Мобильный комплекс для обращения с радиоактивными отходами

Полезная модель относится к области ядерной энергетики. Предложен мобильный комплекс в виде автомобиля, который содержит кабину водителя, грузовое шасси с приводом и коробкой отбора мощности, платформу для размещения на ней съемных функциональных модулей для обращения с радиоактивными отходами, причем платформа выполнена в виде надрамника грузового шасси, снабженного фитинговыми узлами, обеспечивающими закрепление на платформе съемных функциональных модулей, выбранных из ряда: защитный каркас-контейнер для упаковок с радиоактивными отходами, кузов-цистерна для жидких радиоактивных отходов, кузов-контейнер для твердых радиоактивных отходов, лаборатория радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки, установка для кондиционирования радиоактивных отходов в защитном защитным каркасе-контейнере, бортовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером с тентом, открытая грузовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером, кузов со сдвигающейся крышей для перевозки радиоактивных веществ и отходов. Настоящая модель является многофункциональной, унифицированной и обеспечивает надежность и безопасность при обращении с радиоактивными отходами.

Настоящая полезная модель относится к области ядерной энергетики и может быть использована для транспортирования и обращения с радиоактивными отходами и спецтехникой.

Известна система хранения и транспортирования радиоактивных отходов, включающая контейнер для хранения отходов, закрытый свободно расположенной крышкой, который относительно своего экранирующего действия по отношению к радиоактивному излучению пригоден для хранения в хранилище, и транспортировочный контейнер в виде грузового автомобиля, который выполнен с возможностью приема контейнера для хранения и транспортировки по территории ядерной электростанции и за ее пределы (RU 2362224, 20.07.2009).

Известный комплекс обеспечивает разделение функций хранения и транспортировки между различными контейнерами. Однако он не является унифицированным и многофункциональным, что не позволяет осуществлять перевозку вспомогательного оборудования и проведение дополнительных операций, необходимых для безопасной транспортировки грузов, являющихся источником ионизирующего излучения.

Известен спецавтомобиль ОТ-20 для транспортирования полиэтиленовых контейнеров в кассетах, а также затаренных в спецупаковки негабаритных грузов, загрузку и выгрузку которых Осуществляют с помощью подъемной рамы, а разгрузку кузова в самосвальном варианте. Конструкция спецавтомобиля обеспечивает возможность закрепления отдельных упаковок внутри кузова, позволяет производить погрузку через сдвигающуюся вперед крышку. Погрузочно-разгрузочные работы затаренных в спецупаковки негабаритных грузов производят каким-либо грузоподъемным механизмом или подъемной рамой. В состав спецавтомобиля ОТ-20 входит: подъемная рама, кузов, рабочая площадка, сдвигающаяся крышка кузова, привод гидросистемы, (монография И.А.Соболев, Л.М.Хомчик «Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах», 1983, стр.11-14). Однако известная конструкция не является многофункциональной. Другим недостатком конструкции является отсутствие возможности съема транспортируемого контейнера с шасси спецавтомобиля, например, в местах недоступных для проезда автотранспорта.

Известен спецавтомобиль ОЖ-10, предназначенный для транспортирования жидких радиоактивных отходов, включающий кабину водителя, грузовое шасси, защитный экран, грузовую платформу в виде рамы автомобиля с размещенным на ней цистерной из нержавеющей стали для жидких радиоактивных отходов, вакуумную систему, насос и дополнительное оборудование (монография И.А.Соболев, Л.М.Хомчик «Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах», 1983, стр.12-13). Недостатками известного спецавтомобиля являются отсутствие возможности съема транспортируемой цистерны с шасси автомобиля и замены одного модуля другим, а так же недостаточная защищенность от внешних механических воздействий.

Общим недостатком известных спецавтомобилей является отсутствие комплексного подхода при обращении с радиоактивными отходами. Задачей настоящей полезной модели является разработка унифицированного модульного комплекса, обеспечивающего надежность и безопасность обращения с радиоактивными отходами, улучшение эксплуатационных характеристик и комплексный подход при обращении с радиоактивными отходами.

Поставленная задача решается описываемым мобильным комплексом для обращения с радиоактивными отходами, выполненном в виде автомобиля, который содержит кабину водителя, грузовое шасси с коробкой отбора мощности, платформу для размещения на ней съемных функциональных модулей, при этом платформа выполнена в виде надрамника грузового шасси, снабженного фитинговыми узлами - быстроразъемными креплениями, обеспечивающими закрепление на платформе съемных функциональных модулей, выбранных из ряда: кузов-контейнер для твердых радиоактивных отходов, защитный каркас-контейнер для упаковок с радиоактивными отходами, кузов-цистерна для жидких радиоактивных отходов, лаборатория радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки, установка для кондиционирования радиоактивных отходов в защитном каркасе-контейнере, бортовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером с тентом, открытая грузовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером.

Предпочтительно, комплекс дополнительно снабжен автоматической системой радиационного контроля и оповещения и пультом управления, размещенным в кабине водителя и на съемных функциональных модулях. Предпочтительно, комплекс также дополнительно снабжен автономной малогабаритной электростанцией или гидростанцией, размещенной в съемном функциональном модуле.

Предпочтительно, комплекс также дополнительно снабжен крано-манипуляторной установкой, размещенной на грузовом шасси автомобиля или в составе съемного функционального модуля. Предпочтительно, комплекс также дополнительно снабжен защитным экраном, размещенным на съемном функциональном модуле. Предпочтительно, комплекс также дополнительно снабжен гидравлической или пневматической, или электромеханической, или механической системой в составе съемного функционального модуля для развертывания и приведения в действие оборудования модуля. Пример осуществления полезной модели более подробно поясняется чертежами, на которых в схематичном виде на фиг.1-9 представлены функциональные модули, установленные на грузовом шасси автомобиля.

На фиг.1 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, содержащий кузов-контейнер для твердых радиоактивных отходов.

На фиг.2 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, содержащий кузов-цистерну для жидких радиоактивных отходов.

На фиг.3 приведена принципиальная схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, представленный защитным каркасом-контейнером для упаковок с радиоактивными отходами.

На фиг.4 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, содержащий лабораторию радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки.

На фиг.5 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, представленный установкой для кондиционирования радиоактивных отходов в защитном каркасе-контейнере.

На фиг.6 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, представленный бортовой платформой, снабженной защитным каркасом-контейнером с тентом.

На фиг.7 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, представленный открытой грузовой платформой, снабженной силовым каркасом с тентом, для перевозки оборудования и спецтехники.

На фиг.8 приведена схема мобильного комплекса, на платформе которого закреплен модуль, представленный кузовом со сдвигающейся крышей для перевозки радиоактивных веществ и отходов.

На фиг.9 представлен надрамник грузового шасси, на который фитинговыми узлами закрепляются съемные функциональные модули. Нумерация позиций на фиг.1-9 перечислена ниже.

1 - кабина автомобиля;

2 - грузовое шасси автомобиля;

3 - фитинговые узлы;

4 - автономная малогабаритная электростанция или гидростанция;

5 - крано-манипуляторная установка;

6 - защитный каркас-контейнер;

7 - защитный экран;

8 - тент;

9 - отсек оборудования и приборов;

10 - система радиационного контроля и оповещения;

11 - приемный бункер для цемента;

12 - конвейер;

13 - модуль смесительный;

14 - емкость для жидких радиоактивных отходов;

15 - контейнер для упаковок с твердыми радиоактивными отходами;

16 - упаковка с радиоактивными отходами;

17 - кунг (лаборатория радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки);

18 - борт;

19 - гидравлическая система;

20 - пульт управления.

Унификация и мобильность комплекса (то есть возможность снятия и постановки модуля на грузовое шасси автомобиля) обеспечивает возможность транспортировки, как одного, так и нескольких модулей, которые необходимы для безопасного и надежного обращения с радиоактивными отходами и спецтехникой, при этом обеспечена взаимозаменяемость модулей, используемых на различных этапах работы как с жидкими, так и с твердыми отходами или со спецтехникой.

Оборудование внутри съемных функциональных модулей может быть различным в зависимости от целей переработки или транспортировки вида транспортируемых материалов и вида упаковки.

Ниже приведены возможные варианты оборудования модулей и их работы.

Модуль 1. Кузов-контейнер для твердых радиоактивных отходов, находящихся в упаковочных комплектах, представляет собой контейнер прямоугольной формы с двухскатной крышей, с раскрывающимися створками крыши и задними дверьми, содержащий систему внутренних крепежных элементов, необходимую для размещения и удержания различных упаковок с радиоактивными отходами, комплекс специального дезактивационного оборудования, систему, которая позволяет открывать и закрывать створки крыши и двери кузова-контейнера.

Модуль 2. Кузов-цистерна для перевозки жидких радиоактивных отходов включает защитный каркас-контейнер с размещенной в нем емкостью для жидких радиоактивных отходов.

Модуль 3. Защитный каркас-контейнер - силовой каркас для размещения в нем емкости жидких радиоактивных отходов или контейнеров с радиоактивными отходами, состоит из горизонтально расположенной рамы, вертикальных стоек, съемной верхней части каркаса и включающий тент, отсек оборудования и приборов с возможностью размещения различного оборудования, в том числе электростанции, тепловых вентиляторов, насосного оборудования, контрольно-измерительных приборов и аппаратуры и запорной арматуры.

Модуль 4. Лаборатория радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки представляет собой кунг, оснащенный необходимыми приборами, материалами и оборудованием для проведения исследовательских работ, перевозки радиоактивных проб, радиационно-дозиметрического контроля местности и санитарной обработки персонала.

Модуль 5. Установка кондиционирования радиоактивных отходов в защитном каркасе-контейнере, включает приемный бункер для цемента, модуль смесительный для приготовления цементного раствора, конвейер - устройство для подачи цемента в смеситель, технологические системы для подачи цемента и радиоактивных отходов, что позволяет производить кондиционирование радиоактивных отходов в месте их образования (временного хранения) и транспортировать до места их хранения или захоронения в виде цементного компаунда.

Модуль 6. Бортовая платформа предназначена для транспортирования различной спецтехники и оборудования, может включать каркас, тент и крано-манипуляторную установку.

Модуль 7. Открытая грузовая платформа со съемным оборудованием, закрывающимися бортами, предназначена для транспортирования различных упаковок с радиоактивными отходами и специального оборудования.

Модуль 8. Кузов со сдвигающейся крышей для перевозки радиоактивных веществ включает в себя системы, которые обеспечивают открытие и закрытие крыши кузова с целью доступа для размещения или извлечения упаковок с радиоактивными отходами.

Модульный комплекс снабжен системой радиационного контроля и оповещения, которая автоматически обеспечивает подачу сигнала водителю и на пульт оперативного аварийного центра об изменении радиационных параметров в кабине и съемных функциональных модулях. Выполнение платформы в виде надрамника грузового шасси с фитинговыми быстроразъемными, узлами, позволяет обеспечить унификацию, взаимозаменяемость модулей, многофункциональность и эффективность комплекса в целом.

Применение крано-манипуляторной установки позволяет производить погрузочно-разгрузочные операции с упаковками радиоактивных отходов, технологического оборудования и техническое обслуживание модулей. Мобильный комплекс может быть оснащен защитным каркасом-контейнером, защищающим емкость жидких радиоактивных отходов, входящую в состав кузова-цистерны, от внешних механических, в том числе аварийных воздействий при эксплуатации.

Мобильный комплекс может содержать автономную малогабаритную электростанцию или гидростанцию, которые позволяют работать комплексу как энергонезависимой установке и производить подачу, слив жидких радиоактивных отходов, промывку коммуникаций, бурение скважин или кернов и другие операции в автономном режиме.

Мобильный комплекс может содержать специальный пульт управления, который позволяет дистанционно управлять технологическими операциями, повысить надежность, обеспечить безопасность и комфортные условия для обслуживающего персонала.

Ниже приведен пример работы заявленного комплекса с одним из возможных вариантов модулей, закрепленного на платформе.

Транспортно-технологические операции при обращении с мобильным комплексом в части применения кузова-контейнера для твердых радиоактивных отходов могут быть осуществлены следующим образом.

Мобильный комплекс с кузовом-контейнером въезжает на площадку загрузки упаковок с радиоактивными отходами. С помощью, например, пульта управления гидроприводов раскрывают створки крыши кузова-контейнера (одну створку при необходимости) для обеспечения доступа к упаковке с радиоактивными отходами, зафиксированной в системе внутренних крепежных элементов. Водитель-оператор использует крано-манипуляторную установку для того, чтобы установить перевозимые упаковки с радиоактивными отходами внутри кузова-контейнера. Упаковка с радиоактивными отходами закрепляется при помощи системы внутренних крепежных элементов. С помощью, например, пульта управления гидроприводов возвращают створки крыши в исходное положение и фиксируют замками-запорами.

После этого, в соответствии с действующими правилами, проводится проверка значения мощности дозы излучения от поверхности кузова-контейнера и на расстоянии 1 м от него, а также в кабине автомобиля. Мобильный комплекс готов к транспортированию радиоактивных отходов. Упаковку с радиоактивными отходами, установленную в кузове-контейнере, доставляют к месту разгрузки. С помощью пульта управления гидроприводами отводят створки крыши кузова-контейнера. Освобождают упаковку с радиоактивными отходами от специальной оснастки системы внутренних крепежных элементов. Крано-манипуляторной установкой извлекают упаковку с радиоактивными отходами из кузова-контейнера и устанавливают на площадке, подготовленной для дальнейшего транспортирования на переработку или длительное хранение.

После этого проводится проверка мощности дозы излучения от поверхности кузова-контейнера и кузов-контейнер готов к проведению внутренней и, в случаи необходимости, внешней дезактивации.

Далее мобильный комплекс может быть направлен в пункт назначения для очередного заполнения кузова-контейнера или для замены одного функционального модуля на другой.

1. Мобильный комплекс для обращения с радиоактивными отходами, выполненный в виде автомобиля, содержащего кабину водителя, грузовое шасси, платформу для размещения на ней модулей, отличающийся тем, что грузовое шасси снабжено приводом и коробкой отбора мощности, платформа выполнена в виде надрамника грузового шасси, снабженного фитинговыми узлами, обеспечивающими крепление на платформе съемных функциональных модулей, выбранных из ряда: защитный каркас-контейнер для упаковок с радиоактивными отходами, кузов-цистерна для жидких радиоактивных отходов, кузов-контейнер для твердых радиоактивных отходов, лаборатория радиационно-дозиметрического контроля или блок санитарной обработки, установка для кондиционирования отходов в защитном каркасе-контейнере, бортовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером с тентом, открытая грузовая платформа, снабженная защитным каркасом-контейнером, кузов со сдвигающейся крышей для перевозки радиоактивных веществ и отходов.

2. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен автоматической системой радиационного контроля и оповещения и пультом управления, размещенным в кабине водителя и на съемных функциональных модулях.

3. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен защитным экраном, размещенным на съемном функциональном модуле.

4. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен краноманипуляторной установкой, размещенной на грузовом шасси автомобиля или в составе съемного функционального модуля.

5. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен автономной малогабаритной электростанцией, размещенной в съемном функциональном модуле.

6. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен автономной малогабаритной гидростанцией, размещенной в съемном функциональном модуле.

7. Мобильный комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен пневматической, или гидравлической, или электромеханической, или механической системами раскрытия и закрытия створок и дверей и системами выдвижения и привода в действие оборудования съемных функциональных модулей.