Промышленная упаковка для твердых радиоактивных отходов

Полезная модель относится к ядерной энергетике и может быть использована для обращения с твердыми и отвержденными радиоактивными отходами при их промежуточном (временном) хранении на площадках хранения (открытых площадках, под навесами, в павильонах) и транспортировании. Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение недостатков прототипа путем создания промышленной упаковки для временного хранения низкоактивных РАО, конструкция которой обеспечит удобную загрузку/выгрузку отходов, а также повышение защиты окружающей среды от попадания в нее радиоактивных веществ, содержащихся в хранящихся в промышленной упаковке отходах. Поставленная задача решается благодаря промышленной упаковке для низкоактивных радиоактивных отходов, которая выполнена в виде прямоугольного корпуса, снабженного дверью с элементами ее фиксации в закрытом положении, по периметру двери выполнены эластичные уплотнители, боковые продольные и торцевые стенки корпуса оснащены установленными вертикально силовыми элементами, корпус выполнен с внутренним и наружным защитными покрытиями, при этом, дверь корпуса выполнена в виде съемной крыши, а внутреннее покрытие корпуса выполнено на основе поликарбамидного эластомера. 1 зпф, 4 ил.

Полезная модель относится к ядерной энергетике и может быть использована для обращения с твердыми и отвержденными радиоактивными отходами при их промежуточном хранении на площадках хранения (открытых площадках, под навесами, в павильонах) и транспортировании.

Известны металлические контейнеры для обращения с твердыми радиоактивными отходами «Крад-1,36», «Крад-3,0», «КМЗ» (http://www.345mz.ru/ru/page/n100.html), КТБН-3000 (http://www.ecomet.ru), УКТ-1А-6М4, УТК-1А-6К9 (http://www.onegastar.ru).

Основным недостатками указанных контейнеров является недостаточный полезный объем.

Также из уровня техники известен выбранный заявителем в качестве прототипа крупнотоннажный транспортный контейнер для низкоактивных радиоактивных отходов УКТН-24000 (http://www.ecomet-s.ru/transportirovanie-rao.html#&panel1-1), выполненный в виде прямоугольного корпуса, снабженного торцевой двухстворчатой дверью с элементами фиксации в открытом и закрытом положении, по периметру двери выполнены эластичные уплотнители, боковые продольные и торцевые стенки корпуса оснащены установленными вертикально силовыми элементами, корпус выполнен с внутренним и наружным защитными покрытиями.

Недостатками контейнера-прототипа для использования его в качестве промышленной упаковки для локализации радиоактивных отходов (РАО) являются:

- возможность только торцевой загрузки РАО, что усложняет операции по загрузке отходов из-за необходимости дополнительной фрагментации при загрузке крупногабаритного оборудования, снижает степень заполняемости контейнера, а также повышает опасность при обращении с РАО, а также не позволяет осуществлять временное хранение РАО в данном контейнере в связи с тем, что контейнер с торцевой загрузкой не может гарантировать полную изоляцию отходов от окружающей среды на всем протяжении их временного хранения;

- низкая стойкость покрытия внутренних поверхностей к дезактивирующим растворам.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение недостатков прототипа путем создания промышленной упаковки для временного хранения (до 15-ти лет) низкоактивных РАО, конструкция которой обеспечит удобную загрузку/выгрузку отходов, а также повышение защиты окружающей среды от попадания в нее радиоактивных веществ, содержащихся в хранящихся в промышленной упаковке отходах.

Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик промышленной упаковки для низкоактивных РАО.

Указанный технический результат достигается тем, что промышленная упаковка для низкоактивных радиоактивных отходов выполнена в виде прямоугольного корпуса, снабженного дверью с элементами ее фиксации в закрытом положении, по периметру двери выполнены эластичные уплотнители, боковые продольные и торцевые стенки корпуса оснащены установленными вертикально силовыми элементами, корпус выполнен с внутренним и наружным защитными покрытиями, причем дверь корпуса выполнена в виде съемной крыши, а внутреннее покрытие корпуса выполнено на основе поликарбамидного эластомера.

Выполнение двери корпуса в виде съемной крыши обеспечивает возможность верхней загрузки контейнера крупногабаритными отходами без предварительной фрагментации, которая при выполнении операций погрузки/разгрузки производится с помощью специальных грузоподъемных механизмов, чего невозможно осуществить при загрузке через торцевую двухстворчатую дверь. Кроме того, благодаря вышеуказанному выполнению двери обеспечивается полная изоляция отходов от окружающей среды на всем протяжении временного хранения отходов.

Выполнение внутреннего покрытия корпуса из материала на основе поликарбамидного эластомера позволяет повысить стойкость внутреннего покрытия к дезактивирующим растворам, механическую и коррозионную стойкость, а также стойкость к химически агрессивным средам. Это достигается благодаря уникальным свойствам поликарбамидного эластомера (полимочевины), который сочетает в себе высокую прочность, высокую износостойкость, а также высокую устойчивость к воздействию растворов с разной степенью химической и биогенной агрессивности.

Технический результат также достигается тем, что основание корпуса оснащено выполненным в виде изогнутой трубы устройством закрывающегося дренажного канала, которое обеспечивает в отличие от прототипа слив растворов после проведения дезактивации, таким образом, существенно облегчая сбор отработанных дезактивирующих растворов, загрязненных радионуклидами.

Предлагаемая промышленная упаковка иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен внешний вид промышленной упаковки.

На фиг. 2 изображен внешний вид промышленной упаковки без крыши.

На фиг. 3 изображен внешний вид загруженной промышленной упаковки без крыши.

На фиг. 4 изображено в разрезе устройство дренажного канала.

Заявленная промышленная упаковка имеет следующие основные конструктивные параметры и характеристики:

масса порожней упаковки ( - с учетом внутреннего и 2280(2365) наружного покрытий), кг, не более

габаритные размеры упаковки, мм

внутренние размеры упаковки, мм, не более

размеры проема крыши, мм, не более

Конструктивно корпус изображенной на фиг. 1 промышленной упаковки состоит из панелей торцевых и боковых стенок 1 и 2, а также из панели основания 3 (см. фиг. 2) и крыши 4, изготовленных из стали марок 09Г2 или 09Г2С толщиной 2 мм. Панели торцевых и боковых стенок 1, 2 с панелью основания 3 подкреплены силовыми элементами - несущим каркасом из труб 5 прямоугольного сечения, уголков 6 и швеллеров 7, выполненных из стали класса прочности 345 по ГОСТ 19281-89, имеющих толщину 3 и 4 мм. Стенки упаковки не имеют дверей, загрузка производится исключительно сверху. Для этого крыша 4 выполнена съемной с запорными устройствами 8 по каждой длинной стороне. Запорные устройства 8 представляют собой откидные болты М14 с гайками под ключ. Для обеспечения герметичности внутренних объемов стыки стен и пола герметично проварены, между крышей 4 и верхней балкой корпуса по всему периметру крыши размещается эластичное уплотнение из профильной маслобензиностойкой резины (на фиг. условно не показано). Конструкция съемной крыши обеспечивает возможность манипулирования крышей с помощью крана или иного грузоподъемного механизма, исключает самопроизвольную разгерметизацию упаковки при транспортировании и хранении в условиях нормальной эксплуатации, исключает попадание во внутренний объем упаковки атмосферных осадков и искр.

С целью фиксации груза в процессе транспортирования, внутри упаковки предусмотрены элементы для крепления 9. Первичные упаковки 10 с РАО (см. фиг. 3) в заявленной промышленной упаковке крепятся с помощью расположенных на элементах конструкции гибких увязочных средств, например, стяжных ремней 11. Для выполнения операций погрузки/разгрузки и штабелирования предусмотрены верхние и нижние угловые фитинги 12, а также вилочные карманы 13. Для опорожнения внутреннего объема от жидких сред (при дезактивации) предусмотрено устройство дренажного канала, выполненного в виде изогнутой трубы 14 и герметично соединенного со штуцером 15 наружного размещения, который перекрывается крышкой 16 (см. фиг. 4). Контроль доступа к дренажному сливу осуществляется с помощью устройств индикации вмешательства (опломбирование).

Внутренние поверхности упаковки покрыты защитным покрытием «Карбофлекс», представляющим собой двухкомпонентную систему на основе поликарбамидов, состоящую из смол АС-100 (смесь полиэфираминов с добавками) и изоцианата В-100 (полиуретановый предполимер). Покрытие наружных поверхностей выполнено высокоструктурированной краской на основе акриловой смолы нехлорированного пластификатора типа «Hempatex Hi-Bild 46410». Внутреннее и наружное покрытие обеспечивают возможность проведения многократной дезактивации с применением дезактивирующих растворов на основе поверхностноактивных веществ, слабых кислот, щелочей.

Перевозка Упаковки с РАО может осуществляться железнодорожным и автомобильным транспортом по III-й транспортной категории.

Конструкция Упаковки при нормальных условиях транспортирования и хранения обеспечивает:

- предотвращение выхода и рассеивания радиоактивного содержимого;

- надежность системы крепления первичных упаковок с РАО, которая не допускает утечки радиоактивного вещества;

- сохранность РАО при транспортировании и пребывании под влиянием атмосферных осадков;

- способность загруженной упаковки выдерживать нагрузки при свободном падении с высоты 0,3 м на каждый угол, с допустимым максимальным уровнем повышения излучения на наружной поверхности не более 20% от максимального значения;

- возможность сборки и разборки (извлечения) составных частей системы крепления первичных упаковок с РАО;

- дезактивацию наружных и внутренних поверхностей и его составных частей;

- осуществление манипуляций с помощью грузоподъемных механизмов;

- допустимые нагрузки на опорные поверхности упаковки в пределах норм, установленных для соответствующих видов транспорта и возможности штабелирования загруженных упаковок до шести ярусов;

- надежную фиксацию упаковок на конкретных видах транспорта;

- гарантированную сохранность механических, прочностных и эксплуатационных характеристик упаковок в условиях размещения на открытых площадках сроком до 15 лет, при температурах от минус 50 до плюс 70°C.

Конструкция упаковки удовлетворяет требованиям, предъявляемым к промышленной упаковке типа 2 (ПУ-2) в соответствии с НП-053-04. При загрузке РАО и при транспортировании упаковка отвечает требованиям НП-053-04, Правилам безопасной перевозки радиоактивных материалов (серия норм безопасности ST-1, МА-ГАТЭ, Вена, издание 1996 г.), предъявляемых к упаковкам типа ПУ-2, СанПиН 2.6.1.1281-03.

1. Промышленная упаковка для низкоактивных радиоактивных отходов, выполненная в виде прямоугольного корпуса, снабженного дверью с элементами ее фиксации в закрытом положении, по периметру двери выполнены эластичные уплотнители, боковые продольные и торцевые стенки корпуса оснащены установленными вертикально силовыми элементами, корпус выполнен с внутренним и наружным защитными покрытиями, отличающаяся тем, что дверь корпуса выполнена в виде съемной крыши, при этом внутреннее покрытие корпуса выполнено на основе поликарбамидного эластомера.

2. Промышленная упаковка по п. 1, отличающаяся тем, что основание корпуса оснащено выполненным в виде изогнутой трубы устройством закрывающегося дренажного канала.