Domaine technique de l'invention
[0001] L'invention se rapporte à une composition de dégraissage, ainsi qu'à un gel et à
une mousse de dégraissage qui comprennent ladite composition.
[0002] L'invention se rapporte également à un procédé de dégraissage et/ou de décontamination
d'une surface utilisant ladite composition, ledit gel et/ou ladite mousse de dégraissage.
[0003] La présente invention trouve par exemple, mais sans y être limitée, une application
dans le dégraissage de surfaces, notamment de surfaces métalliques telles que des
appareils, des composants, des sols, etc... d'une usine de retraitement de combustibles
nucléaires irradiés. Ces surfaces sont, ou peuvent être, en contact avec une ou plusieurs
substances grasses qui peuvent être contaminées. Il est donc nécessaire de nettoyer
régulièrement ces surfaces dans un but d'assainissement et/ou de décontamination radioactive.
[0004] Par exemple, une de ces substances est un solvant appelé tributylphosphate (TBP)
qui est utilisé dans des cycles d'extraction de métaux radioactifs tel que par exemple
de l'uranium et du plutonium. Au cours de ces cycles d'extraction, ce solvant acquiert
une activité radiochimique particulièrement importante, puisqu'il peut contenir jusqu'à
quelques dizaines de grammes d'uranium et/ou de plutonium par litre. Ce solvant peut
alors devenir un solvant à haute activité (solvant HA) ou un solvant à très haute
activité (solvant THA). La présence de ces solvants HA et THA sur certains des composants
des usines de retraitement de combustibles irradiés tels que des mélangeurs décanteurs,
des colonnes d'extraction, etc... conduit souvent à la formation de surfaces métalliques
particulièrement organophiles qui favorisent des dépôts gras ultérieurs. Ces dépôts
gras sont quasiment insensibles aux rinçages par des solutions aqueuses classiques
utilisées en retraitement et nécessitent donc un traitement spécifique.
[0005] D'autre part, des produits de dégradation du TBP obtenus par radiolyse du solvant
par exemple l'hydrogénodibutylphosphate (HDBP) forment des précipités avec la plupart
des cations métalliques tels que le fer III, le thorium IV, l'uranium IV, le plutonium
IV, l'europium III, le néodyme III, le zirconium IV, etc... qui peuvent être présents
lors des retraitements de déchets nucléaires, et notamment de combustibles irradiés.
Ces métaux se déposent souvent sur les surfaces des composants des usines de retraitement
en contact avec ceux-ci, sous forme de colloïdes. Une décontamination de ces surfaces
nécessite leur érosion sur une épaisseur de 2 à 10 µm pour pouvoir éliminer toutes
traces d'activité radiochimique. Cette érosion ne peut être efficace qu'après élimination
du solvant gras recouvrant ces surfaces. Il est donc nécessaire pour décontaminer
ces surfaces d'avoir recours au préalable à des produits et procédés appropriés de
dégraissage.
[0006] La composition, le gel et la mousse ainsi que le procédé de dégraissage et/ou de
décontamination objets de la présente invention constituent des moyens efficaces de
dégraissage et/ou de décontamination de ces surfaces.
[0007] D'une manière générale, l'invention n'est fort logiquement pas limitée aux applications
précitées, et elle trouve une application dans tous les domaines où un dégraissage
rapide et efficace d'une installation est nécessaire. Des exemples de ces applications
seront donnés ci-après dans l'exposé de l'invention.
Etat de la technique
[0008] Dans le cas d'un dégraissage d'une surface métallique ayant été en contact avec un
solvant tel que du TBP et/ou avec ses dérivés tels que du HDBP, du dihydrogénomonobutylphosphate
(H
2MBP), et du tétrapropylènehydrogène (TPH), la technique généralement utilisée consiste
en une succession de séquences de rinçage de la surface à dégraisser au moyen de solutions
de rinçage qui sont des solutions concentrées de soude et d'acide nitrique. Ces séquences
doivent être répétées jusqu'à 5 ou 10 fois et les concentrations des solutions utilisées
sont de l'ordre de 3 à 10 mol.l
-1, par exemple de 5,5 mol.l
-1.
[0009] Cette technique n'est cependant pas très efficace et entraîne de nombreux inconvénients.
En effet, l'acide nitrique ne permet pas de solubiliser complètement les précipités
formés sur des surfaces encore graisseuses notamment les précipités composés de dibutyle
phosphate métallique.
[0010] De plus, des résultats d'analyses de radioactivité des solutions de rinçage, après
rinçage, montrent qu'il n'y a pas de pic de radioactivité important traduisant un
rinçage efficace et rapide, mais une radioactivité un peu plus importante après deux
à trois séquences de rinçage et tendant par la suite vers une limite, avec une activité
plus élevée lorsque les solutions de rinçage sont renouvelées.
[0011] Par ailleurs, dans cette technique, les solutions de rinçage sont utilisées en quantités
importantes, allant jusqu'à cinq à dix fois le volume d'un appareil à dégraisser,
et à une concentration très élevée, de l'ordre de 3 à 10 mol.l
-1. Cette technique, bien que couramment utilisée, conduit donc à une augmentation significative
des déchets issus de retraitement des combustibles nucléaires usés.
[0012] Enfin, il peut être difficile de séparer efficacement les graisses des solutions
de rinçage de l'art antérieur par exemple lors de procédés de retraitement de ces
solutions (effluents).
[0013] Il sera aisément compris à la lecture de la description qui suit, que la présente
invention permet non seulement de résoudre les inconvénients précités dans le domaine
du retraitement de déchets nucléaires, mais aussi dans les différents domaines industriels
et domestiques dans lesquels un dégraissage de surfaces est nécessaire.
Exposé de l'invention
[0014] La présente invention a précisément pour but de fournir, une composition, un liquide,
un gel et une mousse de dégraissage qui permettent un dégraissage efficace et rapide
d'une surface, et une réduction du volume d'effluents formés par rapport aux techniques
de l'art antérieur.
[0015] Les surfaces concernées peuvent être tout type de surface résistante à la composition
de dégraissage selon l'invention, par exemple une surface métallique, une surface
de verre, une surface plastique, une surface en béton, etc... La surface métallique
peut être par exemple une surface en acier, une surface en acier austénitique, une
surface en uranus, en aluminium, en zirconium, etc...
[0016] Ces surfaces peuvent être dégraissées d'une substance grasse qui peut être un solvant
gras tels que du TBP, du HDBP, du H
2MBP, du TPH, ou un mélange de ces solvants, des huiles diverses telles que des huiles
alimentaires, des huiles de lubrification, etc...
[0017] La composition de dégraissage selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend
une base, un alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé, un copolymère d'oxyde
d'éthylène et d'oxyde de propylène et de l'eau.
[0018] Selon l'invention, la base peut être par exemple de la soude, ou une base équivalente
telle que de la potasse alcoolique
[0019] Selon l'invention, la base a par exemple une concentration en ions OH
- choisie dans une gamme allant de 0,1 à 1,5 mol.l
-1 dans ladite composition.
[0020] Selon l'invention, l'alcool gras polyéthoxylé peut être un composé de formule générale
:

dans laquelle R est un alkyle à longue chaîne carbonée, saturée ou insaturée, comprenant
de 10 à 24 atomes de carbone, et dans laquelle n représente le nombre d'unités monomériques
d'oxyde d'éthylène, n pouvant varier de 10 à 30.
[0021] L'alcool gras peut être par exemple l'alcool laurique, l'alcool myristique, l'alcool
cétique, l'alcool stéarique, l'alcool arachidique, l'alcool palmitique, l'alcool oléique,
et l'alcool linoléique, ou un mélange de ceux-ci.
[0022] Selon l'invention, n peut être par exemple égal à 10 ou 20.
[0023] Selon l'invention, l'alcool gras polyéthoxylé peut être par exemple un éther d'alcool
oléique et d'un polyoxyde d'éthylène à 20 unités monomérique d'oxyde d'éthylène.
[0024] Dans la composition selon l'invention, l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé
est à une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,01 à 1,5% en poids,
ou encore à une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,05 à 0,8 %
en poids dans ladite composition, ou encore à une concentration choisie dans une gamme
allant d'environ 0,05 à 0,4% en poids dans la composition suivant l'utilisation de
la composition selon l'invention pour faire un liquide, une mousse ou un gel de dégraissage.
[0025] Selon l'invention, le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène peut
être par exemple un copolymère block. Il peut comprendre des unités monomériques de
type oxyde d'éthylène et des unités monomériques de type oxyde de propylène, respectivement
notées ci-après OE et OP. Ce copolymère aura alors la formule (I) suivante :

ou encore

avec a par exemple égal à 22 et b par exemple égal à 9.
[0026] L'homme du métier comprendra aisément que le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde
de propylène peut être remplacé par un autre copolymère présentant les mêmes ou sensiblement
les mêmes propriétés.
[0027] Selon l'invention, le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène est à
une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,025 à environ 1,5% en
poids, ou encore à une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,025
à environ 0,6% en poids, ou encore dans une gamme allant d'environ 0,025 à 0,4% en
poids, ou encore dans une gamme allant d'environ 0,4 à 1,5% en poids suivant l'utilisation
de la composition selon l'invention pour faire un liquide, une mousse ou un gel de
dégraissage.
[0028] Par exemple, la base peut être de la soude, l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé
peut être un alcool oléique polyéthoxylé comprenant 10 ou 20 unités d'oxyde d'éthylène,
par exemple 20 unités, et le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène
peut être un copolymère block à 45 unités monomériques d'oxyde d'éthylène et 9 unités
monomériques d'oxyde de propylène.
[0029] La composition selon l'invention peut comprendre en outre un agent inhibiteur de
mousse lorsqu'elle est utilisée sous forme liquide, appelée ci-après aussi liquide
de dégraissage, ou sous forme d'un gel. Cet agent inhibiteur a pour,rôle d'empêcher
la formation de mousse lorsque la composition selon l'invention est utilisée sous
forme liquide ou sous forme de gel. Cet agent inhibiteur peut être par exemple un
phosphate d'alkyle ramifié ou non. Le phosphate d'alkyle dans le liquide ou le gel
de dégraissage selon l'invention permet aussi d'augmenter la capacité à micelliser,
par exemple le TBP, par les deux autres tensioactifs. Selon l'invention, le phosphate
d 'alkyle peut être ramifié, il peut comporter de 4 à 12 atomes de carbone, par exemple
de 6 à 10 atomes de carbone, et peut être monoou polydispersé. Selon l'invention,
lorsque l'agent inhibiteur de mousse choisi est un phosphate d'alkyle comportant de
6 à 10 atomes de carbone, il peut être par exemple à une concentration choisie dans
une gamme allant d'environ 0,1 à environ 0,4% en poids dans la composition. Cette
concentration est par exemple favorable pour une concentration en ions OH
- allant par exemple d'environ 0,5 à environ 1 mol.l
-1.
[0030] Selon l'invention, la composition précédemment décrite peut être sous forme concentrée
par exemple pour un stockage. Ainsi, lorsque cette composition concentrée doit être
utilisée, elle peut être utilisée telle quelle ou être diluée avec de l'eau pour former
une composition ayant des concentrations en chacun des constituants de cette composition
requise pour un dégraissage efficace d'une surface.
[0031] Ainsi, la présente invention se rapporte notamment à un liquide de dégraissage comprenant
une composition selon l'invention, pouvant comprendre environ 0,05 à environ 0,4%
en poids d'alcool gras polyéthoxylé, environ 0,025 à environ 0,6% en poids de copolymère
d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène, et pouvant comprendre en outre un agent
inhibiteur de mousse tel que celui décrit précédemment.
[0032] Cet agent inhibiteur de mousse, par exemple lorsqu'il s'agit d'un phosphate d'alkyle
ramifié comportant de 6 à 12 atomes de carbone, peut être à une concentration d'environ
0,1 à environ 0,4% en poids dans le liquide de dégraissage selon l'invention.
[0033] La présente invention se rapporte également à une mousse de dégraissage comprenant
une phase gazeuse et une composition de dégraissage selon l'invention, et pouvant
comprendre en outre un agent déstabilisateur de mousse.
[0034] La phase gazeuse peut être par exemple de l'air, par exemple un gaz neutre tel que
de l'argon, ou tout gaz permettant de former une mousse avec la composition selon
l'invention. La mousse peut être formée par différents moyens tels qu'une agitation
mécanique, une génération à travers un garnissage poreux, etc...
[0035] Selon l'invention, une composition de dégraissage favorable pour former une mousse
peut comprendre un alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé qui peut être une
concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,4 à environ 1,5% en poids,
un copolymère d'oxyde d'étylène et d'oxyde de propylène qui peut être à une concentration
choisie dans une gamme allant d'environ 0,4 à environ 1,5% en poids, et peut comprendre
en outre un agent déstabilisateur de mousse.
[0036] Selon l'invention, l'agent déstabilisateur de mousse peut être l'un quelconque des
agents déstabilisateurs de mousse connus de l'homme du métier par exemple un composé
choisi parmi ceux décrits précédemment comme étant des inhibiteurs de mousse. Par
exemple, l'agent déstabilisateur de mousse peut être un phosphate d'alkyle, ramifié
ou non, comportant de 4 à 12 atomes de carbone, ou encore de 6 à 10 atomes de carbone
et pouvant être mono- ou polydispersé.
[0037] Selon l'invention lorsque l'agent déstabilisateur de mousse choisi est un phosphate
d'alkyle ramifié comportant de 6 à 10 atomes de carbone, il peut être à une concentration
de 0,2 à 1,1% en poids dans la composition selon l'invention, pour un rapport pondéral,
dans la composition, de la concentration d'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé
sur la concentration du copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène égal
à environ 1,5.
[0038] L'invention se rapporte également à un gel de dégraissage comprenant une composition
de dégraissage selon l'invention, et comprenant en outre un agent viscosant.
[0039] Selon l'invention, le gel de dégraissage peut comprendre la composition de dégraissage
selon l'invention dans laquelle l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé peut
être à une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,05 à environ 1%
en poids ou encore dans une gamme allant d'environ 0,05 à environ 0,4% en poids, et
dans laquelle le copolymère d'oxyde d'éthylène peut être à une concentration choisie
dans une gamme allant d'environ 0,025 à environ 0,4% en poids, et comprenant en outre
un agent viscosant.
[0040] Cet agent viscosant peut être par exemple un composé choisi dans un groupe comprenant
de la gomme de xanthane, un oxyde d'alumine ou un gel de silice.
[0041] Selon l'invention, lorsque l'agent viscosant choisi est de la gomme de xanthane,
il peut être à une concentration choisie dans une gamme allant de 0,5 à environ 5%
en poids dans ladite composition, par exemple à une concentration de environ 1,2 %
en poids.
[0042] L'invention se rapporte donc notamment à une composition, à un liquide, à une mousse,
et à un gel comprenant ladite composition. Ces différentes formulations, c'est-à-dire
liquide, mousse et gel, permettent un dégraissage rapide et efficace d'une surface
telle que celles citées précédemment. Il a été constaté que la présente invention
permet notamment une diminution de la quantité d'effluents issus du dégraissage et
une diminution de la concentration en Na
+ de ces effluents par rapport à l'art antérieur, et en conséquence, une diminution
des déchets issus de ce dégraissage, pour une meilleure efficacité de dégraissage.
[0043] L'efficacité de dégraissage de la présente invention est due notamment à la nature
des différents constituants de cette composition et à leur concentration.
[0044] La composition selon l'invention comprend une base. Cette base permet de former une
solution aqueuse basique qui facilite le dégraissage d'une surface ainsi qu'un transfert
de la substance grasse provenant de ces surfaces dans la solution aqueuse sous forme
d'une émulsion. L'efficacité de dégraissage de la composition est notamment fonction
de l'alcalinité de cette solution aqueuse. Selon l'invention, la base utilisée est
à une concentration en OH
- choisie dans une gamme allant de 0,1 à 1,5 mol.l
-1. Dans l'exemple de la soude, par rapport aux solutions utilisées dans l'art antérieur
cité précédemment, la composition de l'invention permet donc d'économiser d'un facteur
pouvant aller jusqu'à 10 les ions Na
+ pour un même nombre de séquences de rinçage appliquées à une surface à dégraisser
et pour une meilleure efficacité.
[0045] La composition selon l'invention comprend également un alcool gras, saturé ou non,
polyéthoxylé. Cet alcool gras polyéthoxylé est un tensioactif non ionique comprenant
une chaîne lipophile formée par l'alcool gras et une tête polaire formée par le polyéthoxyle.
La chaîne lipophile permet à la composition de l'invention d'assurer une détergence
optimale et une dispersion des substances grasses, ou constituants organiques lipophiles,
dans la solution aqueuse basique. La tête polaire permet d'assurer la solubilité dans
la phase aqueuse alcaline. Par exemple, l'alcool gras polyéthoxylé de la composition
selon l'invention peut être constitué d'un alcool oléique et d'un polyoxyde d'éthylène
composé d'une chaîne de vingt unités monomériques d'oxyde d'éthylène tel que représenté
par la formule (II) suivante :

[0046] Cet alcool gras polyéthoxylé peut être par exemple du SIMULSOL 98 ou du SIMULSOL
96 (marques de commerce) fabriqués par la société SEPPIC.
[0047] Cet alcool gras polyéthoxylé, avec des substances grasses, forme des micelles qui
sont des particules sphériques d'un diamètre de 50 à 150 nm comportant une face externe
polaire en contact avec la solution aqueuse basique et une face interne apolaire en
contact avec les substances grasses. Les substances grasses sont retenues à l'intérieur
de ces micelles et dispersées avec celles-ci dans la solution aqueuse basique. Le
résultat de cette rétention et de cette dispersion est une dissolution des graisses
dans la solution aqueuse basique.
[0048] La composition selon l'invention comprend également un polymère d'oxyde d'alkylène.
Ce polymère est un tensioactif non ionique. Il permet notamment de conférer à la solution
aqueuse alcaline de l'invention une bonne mouillabilité vis-à-vis de la surface à
dégraisser, et d'inhiber un éventuel moussage de la solution aqueuse issue du dégraissage
lorsque cette dernière est soumise à un traitement tel qu'une concentration par évaporation,
par exemple dans l'exemple du TBP et de ses dérivés, avant calcination en vue de l'incorporation
dans une matrice vitreuse. Un exemple d'un polymère d'oxyde d'alkylène approprié pour
la composition selon l'invention peut être un copolymère block à 45 oxydes d'éthylène
et 9 oxydes de propylène tel que représenté par la formule (III) suivante :

[0049] Ce copolymère présente une masse molaire de 2500 g.mol
-1 et un hydrophile lipophile balance (HLB) de l'ordre de 15.
[0050] Le polymère d'oxyde d'alkylène peut être par exemple le SYNTHIONIC P8020 (marque
de commerce) fabriqué par la société WITCO, ou le PLURONIC PE (marque de commerce)
notamment de type 6400, 6800, 9400 et 10500, fabriqué par la société BASF.
[0051] Lorsque la formulation choisie est un liquide ou un gel, la composition selon l'invention
peut comprendre en outre un agent inhibiteur de mousse. En effet, la composition selon
l'invention comprend un agent tensioactif qui peut dans certaines conditions entraîner
la formation d'une mousse. Cette mousse peut être gênante par exemple dans un procédé
de dégraissage utilisant un aéro-éjecteur ou élévateur à air ("airlift"). Cet agent
inhibiteur peut être par exemple un phosphate d'alkyle comprenant de 4 à 12 atomes
de carbone tel que représenté par la formule (III) suivante :

[0052] Cet agent inhibiteur permet d'augmenter la vitesse de drainage du liquide interstitiel
contenu dans une mousse en formation, et donc de limiter ou d'empêcher cette formation.
Il permet aussi d'améliorer le pouvoir mouillant de la composition et peut jouer un
rôle important dans la rétention de la (des) substance(s) grasse(s) dans les micelles.
Il permet donc aussi, comme souligné précédemment, d'augmenter la capacité de micelliser,
par exemple le TBP, par les deux tensioactifs de la composition selon l'invention.
Des exemples de phosphate d'alkyle sont la MONTALINE ANP et le SEPPIC 619NP (marques
de commerce) fabriqués par la société SEPPIC. Elle agit comme un dispersant et permet
par exemple de garder en suspension des précipités de dibutylphosphates de Pu, Am,
U et Zr qui sont produits par l'extraction du solvant en milieu alcalin.
[0053] Lorsque la formulation choisie est une mousse, la composition selon l'invention peut
comprendre en outre un agent déstabilisateur de mousse. Cet agent déstabilisateur
peut être le même que l'agent inhibiteur de mousse précédemment cité, mais dans ce
cas il permettra de contrôler la stabilité de la mousse formée, c'est-à-dire le temps
nécessaire à une transformation totale d'un volume donné de cette mousse en liquide
et gaz. Ce temps, ou durée de vie, peut être modifiée en modifiant la concentration
de cet agent déstabilisateur dans la composition selon l'invention. Cet agent déstabilisateur
facilite le drainage du liquide interstitiel dans la mousse.
[0054] En général, la concentration en agent déstabilisateur est choisie pour obtenir une
durée de vie de la mousse de 10 à 30 minutes. Une telle durée de vie peut être adaptée
par exemple pour remplir un conteneur d'un volume donné dans un temps acceptable et
avoir une mousse ayant un taux de drainage suffisant pour que la composition selon
l'invention puisse dégraisser la surface de ce conteneur. En effet, lorsque la mousse
a rempli le conteneur, elle produit, si sa durée de vie est convenablement choisie,
un liquide de drainage qui en ruisselant sur les parois du conteneur dissous la substance
grasse, par exemple du TBP et ses dérivés, et l'entraîne sous forme de micelles. Le
liquide de drainage, chargé de ces micelles peut ensuite être récupéré dans une partie
basse du conteneur, et peut être recyclé.
[0055] Lorsque la formulation choisie est un gel, la composition selon l'invention peut
comprendre en outre un agent viscosant. Cet agent viscosant permet par exemple une
application locale contrôlée du gel formé comprenant la composition selon l'invention
pour un dégraissage d'une surface accessible à un opérateur. Un exemple d'agent viscosant
pouvant être ajouté à la composition selon l'invention est la gomme de xanthane. Il
s'agit d'un polysaccharide comprenant un enchaînement de 16 molécules, dont 13 sont
linéaires et trois ramifiées et son poids moléculaire est de plusieurs millions. Il
permet la formation de gels non-newtoniens qui résistent bien à la chaleur et aux
variations de pH.
[0056] Comme il est décrit précédemment, le dégraissage d'une surface consiste notamment
à solubiliser dans la solution aqueuse la (les) substance(s) présente(s) sur la surface
à dégraisser sous forme de micelles. Ces micelles sont formées notamment avec l'alcool
gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé et contiennent la (les) substance(s) grasse(s)
solubilisée(s).
[0057] Les micelles sont des particules dynamiques qui se forment et de se désagrègent sans
cesse dans la solution. Lorsque la concentration d'un des constituants de la composition
selon l'invention est trop faible, notamment par rapport à la quantité de substance(s)
grasse(s) à dissoudre, les micelles peuvent se dissocier et libérer la (les) substance(s)
grasse(s) qui se redépose(nt) alors sur les surfaces dégraissées. La dissociation
des micelles est visible et se traduit par la formation d'un trouble dans la solution.
Cette dissociation peut se produire lorsque la composition selon l'invention est saturée
en substance(s) grasse(s), et/ou à partir d'une certaine température.
[0058] La saturation de la composition selon l'invention par une substance grasse peut être
mesurée par une mesure du "point de trouble" de cette composition. Le point de trouble
est exprimé en degrés Celsius (°C). Le point de trouble tensioactif non ionique polyoxyéthylénique
correspond à une déshydratation partielle de la chaîne hydrophile, et qui se traduit,
si la température du point de trouble est atteinte, à la séparation de phases, c'est-à-dire
la démixtion du tensioactif.
[0059] Si le point trouble arrive à température ambiante, cela peut entraîner un redépôt
de la substance grasse sur les surfaces dégraissées, à température ambiante. Il est
donc préférable que le point de trouble de la composition soit supérieur à la température
ambiante, c'est-à-dire à environ 20°C, lorsque le dégraissage est effectué à température
ambiante ou à une température supérieure à celle-ci. Un point de trouble élevé traduit
par ailleurs une capacité élevée de dissolution d'une substance grasse. La mesure
du point de trouble permet donc notamment de mesurer l'efficacité de dégraissage de
la composition selon l'invention. Cette efficacité de dégraissage peut également être
mesurée par une mesure de la mouillabilité de cette surface.
[0060] L'efficacité de dégraissage d'une surface par la composition selon l'invention est
donc due notamment à la nature des constituants de cette composition. Cette efficacité
est due aussi aux concentrations de ses différents constituants.
[0061] La concentration de chacun des constituants de la composition selon l'invention peut
être ajustée, à partir des fourchettes de concentrations décrites précédemment, notamment
en fonction de la nature et de la quantité de substance(s) grasse(s) présente(s) sur
la surface à dégraisser, de la surface à dégraisser, de la formulation liquide, mousse
ou gel utilisée, et de la température à laquelle le dégraissage est effectué.
[0062] Dans un mode de réalisation de la présente invention, la composition selon l'invention
comprend de la soude ou une base équivalente, un éther d'alcool oléique et d'un polyoxyde
d'éthylène comprenant vingt unités d'oxyde d'éthylène, et un copolymère block à 45
unités d'oxydes d'éthylène et 9 unités d'oxydes de propylène appelé ci-après copolymère
block.
[0063] Dans une première variante de ce mode de réalisation, la composition précitée est
utilisée pour former un liquide de dégraissage. Il peut être souhaitable d'ajuster
les concentrations de chacun des constituants précités pour que ce liquide soit peu
moussant. Ainsi, par exemple, un liquide de dégraissage comprenant d'environ 0,5 à
environ 1 mol.l
-1 de NaOH, d'environ 0,05 à environ 0,4% en poids d'alcool oléique polyéthoxylé, de
préférence d'environ 0,05 à environ 0,2% de cet alcool, et d'environ 0,025 à environ
0,4% en poids du copolymère block, ou encore d'environ 0,1 à environ 0,4% en poids,
ou encore d'environ 0,2 à environ 0,4% en poids de ce copolymère est une composition
peu moussante. Le liquide peut comprendre en outre un agent inhibiteur de mousse.
Selon cette première variante, la composition selon l'invention présente un point
de trouble supérieur à la température ambiante, environ égale à 38°C, et même supérieur
à 40°C.
[0064] Une diminution de la concentration en alcool gras polyéthoxylé ou en copolymère block
peut permettre d'augmenter ce point de trouble.
[0065] Une telle composition permet par exemple un dégraissage efficace d'une lame métallique
recouverte d'environ 1 mg/cm
2 d'un mélange comprenant du TBP et ses dérivés HDBP et H
2MBP, ou d'un mélange comprenant du TPH, du TBP et ses dérivés HDBP et H
2MBP en une durée allant d'environ 15 à environ 200 mn, sans agitation, et à une température
de 20°C. La lame dégraissée peut en effet présenter une tension superficielle cos
θ tend vers 0, ce qui traduit un dégraissage quasi-total ou total de la surface.
[0066] Toutefois, dans certains cas, notamment pour une concentration en alcool oléique
polyéthoxylé, c'est-à-dire en éther d'alcool oléique et de polyoxyéthylène glycol,
environ égale ou supérieure à 0,2%, cette formulation peut devenir moussante lorsque
la concentration en NaOH est inférieure ou égale à environ 0,5 mol.l
-1. La composition peut alors être ajustée et peut comprendre en outre un agent inhibiteur
de mousse. C'est le cas par exemple pour une utilisation dans un procédé de dégraissage
utilisant une agitation ou un transport de cette composition liquide au moyen d'un
élévateur à air ou aéro-éjecteur ("airlift"). En effet, la pression et l'agitation
subies par le liquide dans un tel procédé requiert une composition présentant une
faible moussabilité. L'agent inhibiteur de mousse peut être par exemple un phosphate
d'alkyle tel que celui cité précédemment, à une concentration pouvant aller d'environ
0,1 à environ 0,4% en poids, ou encore d'environ 0,3 à environ 0,4% en poids dans
la composition. Lorsque cet agent inhibiteur est ajouté à la composition, afin de
conserver et éventuellement d'améliorer le pouvoir dégraissant de la composition,
il peut être nécessaire d'augmenter la concentration en éther d'alcool oléique et
de polyoxyéthylène glycol à environ 0,3% en poids. Une quantité trop importante de
ce dernier, et du phosphate d'alkyle dans la composition peut cependant diminuer la
quantité de substance(s) grasse(s) pouvant être retenues dans les micelles. La concentration
en polymère block peut alors être ajustée à une concentration d'environ 0,15 à environ
0,45% en poids pour obtenir un point de trouble inférieur à 80°C. Par exemple, une
composition comprenant environ 0,2% en poids d'éther d'alcool oléique et de polyoxyéthylène
glycol, environ 0,35% de copolymère block, environ 0,5 à 1 mol.l
-1 de NaOH, de préférence environ 0,5 mol.l
-1 de NaOH, et environ 0,4% en poids de phosphate d'alkyle possède un point trouble
de 68°C. Cette composition est une composition faiblement moussante qui permet par
exemple une dissolution d'environ 3 g/l de TBP et ses dérivés, et un dégraissage d'une
surface comportant 1 mg/cm
2 de TBP et ses dérivés en environ 20 mn.
[0067] Cette composition faiblement moussante est compatible pour un transport au moyen
d'un élévateur à air.
[0068] Dans cette première variante, les inventeurs ont remarqué que le point de trouble
de la composition varie de manière linéaire d'environ 71 à environ 20°C avec la concentration
en soude dans un intervalle allant respectivement d'environ 0,1 à environ 1,45 mol.l
-1 de NaOH notamment dans un régime convectif naturel, c'est-à-dire sans agitation de
la solution de la composition au cours du dégraissage.
[0069] Dans une deuxième variante, la composition de ce mode de réalisation est utilisée
sous forme de mousse.
[0070] L'élaboration d'une solution moussante à partir de la composition selon l'invention
peut être réalisée par exemple avec une concentration en éther d'alcool oléique et
de polyoxyéthylène glycol d'environ 0,4% à environ 1,5% en poids, par exemple d'environ
0,4 à environ 1% en poids, par exemple avec une concentration en soude allant de 0,5
à 1, 5 mol.l
-1. Par exemple, lorsque le rapport pondéral de la concentration en éther d'alcool oléique
et de polyoxyéthylène glycol sur la concentration copolymère block est d'environ 1,5
à environ 2,5, la concentration en éther d'alcool oléique et de polyoxyéthylène glycol
peut être d'environ 0,35 à environ 0,60% en poids. Ces concentrations peuvent être
adaptées à la quantité de substance(s) grasse(s) à dissoudre.
[0071] Cette composition convient par exemple pour générer une mousse à partir d'un générateur
de mousse comprenant un garnissage poreux. Ce générateur de mousse peut par exemple
être composé d'un cylindre de 120 mm de long et de 8 mm de diamètre rempli par 3,24
g d'un garnissage de type FORAFLON (marque de commerce). La mousse peut être générée
par exemple avec un débit d'une solution de cette composition allant d'environ 23
à environ 28 l/h, et un débit de gaz, par exemple de l'air, d'environ 88 l/h dans
les conditions normales de température et de pression. La mousse peut être générée
aisément dans cet exemple à un débit allant d'environ 120 à environ 130 l/h. Cette
mousse peut avoir un foisonnement, c'est-à-dire un rapport du volume de mousse générée
sur le volume de liquide interstitiel allant d'environ 6 à environ 7. Cette mousse
convient par exemple pour solubiliser aisément 1,2 g/l de TBP et ses dérivés.
[0072] Selon l'invention, le rapport du débit de gaz sur le débit de liquide peut être d'environ
6 à 7 pour générer une mousse à partir d'une composition selon l'invention et d'un
gaz.
[0073] Comme il a été décrit précédemment, il peut être intéressant de contrôler la durée
de vie de la mousse générée en ajoutant par exemple un déstabilisateur de mousse.
Ce déstabilisateur de mousse peut être par exemple un phosphate d'alkyle tel que celui
décrit précédemment, à une concentration allant d'environ 0,2 à environ 1,1% en poids
dans la composition, par exemple, lorsque la composition comprend un rapport pondéral
d'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé sur la concentration du copolymère
d'oxydes d'éthylène et de propylène égal à environ 1,5 (c'est-à-dire un rapport molaire
environ égal à 3,3). Par exemple le phosphate d'alkyle peut être environ égale à 0,3%
en poids.
[0074] Par exemple, lorsque la soude a une concentration supérieure ou égale à 0,5 mol.l
-1, le phosphate d'alkyle peut être à une concentration d'environ 0,3 à environ 0,5%
en poids, et lorsque la soude a une concentration inférieure à 0,5 mol.l
-1, le phosphate d'alkyle peut être à une concentration d'environ 1% en poids.
[0075] Cette composition est particulièrement efficace pour dégraisser par exemple une surface
métallique sur laquelle il y a du TBP et ses dérivés.
[0076] Cette dernière composition permet par exemple de former une mousse à un débit d'environ
1,6 m
3/h pour un débit d'une solution aqueuse de cette composition d'environ 200 l/h et
un débit de gaz, par exemple d'air, d'environ 1200 l/h dans un générateur de mousse
d'un volume de 77 cm
3 et d'un diamètre de 2,4 cm comprenant 29 g de garniture poreuse de type FLORAFLON
(marque de commerce). La mousse formée peut avoir une durée de vie, avec les concentrations
précitées, allant d'environ 10 à environ 30 minutes. Suivant ces concentrations, la
composition selon l'invention peut permettre de dissoudre jusqu'à 4 g/l de TBP et
ses dérivés. Le débit de mousse et son foisonnement peuvent être augmentés lorsque
la concentration en phosphate d'alkyle passe de 0,3 à 0,4% en poids dans cette composition.
[0077] Dans une troisième variante de ce mode de réalisation, la composition est utilisée
sous forme d'un gel. Selon cette troisième variante, la composition selon l'invention
peut comprendre par exemple d'environ 0,05 à environ 1% en poids ou encore d'environ
0,05 à environ 0,4% en poids d'éther d'alcool oléique et de polyoxyde d'éthylène,
d'environ 0,025 à environ 0,4% en poids de copolymère block, un inhibiteur de mousse
et un agent viscosant. L'agent viscosant peut être de la gomme de xanthane. Cet agent
viscosant peut être ajouté en une quantité permettant d'obtenir un gel présentant
par exemple une viscosité d'environ 0,8 Pa.s (800 cps). Lorsque l'agent viscosant
est de la gomme de xanthane, il peut par exemple être ajouté à une concentration d'environ
1,2% en poids. Selon cette troisième variante, il peut être avantageux d'utiliser
une composition peu moussante ou faiblement moussante telles que celles décrites dans
la première variante de ce mode de réalisation de la présente invention, c'est-à-dire
comprenant un inhibiteur de mousse.
[0078] Lorsque la substance grasse à solubiliser est en trop grande quantité par rapport
aux concentrations des constituants de ce gel, le dégraissage d'une surface comportant
du TBP et ses dérivés n'est pas altéré, mais il peut conduire à une solution triphasique
qui peut provoquer une redéposition du TBP. Une augmentation de la concentration en
éther d'alcool oléique et de polyoxyéthylène glycol et en copolymère block, par exemple
de 5 à 10 fois les concentrations citées précédemment, peut permettre d'obtenir dans
ces conditions un système monophasique, c'est-à-dire présentant une efficacité optimale
de dégraissage.
[0079] Selon l'invention, il apparaît évident que les concentrations de chacun des constituants
dans chacune des variantes du mode de réalisation précité peuvent être modifiées en
fonction de la nature et de la quantité de substance(s) grasse(s) à dissoudre pour
le dégraissage d'une surface, et de manière à réduire au maximum le volume des effluents
de dégraissage. Les concentrations précitées conviennent par exemple pour dégraisser
des surfaces comportant du TBP, TPH, HDBP et H
2MBP.
[0080] La composition, le gel et la mousse objets de la présente invention permettent de
dégraisser une surface recouverte d'une substance grasse avec laquelle ils sont mis
en contact. Cette mise en contact peut être réalisée par tout moyen de mise en contact
permettant d'appliquer un liquide, une mousse ou un gel sur une surface à dégraisser
ou à nettoyer. Selon l'invention, le moyen de mise en contact est de préférence choisi
en fonction de la surface à dégraisser, et de manière à réduire au maximum les effluents
issus du dégraissage.
[0081] Par exemple, lorsque la composition selon l'invention est utilisée sous forme liquide,
la mise en contact du liquide avec la surface à dégraisser peut être réalisée par
exemple par trempage, avec ou sans agitation, par aspersion, avec ou sans pression,
ou par mise en circulation. Le trempage peut être utilisé par exemple pour dégraisser
des surfaces d'objets de petites tailles ou des conteneurs étanches, l'aspersion peut
être utilisée pour dégraisser par exemple des surfaces plus étendues, et la mise en
circulation par exemple pour des tuyauteries. La formulation liquide de la composition
selon l'invention peut permettre par exemple d'utiliser un transport par élévateur
à air ("airlift") pour un dégraissage du tuyauteries par mise en circulation de cette
formulation dans ces tuyauteries.
[0082] Lorsque la composition selon l'invention est utilisée sous forme d'une mousse, la
mise en contact peut se faire par exemple par trempage ou par mise en circulation.
Le trempage peut être utilisé par exemple pour dégraisser des conteneurs et de manière
plus générale des structures volumineuses, et la mise en circulation peut être utilisée
par exemple pour des réseaux de tuyaux de grand volume d'une installation possédant
par exemple une géométrie interne complexe. La formulation mousse permet de diminuer
de manière conséquente, le volume d'effluents formés dans un procédé de dégraissage.
[0083] Enfin, lorsque la composition selon l'invention est utilisée sous forme de gel, la
mise en contact peut être réalisée par application du gel sur la surface à dégraisser
par exemple au moyen d'un rouleau, d'un chiffon, d'une spatule, ou d'une éponge. Cette
application peut être utilisée par exemple pour dégraisser une surface accessible
à un opérateur telle qu'une surface externe d'une installation, un sol, un bac de
rétention ou un plancher de cellule dans une installation de retraitement de combustibles
irradiés. La composition utilisée sous forme de gel peut permettre une mise en contact
plus localisée sur une surface à dégraisser que le liquide ou la mousse.
[0084] Selon l'invention, la mise en contact peut être réalisée à toute température adéquate
pour dégraisser une surface avec la composition selon l'invention. Cette température
peut être choisie en fonction de la formulation liquide, mousse ou gel utilisée, et
en fonction de la surface à dégraisser. Le choix de cette température dépend bien
entendu du point de trouble de la composition utilisée. En effet, une température
supérieure au point de trouble de la composition provoque une séparation des micelles
de la solution aqueuse en entraînant une partie des tensioactifs et du TBP associé
à celles-ci. La solution devient diphasique. Selon l'invention, cette température
peut être par exemple la température ambiante, ou une température supérieure à la
température ambiante et inférieure au point de trouble de la composition.
[0085] Selon l'invention, la mise en contact de la composition avec la surface à dégraisser
peut être réalisée pendant une durée qui peut être notamment fonction de la nature
et de la quantité de substance(s) grasse(s) présente(s) sur la surface à dégraisser,
de la concentration de chacun des constituants de la composition selon l'invention,
de la formulation liquide, mousse ou gel utilisée, du moyen de mise en contact utilisé,
et de la température de mise en contact. Cette durée peut être très courte et atteindre
15 à 20 minutes pour un trempage de la surface à dégraisser, sans agitation et à température
ambiante.
[0086] La présente invention se rapporte donc également à un procédé de dégraissage d'une
surface, ledit procédé comprenant une mise en contact de la surface à dégraisser avec
une composition, un liquide, une mousse, ou un gel selon l'invention.
[0087] Ce procédé s'applique pour un dégraissage , de surfaces telles que celles décrites
précédemment, et permet d'en éliminer une (des) substance(s) grasse(s) telle(s) que
celle(s) décrite(s) précédemment.
[0088] La mise en contact peut être effectuée dans les conditions décrites précédemment
et avec des concentrations de chacun des constituants de la composition, de la mousse
ou du gel telles que décrites précédemment.
[0089] Cette mise en contact peut être répétée une ou plusieurs fois, en renouvelant ou
non à chaque mise en contact la composition, la mousse ou le gel utilisé.
[0090] Cette mise en contact peut être précédée et/ou suivie d'un traitement, par exemple
en milieu acide fort concentré, par exemple HNO
3 dans le cas d'une surface comportant du TPH, du TBP ou ses dérivés notamment dans
une usine de retraitement de combustibles irradiés.
[0091] La surface peut ensuite être rincée, par exemple à l'eau puis séchée.
[0092] Ce procédé permet par exemple de dégraisser des surfaces d'ateliers d'usines de retraitement
de combustibles nucléaires utilisant notamment des solvants tels que du TBP et ses
dérivés en tant que solvant d'extraction des combustibles. Le procédé de l'invention
est un moyen efficace de dégraissage de ces surfaces et présente de nombreux avantages
par rapport à l'art antérieur.
[0093] En effet, du fait d'une contamination radioactive des solvants précités, les effluents
de dégraissage de ces surfaces doivent être traités pour ensuite être stockés en confinement
dans les fûts de bitume. Le procédé de dégraissage de l'art antérieur, de part la
concentration et le volume des solutions utilisées, fournit une quantité importante
d'effluents de dégraissage, qu'il est difficile à traiter et conduit à un nombre important
de fûts de bitume ou de verre.
[0094] La composition et le procédé de l'invention permettent de réduire de manière importante
le volume des effluents de dégraissage, et dans l'exemple d'une composition selon
l'invention comprenant de la soude, leur concentration en sodium, et donc de réduire
le nombre de fûts de bitume par rapport à l'art antérieur.
[0095] De plus, pour le traitement de ces effluents, la composition selon l'invention rend
possible la concentration du TBP et de ses dérivés dissous et retenus dans les micelles,
par évaporation de l'eau de ces effluents. En effet, les concentrations des différents
constituants de la composition selon l'invention peuvent être choisies pour avoir
un point de trouble inférieur à la température d'ébullition du TBP et de ses dérivés.
[0096] L'invention fournit également un moyen efficace de préparation d'une surface à une
décontamination radioactive. En effet, dans les installations de retraitement de combustibles
nucléaires irradiés, certains dérivés du TBP, tels que le HDBP, forment des précipités
avec la plupart des cations radioactifs métalliques présents à l'intérieur de ces
installations. Ces précipités se déposent sur les surfaces de ces installations sous
forme de colloïdes, et la décontamination radioactive de ces surfaces nécessite leur
érosion sur une épaisseur de 2 à 10 µm. Cette érosion ne peut être efficace qu'après
élimination des solvants gras de ces surfaces, notamment des colloïdes, du TBP et
des dérivés de ce dernier, c'est-à-dire qu'après un dégraissage efficace de ces surfaces.
[0097] Aussi, la présente invention se rapporte également à un procédé de décontamination
radiochimique d'une surface comprenant dans cet ordre : un dégraissage de ladite surface
par le procédé de l'invention, et une décontamination radioactive de la surface dégraissée.
[0098] Ce procédé de décontamination radiochimique permet de traiter des surfaces contaminées
par de nombreux radionucléides tels que les actinides et les produits de fission.
[0099] Les surfaces, substance(s) grasse(s), compositions, liquide, mousse et gel peuvent
être ceux décrits précédemment.
[0100] Selon l'invention, la décontamination radioactive peut être une décontamination par
érosion chimique, par exemple une érosion chimique choisie parmi un traitement érosif
cérium, un traitement érosif HF et un traitement spécifique du ruthénium.
[0101] Le traitement érosif cérium consiste à traiter une surface par une mise en contact
de cette surface avec une solution de traitement comprenant un mélange d'acide nitrique
concentré et de cérium IV, pendant une durée et à une température telles que l'érosion
de cette surface se fasse sur une épaisseur de 2 à 10 µm. La concentration en acide
nitrique peut être par exemple de 2 mol.l
-1 et celle du cérium de 0,05 mol.l
-1. Le traitement peut par exemple être effectué pendant une durée de 2 heures par exemple
à 50°C, et peut comprendre une agitation de la solution de traitement. Ce traitement
est destiné à déplacer la contamination fixée en complément de la contamination labile
liée au solvant.
[0102] Le traitement érosif HF consiste à traiter une surface par une mise en contact de
cette surface avec une solution de traitement comprenant un mélange d'acide nitrique
concentré et de HF, pendant une durée et à une température telles que l'érosion de
cette surface se fasse sur une épaisseur de 2 à 10 µm. La concentration en acide nitrique
peut être par exemple de 2 mol.l
-1 et celle de HF de 0,1 mol.l
-1. Le traitement peut par exemple être effectué pendant une durée de 5,5 heures par
exemple à 50°C, et peut comprendre une agitation de la solution de traitement. Ce
traitement est destiné à complexer certains radionucléides tels que Pu, Zr, U, Am
et à déplacer la contamination fixée sur la surface.
[0103] Le traitement spécifique ruthénium consiste à traiter une surface par une mise en
contact de cette surface avec une solution de traitement comprenant un mélange de
KMnO
4 et de soude. La concentration en KMnO
4 peut être par exemple de 0,05 mol.l
-1, et la concentration en soude de 0,5 mol.l
-1. Le traitement peut par exemple être effectué pendant une durée de 2 heures par exemple
à 50°C, et peut comprendre une agitation de la solution de traitement. Ce traitement
est destiné à éliminer une contamination due au ruthénium 106 (
106Ru). Il peut être suivi par un trempage de la surface dans de l'acide nitrique.
[0104] Ce procédé de décontamination radiochimique est plus efficace que celui de l'art
antérieur qui comprenait un dégraissage par le procédé de l'art antérieur et un traitement
d'oxydation qui permet de solubiliser les oxydes de ruthénium. En effet, le procédé
de l'invention permet d'améliorer la décontamination radioçhimique d'une surface de
manière conséquente, puisque des mesures de radioactivité résiduelle des surfaces
décontaminées par ce procédé ont montré une activité résiduelle jusqu'à 20 fois inférieure
à celle obtenue par le procédé de l'art antérieur, et une mesure de facteur de décontamination
FD de ces surfaces a montré un gain de l'ordre de 10 par rapport à l'art antérieur.
[0105] Rappelons que ce procédé permet aussi de réduire jusqu'à 11 fois les quantités de
soude utilisées, lorsque la composition comprend de la soude, par rapport à l'art
antérieur, et ce avec une meilleure efficacité du dégraissage.
[0106] De plus, des essais réalisés sans agitation des solutions de dégraissage ont montré
un dégraissage aussi efficace des surfaces qu'avec agitation.
[0107] Une étude de compatibilité de la composition selon l'invention avec les différents
traitements des effluents de dégraissage et éventuellement de décontamination de surfaces
d'usine de retraitement de combustibles irradiés a été réalisée. Cette étude a montré
qu'une concentration par évaporation de l'effluent, en milieu neutre ou acide, en
vue d'une réduction de volume d'environ 10 fois, se traduit par l'obtention d'un concentrat
biphasique qui peut être émulsionné par pompage pour un transfert à un traitement
chimique. Une précipitation chimique dans un effluent non concentré de divers absorbants
minéraux de radioéléments tels que des hydroxydes, sulfates et ferrocyanures insolubles,
et une absorption associée de traceurs inactifs de Cs, Sr, Ce, Ru, sur ces composés
ne sont pas modifiées par la présence d'une composition selon l'invention. Une comparaison
de facteurs de décontamination en l'absence ou en présence d'une composition selon
l'invention montre qu'il n'y a pas de modification des performances d'un procédé chimique
d'insolubilisation due à cette composition. De plus, la quantité de boue formée reste
identique avec ou sans composition selon l'invention. Une sédimentation des suspensions,
utilisée en tant que moyen de séparation solides/liquide dans un deuxième étape de
traitement chimique des effluents est peu perturbée par la présence de composés tensioactifs.
En effet, une séparation solides/liquide sur filtre rotatif à précouche de diatomées,
effectuée sous vide partiel, ne pose pas de problème avec une composition selon l'invention,
par exemple lorsqu'elle a une concentration d'environ 1,38 g/l en solution aqueuse
: aucun moussage n'est observé et la présence de la composition selon l'invention
ne perturbe pas la filtration.
[0108] De nombreux autres avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture des
exemples suivants.
Exemple 1 : Exemple comparatif de dégraissage
[0109] Cet exemple est un exemple comparatif de l'efficacité de dégraissage d'une composition
et d'un procédé conforme à l'invention par rapport à des solutions et un procédé de
l'art antérieur.
[0110] Dans cet exemple, la surface à dégraisser est une lame en acier austénitique recouverte
d'environ 1 g/cm
2 d'un des mélanges A et B suivants qui représentent la substance grasse à dissoudre.
Mélange A : 0,9% en poids de TBP + 0,1% en poids d'un mélange comprenant 60% de HDBP
et 40% de H2MBP.
Mélange B : 0,7% en poids de TPH + 0,27% en poids de TBP + 0,03% en poids d'un mélange
comprenant 60% en poids de HDBP et 40% en poids de H2MBP.
[0111] Le procédé de l'art antérieur comprend les séquences suivantes, dans cet ordre, et
avec une agitation des solutions utilisées, au moyen d'un barreau magnétique, à 500
tr/min :
- trempage de chaque lame dans une solution d'acide nitrique à 5 mol.l-1 à une température de 50°C pendant 60 minutes,
- rinçage de chaque lame à l'eau à une température de 50°C pendant 5 minutes,
- trempage de chaque lame dans une solution de soude à 5 mol.l-1 à une température de 50°C pendant 120 minutes,
- rinçage de chaque lame dans de l'eau à une température de 50°C pendant 5 minutes,
- trempage de chaque lame dans une solution d'acide nitrique à 5 mol.l-1 à une température de 50°C pendant 60 minutes, et
- rinçage de chaque lame à l'eau à une température de 50°C pendant 5 minutes.
[0112] Le procédé de l'invention comprend un trempage de chaque lame dans une composition
selon l'invention, sans agitation, à une température de 20°C.
[0113] Dans cet exemple, deux compositions différentes selon l'invention sont utilisées.
Ces deux compositions comprennent chacune 0,12% en poids d'éther d'alcool oléique
et de polyoxyéthylène glycol à 20 unités d'oxyde d'éthylène, de la marque de commerce
SIMULSOL 98 fabriqué par la société SEPPIC (formule (I) précédente) et 0,57% en poids
de copolymère block à 45 oxydes d'éthylène et 9 oxydes de propylène de la marque de
commerce SYNTHIONIC P8020 fabriqué par la société WITCO (formule (II) précédente).
Une première de ces deux compositions, appelée ci-après composition 1, comprend 0,5
mol.l
-1 de NaOH, et la deuxième de ces compositions, appelée ci-après composition 2, comprend
1 mol.l
-1 de NaOH. Le point de trouble de ces deux compositions est de 38°C.
[0114] L'efficacité de dégraissage de ces deux procédés a été comparée en mesurant l'angle
de contact entre une solution aqueuse et chaque lame métallique dégraissée, par la
méthode SCHULTZ, et en mesurant le temps de contact minimal pour un dégraissage total
de ces lames. Un angle de mouillage égal à 0 traduit un dégraissage total de la surface,
c'est-à-dire à une récupération de la graisse de la surface métallique. Pour déplacer
cette graisse, la solution aqueuse doit permettre sa micellisation.
[0115] Le tableau 1 suivant regroupe les résultats de ces mesures :

[0116] Les résultats de cet exemple montrent que le dégraissage de chaque lame, par le procédé
de l'art antérieur, recouverte du mélange A ou du mélange B, n'est que partiel pour
une durée totale de ce procédé de 255 minutes, à une température de 50°C et pour des
solutions très concentrées d'acide nitrique et de soude.
[0117] Tandis que le procédé et la composition selon l'invention permettent un dégraissage
total des lames, quel que soit le mélange A ou B recouvrant ces lames pour une durée
totale de traitement de 200 et 30 minutes, pour des solutions jusqu'à dix fois moins
concentrées que les solutions de l'art antérieur, et à température ambiante.
[0118] De plus, des essais supplémentaires ont montré qu'une lame dégraissée avec la composition
1 ou 2 est parfaitement mouillable par de l'acide nitrique 5N, ce qui n'est pas le
cas d'une lame dégraissée par les solutions et le procédé de l'art antérieur.
Exemple 2 : cinétique de dégraissage d'une surface avec une composition selon l'invention
[0119] Dans cet exemple, une lame métallique recouverte de 0,75 g/cm
2 d'un mélange C de solvant TPH+TBP+HDBP+H
2MBP comprenant respectivement 70 ; 27 ; 1,8 et 1,2% en poids de ces solvants et une
lame métallique recouverte de 1,2 mg/cm
2 d'un mélange D de solvant TBP+HDBP+H
2MBP comprenant respectivement 90 ; 6 et 4% en poids de ces solvants, sont dégraissées
par trempage sans agitation dans une solution aqueuse de la composition selon l'invention
comprenant 0,5 mol.l
-1 de soude, 0,12% en poids de SIMULSOL 98 (marque de commerce) et de 0,57% en poids
de SYNTHIONIC P8020 (marque de commerce). Le dégraissage est réalisé à température
ambiante. La cinétique de dégraissage est suivie en mesurant au cours du temps, et
à intervalles réguliers, la tension superficielle γcosθ de chaque lame par la méthode
de la lame immergée de WILHELMY et en déterminant le cosθ correspondant. Le tableau
2 ci-dessous regroupe les résultats de cet exemple.
Tableau 2 : cinétique de dégraissage d'une surface avec une composition conforme à l'invention
| Temps (minute) |
0 |
5 |
10 |
20 |
30 |
45 |
60 |
90 |
120 |
180 |
| mélange C : cosθ |
0,83 |
0,75 |
0,69 |
0,71 |
0,78 |
0,90 |
0,90 |
0,95 |
1 |
- |
| mélange D : cosθ |
0;6 |
0,67 |
0,66 |
0,65 |
0,75 |
0,78 |
0,83 |
0,89 |
0,96 |
1 |
[0120] D'après les résultats de Cet exemple, il apparaît qu'il faut environ 120 minutes
pour dégraisser parfaitement (cosθ=1) la lame recouverte du mélange C et 180 minutes
pour dégraisser parfaitement la lame recouverte du mélange D dans les mêmes conditions
avec la composition selon l'invention.
[0121] Des essais de cinétique identiques à ceux de cet exemple ont été réalisés avec une
concentration en soude, dans la composition selon l'invention, de 1 mol.l
-1. La cinétique de dégraissage a été beaucoup plus rapide, car 30 minutes ont suffi
pour dégraisser parfaitement la lame recouverte avec le mélange D. Ces essais ont
montré que la solubilité du mélange D est 305 fois plus élevée avec la soude à 1 mol.l
-1 qu'avec la soude 0,5 mol.l
-1.
[0122] A titre de comparaison, un traitement des mêmes lames par de la soude à une concentration
de 5 mol.l
-1, sans tensioactif avec une agitation de 500 tr/min, et pendant 120 minutes ne permet
pas un dégraissage total des lames. En effet, le cosθ obtenu par ce traitement n'est
que de 0,81.
[0123] Des essais complémentaires ont montré qu'une dilution d'une composition selon l'invention
d'un facteur de 2 augmente la durée du dégraissage d'un même facteur.
Exemple 3 : efficacité de dégraissage d'une surface avec une composition faiblement moussante
selon l'invention
[0124] Cet exemple illustre l'efficacité de dégraissage d'une surface par des solutions
de compositions faiblement moussantes selon l'invention.
[0125] Dans cet exemple, les compositions utilisées comprennent une concentration constante
de soude égale à 0,5 mol.l
-1, et une concentration constante en éther d'alcool oléique et de polyoxyéthylène glycol
égale à 0,2% en poids. L'alcool gras utilisé est le SIMULSOL 98 (marque de commerce)
fabriqué par la société SEPPIC. Ces compositions comprennent une concentration variable
en copolymère block de la marque de commerce SYNTHIONIC P8020 fabriqué par la société
WITCO, et comprennent en outre un agent inhibiteur de mousse en une concentration
également variable. Cet agent inhibiteur de mousse est un phosphate d'alkyle de la
marque de commerce MONTALINE ANP fabriqué par la société SEPPIC. La surface à dégraisser
est une lame d'acier recouverte de 1 mg/cm
2 de TBP.
[0126] Le dégraissage est réalisé à température ambiante et sans agitation des solutions
de dégraissage.
[0127] L'efficacité de dégraissage de ces solutions est évaluée par une mesure du point
de trouble (en °C) de chacune de ces solutions, par une mesure du temps, en minutes,
nécessaire à chacune de ces solutions pour dégraisser totalement la lame métallique
de manière à obtenir une tension superficielle telle que cosθ≈1, et par une mesure
de la quantité (en g/l) de TBP que chaque solution peut dissoudre. Le tableau 3 suivant
regroupe les résultats de cet exemple.
Tableau 3 : Efficacité de dégraissage de compositions faiblement moussantes selon l'invention
| Synthionic P8020 (%) |
Montaline ANP (% en poids) |
Point de trouble (°C) |
Efficacité du dégraissage (mn) pour cosθ≈1 |
TBP pouvant être dissous (g/l) |
| 0,25 |
0,3 |
69 |
40 |
2,8 |
| 0,25 |
0,4 |
73 |
40 |
2,9 |
| 0,35 |
0,3 |
71 |
20 |
2,1 |
| 0,35 |
0,4 |
65 |
20 |
3 |
| 0,45 |
0,3 |
55 |
20 |
1,5 |
| 0,45 |
0,4 |
59 |
20 |
1,2 |
[0128] Ces résultats montrent que pour une concentration en soude de 0,5 mol.l
-1 et pour une concentration en SIMULSOL 98 de 0,2% en poids, la composition selon l'invention
comprenant 0,35% en poids de SYNTHIONIC P8020 et 0,4% en poids de MONTALINE ANP semble
la plus efficace pour dissoudre du TBP.
[0129] Des essais de mise en circulation de ces compositions, par élévateur à air ("airlift")
ont montré que la production de mousse est suffisamment faible pour ne pas engorger
le pot séparateur de l'"airlift".
Exemple 4 : Exemple d'une mousse comprenant la composition selon l'invention
[0130] Les solutions utilisées pour former la mousse de cet exemple comprennent une concentration
en SIMULSOL 98 (marque de commerce) supérieure ou égale à 0,4% en poids, une concentration
en SYNTHIONIC (marque de commerce) supérieure à 0,26% en poids, et comprennent en
outre un agent déstabilisateur de mousse. Cet agent déstabilisateur est la MONTALINE
ANP (marque de commerce) décrit précédemment en tant qu'inhibiteur de mousse.
[0131] Dans cet exemple, toutes les compositions comprennent une concentration en soude
constante égale à 0, 75 mol.l
-1.
[0132] Des mousses ont été fabriquées à partir de ces compositions à partir d'un générateur
statique composé d'un cylindre de 120 mm de long et 8 mm de diamètre rempli par 3,24
g d'un garnissage poreux de type FORAFLON (marque de commerce).
[0133] Le générateur a été alimenté par chaque solution moussante à l'aide d'une pompe à
engrenage avec un débit de liquide de 23 à 28 l/h et d'air à 88 l/h dans les conditions
normales de température et de pression. Les mousses sont obtenues à un débit de 120
à 130 l/h, avec un foisonnement allant de 6 à 7 et une durée de vie de 15
+ 2 minutes.
[0134] Dans cet exemple, on a mesuré la quantité de TBP et ses dérivés HDBP et H
2MBP (en g/kg) qui peut être dissoute dans différentes compositions selon l'invention.
Les essais ont été réalisés à température ambiante.
[0135] Le tableau 4 suivant regroupe les résultats obtenus dans cet exemple.
Tableau 4 : dissolution du TBP pour différentes mousses comprenant composition selon l'invention
TBP+HDBP+H2MBP (g/kg)
(NaOH=0,75 mol.l-1) |
0 |
0,6 |
1,2 |
2 |
2,5 |
SIMULSOL 98
(% en poids) |
0,4 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
1,45 |
SYNTHIONIC P8020
(% en poids) |
0,26 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,95 |
MONTALINE ANP
(% en poids) |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
[0136] Ces résultats montrent que lorsque les teneurs en SIMULSOL 98 et en SYNTHIONIC P8020
sont augmentées, la dissolution du TBP est augmentée.
[0137] Des essais supplémentaires avec une composition comprenant 0,75 mol.l
-1 NaOH, 0,8% en poids de SIMULSOL 98 (marque de commerce), 0,6% en poids de SYNTHIONIC
P8020 (marque de commerce) et 0,4% de MONTALINE ANP (marque de commerce) ont permis
de produire avec un débit de 1200 l/h d'air et de 200 l/h de liquide une mousse à
un débit de 1400 l/h, d'une durée de vie de 20 minutes.
[0138] Ces compositions de mousse ont montré une efficacité de dégraissage identique à celle
des exemples 1 à 3 précédents, concernant la composition liquide conforme à l'invention.
Exemple 4 : Exemple d'un gel comprenant la composition selon l'invention
[0139] Le gel fabriqué dans cet exemple comprend 1 mol.l
-1 NaOH, 0,2% en poids de SIMULSOL 98 (marque de commerce), 0,45% en poids de SYNTHIONIC
P8020 (marque de commerce) et comprend en outre un agent viscosant. Cet agent viscosant
est de la gomme de xanthane de la marque de commerce KELZAN 140X et il est ajouté
à la composition selon l'invention à raison de 1,2% en poids. Le gel obtenu présente
une viscosité de 0,8 Pa.s (800 cps) qui varie peu avec la température.
[0140] Ce gel permet de dégraisser une lame métallique recouverte de TBP et ses dérivés
avec la même efficacité que les compositions des exemples 1 à 3 précédents.
Exemple 5 : Exemple comparatif d'une décontamination radiochimique d'une surface entre un procédé
selon l'invention et un procédé de l'art antérieur
[0141] Cet exemple est un exemple comparatif de l'efficacité de décontamination radiochimique
d'une surface par un procédé de la présente invention par rapport à une décontamination
radiochimique selon l'art antérieur.
[0142] Dans cet exemple, les surfaces à dégraisser et à décontaminer radioactivement sont
des tronçons sensiblement cylindriques en acier inoxydable provenant de sondes de
phases organiques d'une usine d'extraction de combustibles nucléaires. Elles ont été
numérotées de 1 à 9. Ces surfaces ont été en contact avec du TBP, TPH, HDBP et H
2DBP, et leur radioactivité est due à plus de 98 % au ruthénium 106 (
106Ru). Avant prélèvement, elles ont été soumises à un rinçage avec de l'acide nitrique
concentré puis à une mesure de leur radioactivité en
106Ru. Cette activité sera appelée ci-après A
o et correspond à l'activité de chaque surface avant décontamination radiochimique.
[0143] Les procédés de décontamination radiochimique dans cet exemple comprennent un dégraissage
de chaque surface, soit selon un procédé de l'art antérieur décrit dans l'exemple
1, soit selon le procédé de l'invention, et une décontamination radioactive par un
traitement érosif.
[0144] Le procédé de l'invention utilisé dans cet exemple comprend les trois étapes suivantes,
dans cet ordre :
- trempage de la surface dans une solution d'acide nitrique à 5 mol.l-1 pendant une heure à 50°C sous agitation,
- trempage de la surface dans une solution d'une composition selon l'invention comprenant
0,5 mol.l-1 de NaOH, 0,12 % en poids de SIMULSOL 98 (marque de commerce) et 0,57 % en poids de
SYNTHIONIC P8020 (marque de commerce) à 21°C sans agitation, et
- trempage dans une solution à 0,5 mol.l-1 pendant une heure à 50°C sous agitation.
[0145] Une mesure de l'activité radioactive résiduelle
106Ru (AR1) a été effectuée pour chaque surface après dégraissage, et avant la décontamination
radioactive, pour mesurer la décontamination de la surface due au dégraissage. A partir
de ces mesures, un facteur de décontamination radioactive

est calculé pour chaque surface dégraissée.
[0146] Le tableau 5 suivant regroupe les résultats de ces mesures et calculs et permet de
comparer l'effet du dégraissage selon l'invention sur la décontamination radioactive
d'une surface, par rapport à l'art antérieur.
Tableau 5 : effet du dégraissage sur la décontamination d'une surface
| |
Art antérieur |
Invention |
| Surface |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| A0 106Ru x 106 Bq |
59,9 |
4,7 |
- |
- |
6,4 |
6,3 |
14,4 |
6,5 |
7,6 |
| AR1 106Ru x 106 Bq |
6 |
1,37 |
2,1 |
3,05 |
0,29 |
0,46 |
0,34 |
0,29 |
0,23 |
| FD1 |
10 |
3,5 |
- |
- |
22 |
14 |
42 |
22,5 |
33 |
avec A0 : activité 106Ru de la surface avant dégraissage
AR1 : activité résiduelle 106Ru de la surface après dégraissage
FD1 : facteur de décontamination de la surface après dégraissage =

|
[0147] Ces résultats montrent que l'activité résiduelle des surfaces après le traitement
de dégraissage selon l'invention est homogène et sa valeur moyenne est de 0,32 x 10
6 Bq, soit un facteur de décontamination FD1 moyen de l'ordre de 25. Les surfaces dégraissées
par le procédé de l'art antérieur montrent des activités résiduelles beaucoup plus
élevées que celles de l'invention, soit 6 x 10
6 Bq et 1,37 x 10
6 Bq, c'est-à-dire un facteur de décontamination de 10 et 3,5 respectivement.
[0148] Le procédé de l'invention apparaît donc significativement plus efficace que le procédé
de l'art antérieur pour dégraisser une surface, et même pour décontaminer radioactivement
cette surface.
[0149] Après ces traitement de dégraissage, certaines de ces surfaces sont soumises à la
décontamination radioactive par un traitement érosif. Ce traitement érosif est soit
un traitement érosif cérium IV (T. E. Ce IV) pendant 2,5 heures, soit un traitement
érosif HF (T. E. HF) pendant 5,5 heures, soit un traitement érosif ruthénium (T. E.
Ru) pendant 2 heures, ce dernier traitement étant suivi d'un trempage dans HNO
3 pendant 1 heure. Ces traitements ont été décrits précédemment.
[0150] Après ce traitement de décontamination radioactive, la perte de poids Δm due au traitement
érosif et l'activité résiduelle
106Ru (AR2) de chaque surface dégraissée
et décontaminée sont mesurées. A partir de cette dernière mesure, un facteur de décontamination
totale

est déterminé pour chaque surface. Le facteur de décontamination FDT est celui obtenu
pour le dégraissage
et la décontamination de chaque surface.
[0151] Le tableau 6 suivant regroupe ces résultats de mesures et de calculs.
Tableau 6 : récapitulatif de l'exemple 5
| |
Art antérieur |
Invention |
Art antérieur |
Invention |
Art antérieur |
Invention |
| Surface |
2 |
5 |
3 |
6 |
7 |
4 |
8 |
9 |
| AR1 106Ru x 106 Bq |
1,37 |
0,29 |
2,1 |
0,46 |
0,34 |
3,05 |
0,29 |
0,23 |
| Traitement érosif (T.E.) ou spécifique (T.S.) |
T. E. Ce IV 2,5 h |
T. E. HF 5, 5 h |
T. S. Ru = KMnO4 |
| AR2 106Ru x 106 Bq |
0,012 |
0,0012 |
0,1 |
0,016 |
0,005 |
0,12 |
0,011 |
0,014 |
| FDT |
388 |
3 045 |
743 |
800 |
1 266 |
480 |
590 |
462 |
| Δm (kg) x 10-6 |
65 |
57 |
65 |
77 |
78 |
- |
- |
- |
[0152] Ces résultats montrent une plus grande efficacité de décontamination radiochimique
par le procédé de l'invention que par le procédé de l'art antérieur. En effet, l'activité
résiduelle AR2
106Ru est environ 10 à 20 fois plus faible pour une surface traitée par le procédé de
l'invention que par le procédé de l'art antérieur, et ce quelque soit le traitement
complémentaire utilisé : soit érosif, par exemple pour Ce IV ou Hf, soit spécifique
pour le ruthénium. Cette amélioration peut notamment s'expliquer par une meilleure
préparation des surfaces à décontaminer par le procédé de dégraissage selon l'invention
en comparaison au procédé de l'art antérieur.
[0153] Ces résultats montrent également que le procédé de dégraissage selon l'invention
est compatible avec les traitements érosifs.
[0154] Ces résultats montrent également que les pertes de masse Δm mesurées sont comparables
pour toutes les surfaces, quel que soit le procédé de dégraissage et le traitement
érosif utilisés. Il n'y a donc pas de modification des cinétiques d'érosion imputables
au traitement de dégraissage.
[0155] Des essais complémentaires ont montré qu'un dégraissage selon l'invention appliqué
pendant 3 heures, avec la composition précédemment décrite, sans agitation est aussi
efficace qu'en présence d'une agitation. Ces essais ont été prolongés jusqu'à 3,5
heures, et ont montré qu'une efficacité maximale, dans ces conditions de concentration,
et à une température de 25°C était obtenue en 3 heures, notamment concernant l'activité
résiduelle de
106Ru.
Exemple 6 : Décontamination d'une cellule active par un gel selon l'invention
[0156] Dans les usines de retraitement, l'assainissement des unités d'extraction par solvant
nécessite avant toute décontamination un dégraissage efficace afin d'extraire le TBP
et ses produits de radiolyse des surfaces métalliques.
[0157] La cellule décontaminée avait pour fonction la partition U/Pu (2ème cycle d'extraction).
[0158] La contamination du plancher de cette cellule a été occasionnée par des fuites de
solvant chargé en U et Pu qui ont été plus ou moins étalées par les intervenants.
[0159] Une partie de ce solvant a été plus ou moins radiolysée, ce qui a produit des dépôts
noirs goudronneux.
[0160] Le niveau moyen de contamination surfacique alpha a été estimé à un peu moins de
2 Mbq/cm
2, soit, compte tenu d'une surface de plancher d'environ 30 m
2, une activité totale en émetteurs alpha de 0,57 Tbq.
[0161] La composition isotopique moyenne (% en masse) déterminée sur les déchets récupérés
est la suivant :
- Pu238 : 0, 64
- Pu239 : 81,3
- Pu240 : 14,61
- Pu241 : 2,48
- Pu242 : 0,89
- Am241 : 0,38
[0162] Les débits de dose mesurés dans la cellule fluctuaient avant toute opération de décontamination,
entre 0,3 et 10 mGy/h selon les zones.
[0163] La formulation selon l'invention utilisée avait les caractéristiques suivantes :
- Simulsol 98 : 2,0 g/l soit 0,2% en poids
- Synthionic P8020 : 4,8 g/l soit 0,48% en poids
- Montaline ANP : 3,0 g/l soit 0,3% en poids
- NaOH : 1,0 mol/l
- eau qsp : 1 1
[0164] Le gel a été appliqué sur le plancher (30 m
2) à l'aide d'un rouleau par portion de 5 à 6 m
2 en insistant plus particulièrement sur les zones identifiées comme étant les plus
irradiantes.
[0165] Après un temps de contact de 2 heures avec le plancher, le gel contaminé a été récupéré
à l'aide d'une raclette puis soumis à un séchage naturel dans son pot d'origine.
[0166] La partie la plus contaminée de la cellule (côté process) a été assainie en 4 séquences
avec environ 2 kg de gel/m
2.
[0167] Le reste de la cellule a été traitée en 2 passes (20 à 25 m
2 par 25 kg de gel, soit près de 1 kg de gel par m
2).
[0168] Un rinçage acide (10 l d'acide nitrique) a été nécessaire pour éliminer les dernières
traces de gel présentes sur le plancher.
[0169] Le plancher de cellule est parfaitement mouillable par l'acide nitrique après le
dégraissage. L'acide nitrique utilisé a été récupéré à l'aide de chiffonnettes en
polypropylène.
[0170] Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 7 suivant :
| Réactifs utilisés |
Caractéristiques du gel |
| (volumes) |
(masses) |
| Gel dégraissant : 37 litres |
NaOH : 1480 g |
| HNO3(1 mol/l) : 10 litres |
Tensioactifs : 285 g |
| |
Viscosant : 444 g |
| |
Indicateur |
Avant dégraissage |
Après dégraissage |
Facteur de décontamination |
| (*) |
Masse de Pu (g) |
73 |
<0,069 |
> 1050 |
| (**) |
Activité surfacique moyenne alpha (Bq/cm2) |
1,9.106 |
1,7.103 |
≅1100 |
[0171] A noter, qu'après dégraissage, les débits de dose absorbée mesurés dans la cellule
sont tombés dans l'intervalle [2.10
-2, 3.10
-2]mGy/h, soit un facteur de réduction du débit de dose compris entre 10 et 500.
(*) Les quantités de plutonium déplacé ont été estimées à partir des activités radiochimiques
mesurées dans les déchets générés.
(**) L'activité résiduelle de la cellule était évaluée à l'aide de frottis et de mesures
directes.
Bilan des déchets produits
[0172] Pour pouvoir être caractérisés dans de bonnes conditions, les solides ont été fractionnés
en lots d'une centaine de grammes chacun.
[0173] Ces lots ont été ensuite mesurés individuellement par comptage neutronique (mesure
des neutrons de fission spontanés) et par spectrométrie gamma.
[0174] L'erreur relative de ce type de mesure déterminée à la suite d'une campagne d'essais
portant sur plus d'une centaine de mesures différentes est de 25%.
[0175] Le bilan des déchets générés est le suivant pour 53 kg de déchets et 73 g de plutonium
:
- pour 13 kg de chiffonnettes (rinçage acide) et de tenues vinyles : 7,2 g Pu
- pour 40 kg de déchets solides composés des gels séchés mélangés à de la bentonite
: 65,8 g de Pu.
[0176] L'application d'une formulation tensioactive conditionnée sous forme d'un gel a permis
de dégraisser et de décontaminer le plancher d'une cellule qui a été utilisée durant
6 ans pour les partitions U et Pu (2ème cycle d'extraction).
[0177] Les points forts de cette formulation tensioactive sont les suivants :
- un bon dégraissage de la surface pratiquement sans effet mécanique y compris dans
les zones recouvertes de dépôts goudronneux (radiolyse du solvant),
- la mise en suspension des dibutylphosphates métalliques qui sont porteurs de l'essentiel
de l'activité radiochimique.
[0178] Ces résultats sont encourageants pour les applications de cette formulation tensioactive
sous forme liquide.
1. Composition de dégraissage, caractérisée en ce qu'elle comprend une base, un alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé, un copolymère
d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène, et de l'eau,
dans laquelle la base a une concentration en ion OH- choisie dans une gamme allant de 0,1 à 1,5 mol.l-1,
dans laquelle l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé est à une concentration
choisie dans une gamme allant d'environ 0,01 à environ 1,5% en poids, et
dans laquelle le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène a une concentration
choisie dans une gamme allant d'environ 0,025 à environ 1,5% en poids.
2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle l'alcool gras est choisi dans
un groupe comprenant l'alcool laurique, l'alcool myristique, l'alcool cétylique, l'alcool
stéarylique, l'alcool arachidique, l'alcool palmitique, l'alcool oléique et l'alcool
linoléique.
3. Composition selon la revendication 1, dans laquelle l'alcool gras polyéthoxylé est
un composé de formule (I) suivante :

dans laquelle R est un alkyle à longue chaîne carbonée, saturée ou insaturée, comprenant
de 10 à 24 atomes de carbone, et dans laquelle n représente le nombre d'unité monomérique
d'oxyde d'éthylène, n pouvant varier de 10 à 30.
4. Composition selon la revendication 1, dans laquelle l'alcool gras polyéthoxylé est
un éther d'alcool oléique et d'un polyoxyde d'éthylène à 20 unités monomériques d'oxyde
d'éthylène, de formule (II)
5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le copolymère
d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène est un copolymère block.
6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le copolymère
d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène est un copolymère block de formule (III)
suivante :
7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et comprenant en outre
un agent inhibiteur de mousse.
8. Liquide de dégraissage comprenant une composition selon l'une quelconque des revendications
1 à 6 comprenant environ 0,05 à environ 0,4% en poids d'alcool gras polyéthoxylé,
environ 0,025 à environ 0,6% en poids de copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde
de propylène, environ 0,5 à environ 1 mol.l-1 en ions OH-, et comprenant en outre un agent inhibiteur de mousse.
9. Liquide selon la revendication 8, dans lequel l'agent inhibiteur de mousse est un
phosphate d'alkyle, ramifié ou non, comprenant de 4 à 12 atomes de carbone.
10. Liquide de dégraissage selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l'agent inhibiteur
est un phosphate d'alkyle ramifié, comportant de 6 à 12 atomes de carbone, à une concentration
de 0,1 à 0,4% en poids.
11. Mousse de dégraissage comprenant une phase gazeuse et une composition de dégraissage
selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et comprenant en outre un agent déstabilisateur
de mousse.
12. Mousse de dégraissage comprenant une phase gazeuse, et une composition de dégraissage
selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle ladite composition
comprend l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé à une concentration choisie
dans une gamme allant d'environ 0,4 à environ 1,5% en poids, le copolymère d'oxyde
d'éthylène et d'oxyde de propylène à une concentration choisie dans une gamme allant
d'environ 0,4 à environ 1,5% en poids, ladite composition comprenant en outre un agent
déstabilisateur de mousse.
13. Mousse de dégraissage selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle l'agent déstabilisateur
de mousse est un phosphate d'alkyle, ramifié ou non, comprenant de 4 à 12 atomes de
carbone.
14. Mousse de dégraissage selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle l'agent déstabilisateur
de mousse est un phosphate d'alkyle ramifié comportant de 6 à 10 atomes de carbone,
-qui est à une concentration de 0,2 à 1,1% en poids dans la composition, pour un rapport
pondéral, dans la composition, de la concentration de l'alcool gras, saturé ou insaturé,
polyéthoxylé sur la concentration du copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène,
égal à environ 1,5.
15. Gel de dégraissage comprenant une composition de dégraissage selon l'une quelconque
des revendications 1 à 7 et comprenant en outre un agent viscosant.
16. Gel de dégraissage comprenant une composition de dégraissage selon l'une quelconque
des revendications 1 à 7, dans laquelle l'alcool gras, saturé ou insaturé, polyéthoxylé
a une concentration choisie dans une gamme allant d'environ 0,05 à environ 1% en poids,
le copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène a une concentration choisie
dans une gamme allant d'environ 0,025% à environ 0,4% en poids, et comprenant en outre
un agent viscosant.
17. Gel de dégraissage selon la revendication 15 ou 16, dans lequel l'agent viscosant
est choisi dans un groupe comprenant de la gomme de xanthane, un oxyde d'alumine ou
un gel de silice.
18. Procédé de dégraissage d'une surface, ledit procédé comprenant une mise en contact
de la surface à dégraisser avec une composition selon l'une quelconque des revendications
1 à 7.
19. Procédé de dégraissage d'une surface, ledit procédé comprenant une mise en contact
de la surface à dégraisser avec un liquide selon l'une quelconque des revendications
8 à 10.
20. Procédé de dégraissage d'une surface, ledit procédé comprenant une mise en contact
de la surface à dégraisser avec une mousse selon l'une quelconque des revendications
11 à 14.
21. Procédé de dégraissage d'une surface, ledit procédé comprenant une mise en contact
de la surface à dégraisser avec un gel selon l'une quelconque des revendications 15
à 17.
22. Procédé de décontamination radiochimique d'une surface comprenant dans cet ordre :
un dégraissage de la surface par un procédé selon l'une quelconque des revendications
18 à 21, et une décontamination radioactive de ladite surface dégraissée.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel la décontamination radioactive est
une décontamination par érosion chimique ou traitement spécifique de ladite surface.
24. Procédé selon la revendication 23, dans lequel l'érosion chimique de ladite surface
est choisie parmi un traitement érosif cérium, un traitement érosif HF, ou un traitement
spécifique ruthénium.