Автоматизированная установка для приготовления водного концентрата радона

17 Апреля в 14:27 1369 0


Установка состоит из контрольно-предохранительного барботера-расходомера (1) с краном (2), заполненного дистиллированной водой (3), барботера с раствором соли радия (4) с кранами (5 и 6) и клапаном (7) в системе соединительных магистралей трубопровода (8), бака-смесителя из нержавеющей стали (9) с воздушным клапаном (10), форсункой (11), водомерной трубкой (12) и центробежным водяным насосом (13), водяного клапана (14), переливной системы (15), клапана на напорной водопроводной магистрали (16), водяных клапанов (17 и 18), системы защитных и металлических кожухов (на рис. не показаны), в которых смонтированы все узлы установки, а также пульта управления (20), связанного электропроводкой со всеми электромеханическими клапанами (7, 10, 14, 17, 18) и насосом (13).

Устройство работает следующим образом. Из напорной магистрали через клапан (16) и переливную систему (15) заполняется водой бак-смеситель (9). При этом клапаны (10 и 14) открыты, а клапаны (7, 17 и 18) закрыты. Затем закрывают клапаны (10 и 14), открывают краны (5 и 6) и клапаны (7 и 18) и проверяют установку на герметичность. Клапан (2 и 17) при этом закрыт.

Установка для приготовления водного концентрата радона
Установка для приготовления водного концентрата радона:
1 — контрольный барботер; 2 — кран; 3 — дистиллированная вода; 4 — барботер с радием; 5 и 6 — краны; 7 — клапан; 8 — трубопровод; 9 — бак-смеситель; 10 — воздушный клапан; 11 — форсунка; 12 — водомерная трубка; 13 — насос; 14 — водяной клапан; 15 — переливная система; 16 — клапан на напорной водопроводной магистрали; 17 — водяной клапан магистрали к дозатору; 18 — сливной клапан; 19 — защитный кожух; 20 — пульт управления, связанный с электромеханическими клапанами (7, 10, 14, 17, 18) и насосом (13)

С помощью крана (2) барботера (1) устанавливают необходимую скорость прохождения через него воздуха. За счет слива из системы 500 мл3 воды через кран (18) переводят в бак-смеситель (9) воздушно-радоновую смесь (500 см3). После этого закрывают клапан (7), а также краны (5 и 6), и включают насос (13). Через 5 мин после приготовления водного концентрата радона отключают насос и раствор из бака-смесителя (9) подают на дозатор через клапан (17). Клапан (18) при этом закрыт, а клапан (10) открывают и проводят дозирование водного концентрата радона по порционным склянкам.

Предложенное устройство работает с использованием как жидкостных, так и твердотельных генераторов радона. барботер с дистиллированной водой позволяет проверять герметичность всей гидравлической системы установки от барботера до дозатора, непрерывно контролировать скорость прохождения воздуха через раствор соли радия без визуального наблюдения за раствором в барботере. Он также защищает раствор соли радия в генераторе радона от попадания в него из атмосферы сернистых соединений. Совершенно недопустимо присутствие в растворе даже следов SO4, так как при этом эмалирование падает со 100 до 13 %.

Накопление сернистых соединений в барботере с радием происходит при длительной (многолетней) его эксплуатации и требует периодической замены старого раствора солей радия на новый. Расположение отдельных узлов установки в изолированных друг от друга бетонных боксах, экранирование этих узлов со стороны рабочей поверхности свинцовой защитой позволяют исключить облучение персонала сразу от нескольких узлов установки при работе с одним из них, что существенно снижает дозу гамма-облучения. Эта установка под названием УРР-1 в 1984 г. была рекомендована Минздравом СССР к серийному производству и использованию в практическом здравоохранении. В настоящее время уже несколько десятков ординарных и кустовых радоновых лабораторий в РФ и странах СНГ оснащены этим технологическим оборудованием.

В настоящее время аналогичные, но более совершенные установки изготавливаются на московском предприятии АОЗТ «Химко».

Устройство для утилизации газообразных отходов радона

В радоновой лаборатории при приготовлении водного концентрата радона в зависимости от числа используемых генераторов (от 1 до 6) ежедневно образуется от 1,5 до 6 мКи (от 55 до 222 МБк) отходов радона, которые удаляются в атмосферу через вентиляционные установки. Неиспользованный водный концентрат радона удаляется в канализацию. По действующим нормам НРБ-99 сброс радона в канализацию не нормируется, поскольку полагают, что происходит разбавление радона в больших объемах воды.

Поскольку ежедневный выброс радона из радоновой лаборатории не превышает 6 мКи, а кратность воздухообмена составляет 6 • 106 л/ч, концентрация радона на выбросе из трубы радоновой лаборатории составит 1 • 10-9 Ки/л (0,7 ДКА).

Принципиальная схема размещения технологического оборудования в радоновой лаборатории (вид в разрезе)
Принципиальная схема размещения технологического оборудования в радоновой лаборатории (вид в разрезе):
1 — помещение для генераторов радона и установки; 2 — помещение для вытяжного шкафа с дозатором (цех розлива); 3 — бетонная ниша для генератора радона; 4 — бетонная ниша для установки УРР; 5 — вытяжные вентиляционные каналы; 6 — лестница; 7 — вытяжной шкаф; 8 — дозатор



Выброс из лаборатории в атмосферу аэрозолей ДП радона не сложно предотвратить, используя фильтры типа ФП, которыми оснащены, в частности, вытяжные шкафы марки ШВ для работы с изотопами, используемые в радоновых лабораториях.

Кроме того, ДП практически полностью оседают на стенках втянутых труб и там за 3 ч распадаются.

Для полной утилизации радона, выбрасываемого в атмосферу, предложен поглотительный патрон с активированным углем марки СКТ-3, работающий в режиме «вечной колонны»; его устройство и подсоединение к установке УРР-1 показаны.

Патрон имеет форму цилиндра (L:D = 1,5—2,0), выполнен из металла, герметичен, имеет два расположенных на концах отводных патрубка. В патроне размещается 2,2 кг угля марки СКТ-3 в объеме 5,3 л. Между баком-смесителем и абсорбером, а также после него размещаются небольшие (20 см3) патроны с силикагелем для улавливания из воздуха влаги, которая, как известно, ухудшает абсорбционные свойства угля.

Устройство для утилизации отходов радона, выбрасываемых в атмосферу из установки УРР-1 после приготовления йодного концентрата радона
Устройство для утилизации отходов радона, выбрасываемых в атмосферу из установки УРР-1 после приготовления йодного концентрата радона:
1 — бак-смеситель; 2, 4 — поглотители влаги; 3 — бачок с активированным углем (поглотитель радона)

Патрон с углем в вертикальном положении располагается в одном из бетонных боксов для генераторов радона установки УРР-1 за свинцовой защитой толщиной не менее 10 см. Испытания поглотительного патрона в кустовой радоновой лаборатории с шестью генераторами радона с 30 мг (1110 МБк) радия в каждом и с ежедневным поступлением в патрон 6 мКи (222 МБк) отходов радона показало, что он практически полностью исключает выброс радона из установки в атмосферу. Трехгодичные испытания патрона подтвердили это утверждение. Необходимо только следить за своевременной заменой патронов с силикагелем после насыщения их влагой из воздуха.

Способы сохранения водного концентрата радона в порционной таре:

а) хранение в порционных склянках. Водный концентрат радона вводят в порционные склянки с помощью трубки-наконечника от дозатора под слой предварительно налитой в склянку воды, что уменьшает потери радона при розливе.

Порционная тара для розлива, хранения и транспортировки раствора радона, используемого при радонотерапии (размеры в мм)
Порционная тара для розлива, хранения и транспортировки раствора радона, используемого при радонотерапии (размеры в мм):
1 — крышка; 2 — склянка; 3 — выступ

Предложена конструкция герметичной порционной склянки с плоской пластмассовой эластичной крышкой (11). Вместо плоской используется также фигурная крышка, выгнутая в центральную часть горлышка. При навинчивании на горлышко склянки такая крышка автоматически вымещает воздух из верхней части горлышка и делает ненужным долив.

Однако в настоящее время склянки такой конструкции не производятся — в РФ налажено серийное производство в качестве порционной тары в радоновых лабораториях аптечных склянок на 30 мл (номенклатурный № 920600) с полиэтиленовыми пробками марки ППВ-12 (номенклатурный № 0003462). Потери радона из этих склянок не превышают 12 % за 3 сут, что можно считать приемлемым. Для транспортировки радона используются деревянные или винипластовые ящики с ячейками (на 24 порции) с бортиками;

б) хранение в замороженном состоянии. Если замораживать порцию водного концентрата радона для ванны в объеме несколько мл за 2—3 мин, то потери за время замораживания не превышают 2—3 %. Установлено также, что потери радона из замороженного в кювете кубика водного концентрата радона практически пропорциональны количеству испаряющегося из него льда, а не связаны с диффузией радона из замороженного раствора, т.e. удельная активность замороженного раствора радона в процессе его хранения практически не меняется. Замораживание водного концентрата радона предложено производить в предварительно изготовленной водной ледяной кювете (вид безвозвратной тары).

Замороженную капсулу водного концентрата радона в ледяной оболочке упаковывают в полимерный пакет, помещают в устройство типа термостата и отправляют в лечебное учреждение, где пакеты с фасовками хранят в морозильных камерах холодильников до приготовления радоновых ванн. Ледяная оболочка и сама порция льда, содержащая радон, легко и быстро растворяются в теплой воде ванны, что удобно при проведении процедур. Такой способ дозирования и хранения порции водного концентрата радона, несмотря на все его преимущества, требует создания специального технологического оборудования, которое до сих пор не разработано.

И.И.Гусаров
Похожие статьи
показать еще
 
Общее в медицине