УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Заявляемое устройство относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки радиоактивных отходов (РАО) путем их фиксации в устойчивой твердой среде. Наиболее эффективно заявляемое устройство может быть реализовано при цементировании гомогенных жидких радиоактивных отходов (ЖРО), как-то - протечки, растворы от регенерации, дезактивации, ЖРО атомных электростанций (АЭС) и радиохимических производств.
Известно устройство для перегрузки жидких радиоактивных отходов [Никифоров А.С, Куличенко В.В, Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М: Энергоатомиздат, 1985, с.133-134.], включающее шнековый питающий смеситель с патрубками для емкости сухого цемента, емкости ЖРО и реагентов, емкость для силиката натрия и контейнер для готового продукта ЖРО перемешивают с затворяющей водной фазой (в случае цементирования твердых ЖРО) и вместе с сухим цементом подают в шнековый питающий смеситель, который гомогенизирует смесь и транспортирует ее в контейнер, куца подают силикат натрия, предназначенный для улучшения качества готового продукта.
Недостатком известного устройства является его пониженная надежность работы, связанная с опасностью забивки шнекового питающего смесителя.
Другим недостатком является отсутствие измерительной аппаратуры для подачи ЖРО в смеситель, что может привести к передозировке ЖРО в смеситель и к пониженному качеству конечного продукта в контейнере.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для перегрузки ЖРО [Соболев И.А, Хомчик Л.М. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов на централизованных
пунктах. М: Энергоатомиздат, 1983, с.77-78.], включающее смесительный узел, представляющий собой емкость с винтовой мешалкой и сливным устройством, трубопровод для подачи ЖРО в смесительный узел, бункер для цемента со шнековым шпателем - дозатором цемента.
Известное устройство работает следующим образом. ЖРО через трубопровод для подачи ЖРО подают в смесительный узел. После перемешивания ЖРО с помощью шнекового питателя - дозатора цемента в смесительный узел подают заданное количество цемента из бункера для цемента. Подачу цемента в смесительный узел производят при работающей мешалке. После заполнения рабочего объема смесительного узла подачу цемента прекращают. Смесь перемешивают до полной гомогенизации, после чего при работающей мешалке через сливное устройство осуществляют выгружу полученного радиоактивного цементного раствора в контейнер, который направляют на долгосрочное хранение в специализированное хранилище, где происходит его схватывание с образованием цементного камня.
Недостатками известного устройства являются: - пониженная надежность работы устройства, связанная с тем, что, в силу своих конструкционных особенностей, возможно забивание сливного устройства. В устройстве не предусмотрено измерение количества ЖРО, подаваемого в смесительный узел, что не позволяет устанавливать оптимальное соотношение компонентов Возможна также передозировка цемента в смесительный узел, что приводит к быстрому его схватыванию при контакте с ЖРО, что так же приводит к забиванию сливного устройства и остановке работы всего устройства.
Преимуществами заявляемого устройства являются:
- повышение надежности работы устройства;
- повышение качества конечного продукта
Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что
заявляемое устройство для перегрузки жидких радиоактивных отходов содержит емкость с патрубком для подачи ЖРО и соединенную трубопроводом через ресивер с источником газа, причем внутри емкости установлена трубка для перегрузки ЖРО, снабженная расширителем, и выполненная с возможностью соединения с последующей емкостью или контейнером с мешалкой, в который подают цемент.
Внутри емкости установлена мешалка.
Торец трубки для перегрузки ЖРО установлен вблизи дна емкости.
Емкость также дополнительно снабжена патрубком для подачи барботажного газа и уровнемером.
Использование трубки для перегрузки ЖРО для выгрузки ЖРО упрощает устройство. Отсутствие запорной арматуры и движущихся частей (типа шнеков), где возможны механические поломки, исключает их.
Перегрузка жидких радиоактивных отходов из емкости повышением давления, с возможностью прерывания потока ЖРО из-за выравнивания давления, позволяет формировать порции заданных объемов.
Подача жидких радиоактивных отходов порциями в контейнер, с возможностью перемешивания каждой порции, гарантирует контролируемое заполнение контейнера и обеспечивает равномерность смеси, что улучшает качество блоков.
Сущность заявляемого устройства иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема устройства, где:
1 - емкость;
2 - мешалка;
3 - патрубок подачи ЖРО в емкость;
4 - уровнемер;
5 - внешний источник газа;
6 - патрубок для подачи барботажного газа;
7 - трубка для перегрузки ЖРО;
8 - расширитель;
9 - узел подачи цемента и добавок в контейнер;
10 - контейнер с мешалкой;
Устройство работает следующим образом.
Жидкие радиоактивные отходы через патрубок для подачи ЖРО 3 при включенной мешалке 2 подают в емкость 1, следя за количеством ЖРО с помощью уровнемера 4. При наполнении емкости 1 подачу ЖРО прекращают и продолжают процесс перемешивания. Для интенсификации процесса перемешивания дополнительно подают барботажный газ через патрубок 6. После этого повышают давление газа в емкости от внешнего источника газа 5 и через трубку для перегрузки ЖРО 7 и расширитель 8 подают ЖРО в контейнер 10. В контейнер так же подают цемент из узла 9. В контейнере происходит перемешивание компаунда, с помощью находящийся там мешалки, после чего его закрывают и отправляют на длительное хранение.