытуемого сорбента для данного (поглощаемого) вещества в заданных условиях.

Качество сорбентов и их потенциальное применение на ядерных установках допускается оценивать по критерию, который определяет конкретно сорбционную способность сорбента. Данный критерий называют "индекс сорбционной способности".

Индекс сорбционной способности определяют по результату лабораторного испытания на основе распределения радиоактивного иода внутри сорбента. Этот индекс характеризует общий кинетический процесс сорбции при заданных условиях испытания и показывает, можно ли использовать рассматриваемый сорбент как иодный фильтр в ядерных установках. Один из примеров критериев приведен в приложении D.

Настоящий стандарт описывает метод количественного определения качества сорбента, а также процедуру сравнения различных иодных сорбентов по эффективности в заданных условиях. Данный метод будет полезен для пользователей иодных сорбентов (производителей фильтров или сорбентов, а также для эксплуатирующих организаций).

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется:

- на иодные сорбенты для атомных электростанций, ядерных установок, исследовательских и других ядерных реакторов;

- иодные сорбенты для лабораторий, включая ядерную медицину;

- иодные сорбенты для пробоотборного оборудования на пробоотборных линиях.

Настоящий стандарт разработан для производителей иодных сорбентов и работающих с этими сорбентами эксплуатирующих организаций и описывает измерения реальной эффективности сорбентов и их сорбционной способности в отношении радиоактивного иода.

Настоящий стандарт распространяется на гранулированные и дробленые иодные сорбенты на основе активированного угля (далее - сорбенты), использующиеся для улавливания газообразного радиоактивного иода и его соединений. Настоящий стандарт устанавливает метод и условия определения индекса сорбционной способности в лабораторных условиях.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 54443 Сорбенты иодные для атомных электростанций. Метод определения индекса сорбционной способности

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 газообразные радиоактивные отходы (gaseous radioactive wastes): Не подлежащие дальнейшему использованию отходы, содержащие радиоактивный материал в газообразной форме, и радионуклиды, концентрация или активность которых превышает установленный (предельно допустимый) регулирующим органом уровень.

______________

См. Нормы МАГАТЭ по безопасности (Австрия, Вена 2006), Руководства N RS-G-1.7.

3.2 сброс (выброс) (discharge): Планируемая и контролируемая эмиссия радиоактивного (газообразного или жидкого) материала в окружающую среду.

3.3 зона массообмена (работающая зона) (mass transfer zone): Определенная зона объема сорбента, в которой происходит перенос массы вещества из газообразной в твердую фазу.

3.4 иодный сорбент (iodine sorbent): Сорбент, предназначенный для очистки газообразных радиоактивных отходов от радиоиода.

3.5 свободный объем (free volume): Объем пустот между гранулами сорбента, доступный для прохождения газового потока через слой сорбента.

Примечание - Свободный объем допускается вычислять по формуле

,                                                                (1)

где - доля свободного объема в объеме сорбента;

- объем сорбента.

3.6 время контакта (contact time): Время прохождения газового потока через слой сорбента.

Примечания

1 Время контакта вычисляют по формуле

,                                                               (2)

где - объемная скорость газового потока во впускной поделенной на секции колонке.

2 Определенное время контакта не рассматривает геометрический объем пробы (только ее свободный объем).

3.7 насыпная плотность (bulk density): Отношение массы целых или дробленых частиц сорбента к общему объему, содержащему сорбент.

3.8 индекс сорбционной способности (sorption capacity index): Показатель, характеризующий степень снижения содержания газообразного радиоиода в газе, проходящем через сорбент, в заданных условиях испытания.

Примечание - Индекс действителен только для конкретной химической формы радиоактивного газа. В настоящем стандарте индекс рассчитан для радиоактивного метилиодида. Возможно также рассчитать этот индекс для других газообразных веществ, например, для радиоактивного иода, но результаты невозможно сравнивать с результатами, полученными с радиоактивным метилиодидом.

     4 Основы метода

Обоснование метода, изложенного в настоящем стандарте, базируется на следующем:

- радиоактивный метилиодид () является наиболее сложной формой радиоиода для улавливания в выбросах ядерных установок;

- распределение радиоактивного метилиодида вдоль слоя сорбента подчиняется экспоненциальному закону;

- в слое сорбента существует активная зона массообмена;

- количество сорбированного радиоактивного метилиодида зависит от времени контакта газа с сорбентом.

Индекс сорбционной способности соответствует отношению, во сколько раз снижается концентрация радиоактивного метилиодида в газовой фазе при контакте потока газа с сорбентом.

Основы метода: