Установка для обращения с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами
UNIT FOR HANDLING RADIOACTIVE SPENT ION EXCHANGE RESINS

Заявляемое техническое решение относится к области обработки материалов с радиоактивным заражением и может использоваться для переработки жидких радиоактивных отходов, в частности для снижения удельной активности отработавших радиоактивных ионообменных смол среднего уровня активности.
Известна установка для осуществления способа обращения с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами (Патент на изобретение № 2758913 Способ обращения с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами/Богданов Г.А., Соснина Ю.Н., Поспелова А.В., Амосов А.Г; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро «Онега» (АО «НИПТБ «Онега») (RU) - № 2020139922, заявл. 04.12.2020, опубл. 03.11.2021, Бюл. № 31), которая включает в себя контейнер-сборник, включающий в себя корпус, фильтрующий элемент, трубу для подачи шихты ионообменных смол, трубу для подачи регенерирующего раствора, съемное днище, одноразовое удаляемое днище, патрубок для подачи сжатого воздуха и узел дренажа свободной воды, контур рециркуляции регенерирующего раствора, смонтированный к трубам для подачи шихты ионообменных смол, для отвода дренированной воды и для подачи регенерирующего раствора и включающего емкость приготовления регенерирующего раствора, блок микрофильтров, соединенных трубами, и бункера, в который после удаления всего объема регенерирующего раствора высыпаются отработавшие ионообменные смолы, бункер оборудован устройством для улавливания удаляемого днища контейнера-сборника, к нему смонтирован узел дозированной выдачи ионообменных смол.
Эта конструкция наиболее близка к заявляемому техническому решению, поэтому принята в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является недостаточная защита персонала от ионизирующего излучения от контейнера-сборника при проведении работ по обращению с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами.
Суть заявляемого технического решения заключается в том, что в установке для осуществления способа обращения с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами, включающей в себя контейнеры-сборники, каждый из которых включает в себя корпус, фильтрующий элемент, трубу для подачи шихты ионообменных смол, трубу для подачи регенерирующего раствора, съемное днище, одноразовое удаляемое днище, патрубок для подачи сжатого воздуха и узел дренажа свободной воды, и бункер, оборудованный устройством для улавливания удаляемого днища, при этом не менее двух контейнеров-сборников размещены внутри бункера, а бункер дополнительно оборудован запорным устройством для выгрузки радиоактивных отработавших ионообменных смол, на стенках и крышке бункера установлена биологическая защита с проемами, оборудованными откидными створками, на крышке бункера расположен узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и отвода сжатого воздуха.
Таким образом, заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, не менее двух контейнеров-сборников размещены внутри бункера, а бункер дополнительно оборудован запорным устройством для выгрузки радиоактивных отработавших ионообменных смол, на стенках и крышке бункера установлена биологическая защита с проемами, оборудованными откидными створками, на крышке бункера расположен узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и отвода сжатого воздуха.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с другими показал, что совокупность признаков заявляемого технического решения обеспечит защиту персонала от ионизирующего излучения при проведении работ по снижению удельной активности радиоактивных отработавших ионообменных смол.
Биологическая защита на стенках и крышке бункера снижает негативное воздействие ионизирующего излучения на персонал.
Наличие в биологической защите проемов с откидными створками позволяет выполнять необходимые технологические операции в процессе использования заявляемой установки.
Размещение в бункере не менее двух контейнеров-сборников позволяет сократить время воздействия ионизирующего излучения от контейнеров-сборников на персонал при выполнении подготовительных работ перед проведением работ по снижению удельной активности радиоактивных отработавших ионообменных смол.
Узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и отвода сжатого воздуха на крышке бункера позволяет подавать регенерирующий раствор для снижения удельной активности отработавших ионообменных смол.
Запорное устройство для выгрузки радиоактивных отработавших ионообменных смол позволяет выгружать осушенные радиоактивные отработавшие ионообменные смолы в емкости, предназначенные для транспортирования и временного хранения радиоактивных отходов, например типа БЗ1А2-216,5.
На фиг. 1 показан вариант схемы заявляемой установки для обращения с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами с двумя контейнерами-сборниками.
Установка включает в себя бункер 1, на стенках и крышке которого установлена биологическая защита 2, в которой выполнены проемы с откидными створками 3. Бункер 1 оборудован устройством для улавливания удаляемого днища 4, запорным устройством 5, штуцером для отвода сжатого воздуха 6. В бункере 1 установлены два контейнера-сборника для ионообменных смол 7. Каждый контейнер-сборник для ионообменных смол 7 включает в себя одноразовое удаляемое днище 8 и съемное днище 9. На крышке бункера 1 расположен узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10.
Заявляемая установка работает следующим образом.
В бункере 1 размещены два контейнера-сборника для ионообменных смол 7, загруженные радиоактивными отработавшими ионообменными смолами. Выполняют подключение одного контейнера-сборника 7 к узлу подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10. В подключенный контейнер-сборник 7 через узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10 подается регенерирующий раствор для снижения удельной активности отработавших ионообменных смол, проходит через него, после чего выводится через указанный узел.
Затем открывают проем с откидными створками 3, выполняют измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма излучения на поверхности контейнера-сборника 7 с помощью соответствующего измерителя (не показан), после чего проем закрывают. Если результат измерений выше допустимого значения, регенерирующий раствор снова подается в контейнер-сборник 7. Если результат измерений соответствует допустимому значению, промывку завершают, остатки регенерирующего раствора удаляют с помощью подводимого в контейнер-сборник 7 сжатого воздуха. Затем в контейнер-сборник 7 через узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10 подают сжатый воздух, температура которого соответствует температуре, требуемой для сушки радиоактивных ионообменных смол (около +60 °С), в результате чего производится сушка отработавших ионообменных смол, находящихся в контейнере-сборнике 7, отвод сжатого воздуха при этом осуществляется также через узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10.
После сушки радиоактивных отработавших ионообменных смол открывают проем с откидными створками 3 и демонтируют съемное днище 9 контейнера-сборника для ионообменных смол 7, после чего проем закрывают. Затем через узел подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10 подают сжатый воздух в контейнер-сборник для ионообменных смол 7, выбивают одноразовое удаляемое днище 8 контейнера-сборника для ионообменных смол 7, которое остается в устройстве для улавливания удаляемых днищ 4, при этом сжатый воздух отводится через штуцер для отвода сжатого воздуха 6. Отработавшие осушенные низкоактивные ионообменные смолы выгружаются из контейнера-сборника для ионообменных смол 7 с помощью запорного устройства 5 в емкости, предназначенные для транспортирования и временного хранения радиоактивных отходов, например типа БЗ1А2-216,5.
После завершения работ по обращению с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами, подключенный контейнер-сборник 7 отключают от узла подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10. К узлу подключения к контуру подачи и отвода регенерирующего раствора и сжатого воздуха 10 подключают второй контейнер-сборник 7 и аналогичным образом выполняют работы по обращению с радиоактивными отработавшими ионообменными смолами, содержащимися в нем.
Заявляемое техническое решение обеспечит защиту персонала от ионизирующего излучения при проведении работ обращению с отработавшими радиоактивными ионообменными смолами.