專利名稱：：一種降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著核電行業(yè)的發(fā)展，人們對反應(yīng)堆燃料組件提出了長壽命、高燃耗、零破損的要求，以降低核電生產(chǎn)成本和提高運(yùn)行安全性，促進(jìn)核電的推廣應(yīng)用及普及。但是提高燃料元件的燃耗及延長燃料循環(huán)周期會使燃料元件在堆內(nèi)停留時間增長，燃料包殼材料的腐蝕程度將隨在堆內(nèi)停留時間的延長而加劇。因此，鋯合金包殼的抗水側(cè)腐蝕成為問題的焦點(diǎn)。而多數(shù)鋯合金管材要求產(chǎn)品使用狀態(tài)為酸洗表面，酸洗在工業(yè)氫氟酸、工業(yè)硝酸和水的混合酸液中進(jìn)行，鋯材在這種混合酸液中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。資料顯示，鋯合金管材在酸洗、水洗的轉(zhuǎn)移過程中，將不可避免地在鋯合金管內(nèi)外表面上沉積形成氟化鋯絡(luò)合物等氟殘留。如果不能有效地降低鋯合金管酸洗表面上以氟化鋯絡(luò)合物為主的氟殘留，就會加速鋯合金的腐蝕，導(dǎo)致鋯合金管材的材料性能急劇惡化，顯著縮短鋯合金管材的使用壽命且會在使用中造成非常嚴(yán)重的安全事故。但目前如何有效地降低氟化鋯絡(luò)合物為主的氟殘留是核用鋯合金管材生產(chǎn)中急需解決的重要課題。目前國外對于鋯合金表面鋯合金表面降低氟殘留的工藝方法研究還處于摸索階段，而國內(nèi)對于此方面的研究幾乎沒有。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的是提供一種可有效降低鋯合金管酸洗表面上以氟化鋯絡(luò)合物為主的氟殘留的方法，提高鋯合金管的耐腐蝕性能和使用壽命，制取可滿足核電用材及安全需求的鋯合金管，提高我國鋯合金管生產(chǎn)技術(shù)水平，保證核用材料的使用安全。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法實(shí)施過程的具體步驟是a)用NH4HC03溶液浸洗，將酸洗后的鋯合金管放入NH4HC03溶液中浸洗，浸洗時間為6090秒；其中，朋4110)3溶液的各組分體積比為NH4HC03:軟化水=1:10;其中鋯合金管放入NH4HC03溶液中浸洗，是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入NH4HC03溶液中后作上、下擺動；b)用NaOH溶液進(jìn)行浸洗，將用朋03溶液浸洗后的鋯合金管放入配制的NaOH溶液中浸洗，浸洗溫度為45°C55t:，浸洗時間為6090秒；其中所述配制的NaOH溶液，是指通過首先將軟化水放入容器中，按照NaOH:軟化水=1:10的體積比例加入相應(yīng)的NaOH，接著用塑料棒在容器上方往返攪拌至少5次，攪拌均勻后制成的NaOH溶液；其中所述配制的NaOH溶液的各組分體積比為NaOH:軟化水=1:10;其中所述將用NH3(A溶液浸洗后的鋯合金管放入配制的NaOH溶液中的轉(zhuǎn)移時間應(yīng)控制在5至IO秒內(nèi)；其中所述鋯合金管放入配制的NaOH溶液中浸洗，是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入配制的NaOH溶液中后作上、下擺動；c)熱軟化水浸洗，將鋯合金管放入軟化水中浸洗，浸洗時間為6090秒，其中軟化水的溫度為70°C80°C;其中所述鋯合金管放入軟化水中浸洗，是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入軟化水中后作上、下擺動；d)冷軟化水沖洗，用軟化水沖洗鋯合金管，沖洗時間為6090秒，其中軟化水的溫度為15°C20°C;其中所述用軟化水沖洗鋯合金管，是指將鋯合金管置入軟化水浸洗20秒后取出，立即用軟化水勻速沖洗鋯合金管的內(nèi)表面及外表面，沖洗鋯合金管內(nèi)表面及外表面的時間分別不得少于30秒；e)吹擦，經(jīng)軟化水沖洗后，立即用清潔的高壓氣體直接吹或海綿塊吹打內(nèi)表面直至無水分與水跡殘留；其中所采用的軟化水的ra值為67，硬度不大于0.6me/L;本發(fā)明的有益效果是，采用本方法發(fā)明有效降低了鋯合金管酸洗表面上以氟化鋯絡(luò)合物為主的氟殘留，提高鋯合金管的使用壽命，充分滿足了核電對鋯合金管的使用要求，提高我國鋯合金管生產(chǎn)技術(shù)水平，增加了核用材料的使用安全性。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合降低規(guī)格為①13Xlmm的核用鋯合金管酸洗表面上氟殘留的具體實(shí)施過程作一詳細(xì)的描述，具體實(shí)施步驟為a)用NH4HC(^溶液浸洗，將酸洗后的①13Xlmm鋯合金管以其長度方向與水平面約45度的角度勻速浸入NH4HC03溶液中后作上、下擺動，浸洗時間為75秒，其中NH4HC03溶液中各組分體積比為NH4HC03:軟化水=1:10;b)用NaOH溶液進(jìn)行浸洗，將用NH4HC03溶液浸洗后的①13X1mm的鋯合金管以其長度方向與水平面約45度的角度勻速浸入配制的NaOH溶液中后作上、下擺動，浸洗溫度為45t:55t:左右，浸洗時間約為75秒，其中配制的NaOH溶液的各組分體積比為NaOH:軟化水=1:10;其中配制的NaOH溶液是指通過首先將軟化水放入容器中，按照NaOH:軟化水=1:10的體積比例加入相應(yīng)的NaOH，接著用塑料棒在容器上方往返攪拌至少5次，攪拌均勻后制成的NaOH溶液，隨后將配制的NaOH溶液加熱至45°C55。C并保溫；其中將用朋03溶液浸洗后的①13Xlmm鋯合金管勻速取出放入配制的NaOH溶液中，整個時間控制在5至10秒內(nèi)；c)熱軟化水浸洗，將的①13Xlmm鋯合金管以其長度方向與水平面約45度的角度勻速浸入軟化水中后作上、下擺動；放入軟化水中浸洗，浸洗時間為6090s，其中軟化水的溫度為7(TC8(TC;其中軟化水的溫度為70°C8(TC是通過將軟化水放入另一容器，將加熱棒放入軟化水中，加熱至7(TC8(TC左右停止加熱并保溫后獲得；d)冷軟化水沖洗，用軟化水沖洗鋯合金管，沖洗時間為6090s，軟化水的溫度為15°C20°C;其中用軟化水沖洗鋯合金管是指將鋯合金管置入軟化水浸洗20秒后取出，立即用軟化水勻速沖洗鋯合金管的內(nèi)表面及外表面，沖洗鋯合金管內(nèi)表面及外表面的時間分別不得少于30秒；f)吹擦，經(jīng)軟化水沖洗后，立即用清潔的高壓氣體直接吹或海綿塊吹打內(nèi)表面直至無水分與水跡殘留；在吹擦干過程中，操作人員需戴干凈白色手套；其中，軟化水的HI值為67，硬度不大于0.6me/L;對規(guī)格為①13Xlmm的鋯合金管的酸洗表面降低氟殘留后進(jìn)行氟離子殘留檢測。檢測結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>經(jīng)采用本方法發(fā)明后，鋯合金管酸洗表面的氟殘留可降低45%55%。權(quán)利要求一種降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的具體工藝方法按下列步驟進(jìn)行a)用NH4HCO3溶液浸洗，將酸洗后的鋯合金管放入NH4HCO3溶液中浸洗，浸洗時間為60～90秒；b)用NaOH溶液進(jìn)行浸洗，將用NH4HCO3溶液浸洗后的鋯合金管放入配制的NaOH溶液中浸洗，浸洗溫度為45℃～55℃，浸洗時間為60～90秒；c)熱軟化水浸洗，將鋯合金管放入軟化水中浸洗，浸洗時間為60～90秒，其中軟化水的溫度為70℃～80℃；d)冷軟化水沖洗，用軟化水沖洗鋯合金管，沖洗時間為60～90秒，其中軟化水的溫度為15℃～20℃；e)吹擦，經(jīng)軟化水沖洗后，立即用清潔的高壓氣體直接吹或海綿塊吹打內(nèi)表面直至無水分與水跡殘留；2.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟a)所述的朋4110)3溶液的各組分體積比為NH4HC03:軟化水=1:10;3.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟a)中所述鋯合金管放入NH4HC03溶液中浸洗是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入NH4HC03溶液中后作上、下擺動；4.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟b)所述的配制的NaOH溶液是指通過首先將軟化水放入容器中，按照NaOH:軟化水=1:10的體積比例加入相應(yīng)的NaOH，接著用塑料棒在容器上方往返攪拌至少5次，攪拌均勻后制成的NaOH溶液；5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟b)所述配制的NaOH溶液的各組分體積比為NaOH:軟化水=1:10:6.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，其中步驟b)所述將用N仏HC03溶液浸洗后的鋯合金管放入配制的NaOH溶液中的轉(zhuǎn)移時間應(yīng)控制在5至IO秒內(nèi)；7.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟b)中所述鋯合金管放入配制的NaOH溶液中浸洗是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入配制的NaOH溶液中后作上、下擺動；8.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，步驟c)中所述鋯合金管放入軟化水中浸洗是指讓鋯合金管沿其長度方向以一定的傾斜度勻速浸入軟化水中后作上、下擺動；9.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，其中步驟d)所述用軟化水沖洗鋯合金管是指將鋯合金管置入軟化水浸洗20秒后取出，立即用軟化水勻速沖洗鋯合金管的內(nèi)表面及外表面，沖洗鋯合金管內(nèi)表面及外表面的時間分別不得少于30秒；10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法，其特征在于，其中所采用的軟化水的ra值為67，硬度不大于0.6me/L;全文摘要本發(fā)明涉及一種降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的工藝方法領(lǐng)域，采用的技術(shù)方案是依次用NH4HCO3溶液及NaOH溶液浸洗鋯合金管后，再用熱軟化水對鋯合金管進(jìn)行浸洗后用冷軟化水對鋯合金管進(jìn)行沖洗，最后用高壓氣體直接吹或海綿塊吹打表面的方式吹擦鋯合金管使得鋯合金管的表面無水分及水跡殘留，完成降低鋯合金管酸洗表面氟殘留的過程，采用本發(fā)明能有效降低鋯合金管酸洗表面上以氟化鋯絡(luò)合物為主的氟殘留，提高鋯合金管的使用壽命，充分滿足了核電對鋯合金管的使用要求，提高我國鋯合金管生產(chǎn)技術(shù)水平，增加了核用材料的使用安全性。文檔編號B08B3/10GK101698941SQ20091021856公開日2010年4月28日申請日期2009年10月29日優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日發(fā)明者于海慧,劉春光,成亞輝,李小寧,李小影,袁改煥申請人:西北鋯管有限責(zé)任公司