СПОСОБ УСТАНОВКИ ЭКРАНА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
METHOD OF INSTALLING BIOLOGICAL SHIELD

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано для реабилитации хранилищ отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), в том числе аварийных.
Известен способ установки экрана биологической защиты (1), при котором производят очистку и локализацию загрязненных участков, удаляют крышки с ячеек, в ячейки устанавливают самоцентрирующиеся заглушки с зафиксированными по осям ячеек втулками, втулки закрывают крышками (колпачками), производят маркировку ячеек, а пространство между зафиксированными по осям ячеек втулками заливают защитным слоем бетона.
Этот способ наиболее близок к заявляемому изобретению и поэтому принят в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что экран биологической защиты представляет собой цельное бетонное покрытие, что затрудняет доступ к ячейкам с ОЯТ.
Суть заявляемого изобретения заключается в том, что в известном способе, при котором производят очистку и локализацию загрязненных участков, удаляют заглушки с ячеек, на ячейки устанавливают закрытые крышками втулки, производят маркировку ячеек, определяют дистанционно высоту втулок для каждой ячейки, чтобы при установке на соответствующие ячейки они составляли опорную поверхность, расположенную в одной плоскости, устанавливают технологическую площадку, на которой размещают погрузочную машину, опорные втулки и элементы экрана биологической защиты, причем элементы изготавливают в виде объемных изделий ступенчатой формы, одни из которых выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине первых элементов, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой и повернуты относительно друг друга на 90 градусов, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, размеры элементов выбирают таким образом, чтобы каждый из них имел как минимум три точки опоры, устанавливают и закрепляют на ячейках втулки, с помощью погрузочной машины устанавливают на опорную поверхность, образованную втулками, элементы экрана биологической защиты, образующие модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке хранения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля и расположенный вершиной вверх, а четыре - установленные по углам модуля и расположенные вершинами вниз, производят маркировку всех элементов экрана биологической защиты, устанавливают на собранную часть экрана биологической защиты технологические листы и на них перемещают погрузочную машину, размещают оснастку, опорные втулки и элементы экрана биологической защиты, необходимые для монтажа очередной части экрана, затем процесс повторяют, после завершения работ по установке экрана биологической защиты убирают из хранилища технологические листы и погрузочную машину, осуществляют замеры радиационного загрязнения и при необходимости производят дезактивацию.
Сравнительный анализ заявляемого изобретения и прототипа показал, что заявляемое техническое решение обладает признаками, не совпадающими с прототипом, а именно определяют дистанционно высоту втулок для каждой ячейки, чтобы при установке на соответствующие ячейки они составляли опорную поверхность, расположенную в одной плоскости, устанавливают технологическую площадку, на которой размещают погрузочную машину, необходимую оснастку, опорные втулки и элементы экрана биологической защиты, причем элементы изготавливают в виде объемных изделий ступенчатой формы, одни из которых выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине первых элементов, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой и повернуты относительно друг друга на 90 градусов, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, размеры элементов выбирают таким образом, чтобы каждый из них имел как минимум три точки опоры, устанавливают и закрепляют на ячейках втулки, с помощью погрузочной машины устанавливают на опорную поверхность, образованную втулками, элементы экрана биологической защиты, образующие модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке хранения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля и расположенный вершиной вверх, а четыре - установленные по углам модуля и расположенные вершинами вниз, производят маркировку всех элементов экрана биологической защиты, устанавливают на собранную часть экрана биологической защиты технологические листы и на них перемещают погрузочную машину, размещают оснастку, опорные втулки и элементы экрана биологической защиты, необходимые для монтажа очередной части экрана, затем процесс повторяют, после завершения работ по установке экрана биологической защиты убирают из хранилища технологические листы и погрузочную машину, осуществляют замеры радиационного загрязнения и при необходимости производят дезактивацию.
Сравнительный анализ заявляемого изобретения и других технических решений показал, что известна сборная биологическая защита, состоящая из элементов, представляющих собой объемные изделия ступенчатой формы, одни из которых выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине первых элементов, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой и повернуты относительно друг друга на 90 градусов, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, элементы собраны в модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке хранения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля, расположен вершиной вверх, а четыре, установленные по углам модуля, расположены вершиной вниз, причем расположенные по периметру модулей элементы являются общими для смежных модулей. Однако только в совокупности заявляемых признаков эта сборная биологическая защита может быть установлена в реальных хранилищах ОЯТ. Кроме того, только заявляемая совокупность признаков обеспечивает выполнение работ с максимальной радиационной безопасностью для персонала и обеспечивает в дальнейшем максимально безопасную выгрузку чехлов с ОЯТ из ячеек хранилища.
На фиг.1 изображен фрагмент существующего хранилища ОЯТ. В бетонной заливке 1 расположены ячейки 2 с помещенными в них чехлами 3 с ОЯТ, ячейки закрыты заглушками 4.
На фиг.2 изображен фрагмент хранилища ОЯТ с расположенной рядом технологической площадкой 5. На технологической площадке расположены погрузочная машина 6, выравнивающие втулки 7 с крышками, элементы экрана биологической защиты 8.
На фиг.3 изображен фрагмент хранилища ОЯТ с расположенной рядом технологической площадкой. На ячейках хранилища установлены выравнивающие втулки 7 с крышками. На части выравнивающих втулок 7 установлены элементы экрана биологической защиты 8.
На фиг.4 изображены элементы экрана биологической защиты 8.
На фиг.5 изображен фрагмент хранилища ОЯТ с частично установленным экраном биологической защиты. На смонтированные элементы экрана биологической защиты 8 установлены технологические листы 9.
Способ осуществляется следующим образом.
На площадке, непосредственно примыкающей к хранилищу ОЯТ, монтируют технологическую площадку 5.
На технологическую площадку устанавливают погрузочную машину 6, выравнивающие втулки 7 с крышками, элементы экрана биологической защиты 8.
Погрузочной машиной 6 демонтируют заглушки 4. Выполняют дистанционно замер высоты выравнивающих втулок 7.
Погрузочной машиной 6 монтируют выравнивающие втулки 7 с крышками на ячейки 2 таким образом, что они образуют опорную поверхность, расположенную в одной плоскости.
Производят маркировку ячеек 2.
Погрузочной машиной 6 монтируют элементы экрана биологической защиты 8 на выравнивающие втулки 7, причем элементы изготавливают в виде объемных изделий ступенчатой формы, одни из которых выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполняют в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине первых элементов, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой и повернуты относительно друг друга на 90 градусов, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, размеры элементов выбирают таким образом, чтобы при установке на опорные втулки каждый из них имел как минимум три точки опоры. Элементы экрана биологической защиты образуют модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке хранения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля, расположен вершиной вверх, а четыре - установленные по углам модуля расположены вершинами вниз.
Выполняют маркировку всех элементов 8.
На смонтированную часть экрана биологической защиты устанавливают технологические листы 9. На технологические листы 9 перемещают погрузочную машину 6, выравнивающие втулки 7 с крышками и элементы экрана биологической защиты 8.
Операции повторяют до окончания монтажа экрана биологической защиты на всей поверхности хранилища ОЯТ.
После завершения работ по установке экрана биологической защиты убирают из хранилища технологические листы и погрузочную машину, осуществляют замеры радиационного загрязнения и при необходимости производят дезактивацию.
Таким образом, заявляемый способ позволяет установить сборный экран биологической защиты в реальном хранилище отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с минимальной радиационной опасностью для персонала и обеспечивает в дальнейшем максимально безопасную выгрузку чехлов с ОЯТ из ячеек хранилища.
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение №2339098 «Способ выгрузки чехлов с отработавшим ядерным топливом из хранилищ».