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rapporti - Deliverable

Studio sulla possibile presenza di radioattività nei depositi delle zone riducenti di sistemi di generazione avanzati

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Studio sulla possibile presenza di radioattività nei depositi delle zone riducenti di sistemi di generazione avanzati

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:48 pm

La corrosione dei tubi di caldaia in impianti a carbone è accompagnata dalla deposizione di metalli pesanti contenenti cloro e/o zolfo, quali PbCl2 e PbS. Recentemente in seguito a misure effettuate sui depositi presenti su tubi evaporatori di centrali olandesi alimentate con carbone, si è riscontrata la presenza di composti del Pb, presente sotto forma di isotopo radioattivo Pb-210, ad una concentrazione tale da superare il limite di 100 Bq/g previsto dalle norme governative olandesi. Le concentrazioni più elevate sono state riscontrate in una regione compresa tra 5 e 10 metri sopra la zona dei bruciatori. Secondo le citate norme inoltre, la massima concentrazione ammessa senza la necessità di particolari autorizzazioni è di 33 Bq/g, con l’ipotesi di equilibrio secolare tra Pb-210, Bi-210, Po-210 e in assenza di altri radionuclidi. Di conseguenza, in presenza dei valori riscontrati, le attività di ispezione e manutenzione della caldaia devono essere formalmente autorizzate e devono essere adottate le misure appropriate per la protezione dei lavoratori contro i rischi da radiazioni ionizzanti, specialmente quelli da contaminazione interna. Per spiegare il fenomeno descritto, sono stati effettuate verifiche termodinamiche considerando condizioni di atmosfera ossidante e riducente con aggiunte di Pb e variazioni del contenuto di O2 e HCl. Si è riscontrato che con combustione in condizioni ossidanti, la temperatura di condensazione del piombo è superiore a 660 C. A bassi contenuti di cloro questa temperatura è persino più alta. A queste temperature, la maggior parte del piombo presente nella zona di combustione condensa sulle particelle volanti di cenere e viene trascinato con i fumi. I solfati solidi così formati sono poi recuperati assieme alle particelle nel sistema elettrostatico di deposizione. La deposizione di piombo sulle pareti dei tubi è improbabile per temperature del metallo superiori a 660° C. In condizioni riducenti, la temperatura di condensazione è molto più bassa. Ciò avviene specialmente nel caso in cui nella zona di combustione sono presenti elevate concentrazioni di cloro. In queste condizioni il range di temperatura di condensazione del piombo varia da 680 a 495° C. Considerando l’importanza e le possibili ricadute procedurali di questi risultati, Cesi si è procurato uno spezzone di tubo evaporatore di una centrale alimentata a carbone per eseguire controlli radiometrici: nel presente rapporto sono riportati e discussi i risultati ottenuti.

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