УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КРУПНОТОННАЖНЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ НИЗКОАКТИВНЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель «Универсальный крупнотоннажный транспортный контейнер для низкоактивных радиоактивных отходов (РАО)» предназначен для транспортировки автомобильным, железнодорожным и морским видами транспорта низкоактивных металлических отходов, в частности, таких, как элементы оборудования, трубопроводов, и тому подобных объектов атомной энергетики, промышленности, морских судов.
Назначением контейнера является транспортировка материалов с низкой удельной активностью группы НУА=II (LSA-II) и объекты с поверхностным загрязнением группы ОПРЗ-II (SCO-11) в соответствии с «Правилами безопасности при транспортировании радиоактивных металлов» № ST-1 МАГАТЭ, Вена, 1996 г., причем, тяжелых РАО.
Известно изобретение «Большегрузный контейнер», патент RU 2089481, опубл. 10.09.1997, МПК B65D 88/12, содержащий приспособление для фиксации груза в транспортном положении, основание с полом, дверной блок, боковые и торцевую стенки и крышу. Изобретение позволяет сократить временя простоя контейнера под погрузочно-разгрузочными работами и при таможенных досмотрах груза. Однако он не предназначен для перевозки низкоактивных РАО и позволяет перевозить только тарно-штучные грузы.
Известно изобретение «Контейнер для агрессивных материалов», патент RU 2095301, опубл. 10.11.1997, МПК B65D 85/84, содержащий корпус с крышкой, у которого основание снабжено прокладками и снабженного защитный герметизирующий элементом. Позволяет обеспечить целостность герметизирующего элемента при любой загрузке и выгрузке контейнера различными по форме и виду грузами и возможность производства быстрой замены вышедших из строя элементов контейнера, предназначен для размещения в них агрессивных материалов типа жидкостей, пескообразных, пастообразных и прочего мусора. Однако он не предназначен для транспортировки РАО и не может обеспечить устойчивости и прочности контейнера при перевозке крупнотоннажных РАО, таких как элементы оборудования или трубопроводов, т.к. использует эластичную армированную полиэтиленовую пленку и позволяет перевозить только сыпучие грузы.
Известно изобретение «Багажный контейнер», патент RU 749035, опубл. 20.09.1995, МПК B64D 9/00, содержащий корпус с проемом, окантованным вертикальными и горизонтальными балками и запорное устройство. Изобретение повышает удобство эксплуатации контейнера за счет запирания крышки одним замком, и в нем осуществляется направление движения крышки для повышения точности установки ее на запорное устройство. Однако может быть использовано только в авиаперевозках для транспортировки багажной клади.
Известно изобретение «Устройство для крепления объекта на транспортном средстве», патент RU 2058237, опубл. 20.04.1996, МПК В60Р 7/13, содержащее размещенные симметрично относительно продольной оси объекта, фиксирующие элементы и охватываемые ими линейные элементы, причем концы последних закреплены на опорной поверхности. Изобретение позволяет исключить воздействие на перевозимый груз недопустимого уровня перегрузок по направлению движения и в противоположном направлении при авариях, а также повышение надежности крепления объекта транспортирования в вертикальном и поперечном направлениях, предотвращение опрокидывания (что особенно важно при перевозке взрывоопасных грузов). Однако устройство не предназначено для перевозки крупнотоннажных РАО и не обеспечивает облегчения дезактивации контейнера после перевозки отходов, а также увеличения защиты внутренней полости контейнера от радиационной пыли за счет отсутствия поглощающей способности материала обшивки контейнера.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение «Система транспортировки и хранения и способ хранения и транспортировки радиоактивных отходов», патент RU 2362224, опубл. 27.01.2005, МПК G21F 5/14, в котором контейнер для транспортировки имеет экранирующее действие по отношению к радиоактивному излучению. Изобретение позволяет обеспечить возможность упрощенного и более экономичного хранения, а также упрощенной и более экономичной транспортировки, в частности, слабоактивных и средне активных радиоактивных отходов, а также более высокое экранирующее действие по отношению к радиоактивному излучению и механическую стабильность, чем контейнер для хранения. Однако данный контейнер обеспечивает эти свойства только с одновременным использованием размещенного в нем контейнера для хранения. Но не обеспечивает непосредственно в контейнере для транспортировки облегчение дезактивации контейнера после перевозки отходов и увеличение защиты внутренней полости контейнера от радиационной пыли за счет отсутствия поглощающей способности материала обшивки контейнера, кроме того, при транспортировке крупнотоннажных РАО отсутствует защита от повреждения стенок контейнера, не обеспечивается устойчивость как самого груза в контейнере, так и самого контейнера на транспортном средстве.
В настоящее время существует потребность использования крупнотоннажных контейнеров для перевозки РАО с объектов, где они образуются, на специализированные перерабатывающие предприятия. Причем данные РАО могут быть негабаритными, с острыми углами, они могут быть тяжелыми и насыпаться в контейнер без строгой ориентации их внутри контейнера. Это может привести к пробою стенок контейнера острыми углами, а также к деформации контейнера при сдвиге груза при силовых воздействиях во время движения транспортного средства, что приведет к ослаблению защиты от радионуклидов окружающей среды. Кроме того, внутреннюю обшивку контейнера трудно обрабатывать дезрастворами, которые являются агрессивными, после перевозки отходов, а также требуется внутренне покрытие, которое бы не собирала на себя радиационную пыль, образующуюся от трения груза по обшивке, а также на самом грузе в результате или обшивке в результате коррозионных процессов. Требуется отсутствие поглощающей способности материала обшивки контейнера.
Также в процессе получения энергии за счет ядерной энергии возникает значительное количество радиоактивных отходов, которые, наряду с выгоревшими тепловыделяющими элементами, представляют собой также слабоактивные и средне активные радиоактивные отходы, например загрязненную рабочую среду. Зачастую жидкие радиоактивные отходы заливают в цементирующей установке к твердой массе, которая загружается, например, в бочки, которые являются тоже крупнотоннажными и требуют перевозки в предложенном контейнере.
Предложенное техническое решение обеспечивает выполнение расширение арсенала технических средств, обеспечивающих:
- прочность контейнера от внешних воздействий при погрузке отходов и от нарушения обшивки (пробоев) контейнера при размещении отходов внутри него
- устойчивость отходов, погруженных в контейнер от воздействия статических и динамических нагрузок, возникающих при транспортировке
- устойчивость контейнера, от воздействия статических и динамических нагрузок, возникающих при транспортировке, погрузо-разгрузочных работ и складских работ
Кроме того, обеспечивается технический результат:
- облегчение дезактивации контейнера после перевозки отходов,
- увеличение защиты внутренней полости контейнера от радиационной пыли за счет отсутствия поглощающей способности материала обшивки контейнера.
2
2
2
- В частности предложенный контейнер обеспечивает уровень поверхностного загрязнения: не снимаемое (фиксированное) загрязнение альфа - активными радионуклидами - минимально, а также бета-активными радионуклидами - не более 200 част/(см мин) и снимаемое (нефиксированное) загрязнение альфа - активными радионуклидами - не более 1 част/(см мин) а также бета-активными радионуклидами - не более 100 част/(см мин).
За счет удобства дезактивации контейнера и его ремонта, происходит удешевление эксплуатации контейнера.
2
Данный технический результат достигается за счет того, что Универсальный крупнотоннажный транспортный контейнер для низкоактивных радиоактивных отходов имеет экранирующее действие по отношению к радиоактивному излучению, данный признак является общим с выбранным прототипом. Предложенный контейнер отличается от прототипа тем, что контейнер снабжен дверью с уплотнителями по периметру, которая может быть торцевой, может быть торцевой двухстворчатой дверью с элементами фиксации в открытом и закрытом положении, а также дверь может быть выполнена в виде крышки для верхней загрузки. Вокруг двери размещена уплотнители, например, резиновые. При этом форма контейнера может быть как с прямоугольными стенками, а также контейнер может быть выполнен в виде танк контейнера, который имеет цилиндрическую емкость с верхним загрузочным люком. Контейнер может быть оборудован, например, нижними и верхними угловыми фитингами. Контейнер оснащен наружным покрытием для обеспечения защиты от атмосферных воздействий с возможностью обработки их дезактивирующими составами и снабжен внутренним покрытием, которое выполнено из тонколистовой нержавеющей стали, причем стальные листы пола покрытия могут быть выполнены с отбортовкой для полного слива моющих и дезактивирующих жидкостей. Стальные листы пола например, выполняют толщиной от 1 до 10 мм, и они могут быть снабжены прокладками. Причем прокладки могут быть размещены между полом и внешней обшивкой контейнера и выполняют функцию амортизаторов, а также прокладки могут быть размещены поверх стальных листов пола с возможностью их смещения. При этом, например, стальные листы пола рассчитаны на нагрузку не более 1кгс/см. Боковые продольные и торцевые листы покрытия контейнера снабжены силовыми элементами,установленными вертикально и расположены под отбортовкой листов пола или встык. Они могут быть выполнены из швеллеров и/или тавров и/или двутавров (стандартного профиля). Кроме того, силовые элементы могут быть расположены с шагом от 500 мм до 1000 мм и могут опираться на горизонтальные опорные балки контейнера соответственно. Например, в разных вариантах исполнения боковые продольные листы внутреннего покрытия снабжены прокладками, выполняющими функцию амортизаторов и защитных элементов боковых стенок, внутренне покрытие может быть выполнено с потолочным листом и/или листами, размещенными на двери контейнера. Контейнер снабжен элементами крепления груза, которые могут быть выполнены как откидными. Элементы крепления размещают на силовых элементах с равньм шагом по высоте силового элемента. При этом они могут быть размещены на каждом силовом элементе или на крайних силовых элементах с возможностью продевания сквозь элементы крепления груза такелажных канатов и/ или такелажных лент и/или проволочной обвязкой. Элемент крепления выполнен, например, в виде скобы, закрепленной на петле, приваренной к силовому элементу, он может быть также выполнен съемным и/или снабжен замком. Внутреннее покрытие может быть выполнено из одного стального листа или сварным из стальных листов. При этом сварные швы могут быть загерметизированы. Загруженный контейнер в обязательном порядке проконтролирован на радиобезопасность по транспортному индексу.
Предложенная конструкция с применением нержавеющей стали для внутреннего покрытия хорошо выдерживает агрессивные среды дезактивирующих составов, которые используются для дезактивации контейнера в соответствии с Санитарными правилами обращения с радиоактивными отходами (СПОРО - 2002), наиболее применимы - щелочные растворы.
2
Проверка контейнера ведется по транспортному индексу, который определяется как максимальный уровень гамма-излучения в миллизивертах в час (сЗа/ч) на расстоянии 1 м от внешней поверхности контейнера, умноженное на 100 и при площади поперечного сечения груза более 5 м умноженное на 3. также контейнер ограничивается и контролируется по допустимым уровням излучения, допустимым уровнем излучения на внешней поверхности контейнера не должен превышать 2 мЗв/ч (200мбэр/ч) на расстоянии 1 м от внешней поверхности контейнера - 0,033 мЗв/ч (3,3 мбэр/ч). Крепление груза производят в соответствии с Техническими условия крепления. Возможно размещение в контейнере четырех - шести единиц крупногабаритного оборудования или неразборного крупногабаритного оборудования атомных станций.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами.
На Фиг.1 - изображен внешний вид контейнера
На Фиг.2 - изображен вид сверху на контейнер с вырезом крыши.
На Фиг.3 - изображен корец контейнера с двустворчатой дверью.
На Фиг.4 - изображено сечение по силовым элементам с элементами крепления
На Фиг.5 - изображены элементы крепления в виде грузовых скоб.
Контейнер устроен следующим образом.
2
2
2
Наружное покрытие (1), например, выполненное из гофрированных металлических листов, образует внешние стенки контейнера. На Фиг.1 показан прямоугольный контейнер. Сверху и снизу силовых угловых стоек контейнера размещены фитинги. (2). Внутри контейнера размещено внутренне покрытие (3), выполненное из листов нержавеющей стали. Листы нержавеющая стали образуют сплошное внутренне покрытие, которое обеспечивает удобство дезактивации контейнера и слив дезжидкости при наклоне контейнера в сторону дверей(4). Применяемые дезактивирующие составы выбирают в соответствии с Санитарными правилами обращения с радиоактивными отходами (СПОРО - 2002), наиболее применимы - щелочные растворы. На двери размещены запоры (5), которые выступают элементами фиксации. В открытом и закрытом положении дверей. Вокруг двери по периметру размещена уплотнительная резина. (6 - условно не показана). Листы пола внутреннего покрытия (3) выполнены с отбортовкой (7) для удобства слива. Боковые продольные и торцевые листы покрытия снабжены силовыми элементами (8), которые на чертеже показаны в виде швеллеров. Силовые элементы расположены с шагом от 500 мм до 1000 мм (см. Фиг.2). Силовые элементы (8) опираются на горизонтальные опорные балки (9) соответственно и расположенные под отбортовкой (7) листов пола или встык. На силовых элементах (8) приварены петли (10), в которых размещены откидные грузовые скобы (11). При размещении крупнотоннажного груза, он плотно крепятся к скобам (11) например, проволокой. Этим обеспечивается устойчивость отходов. Наличие силовых элементов увеличивает устойчивость контейнера и отсутствие его деформации. То, что применена нержавеющая сталь, обеспечивается увеличение защиты внутренней полости контейнера от радиационной пыли за счет отсутствия поглощающей способности материала обшивки контейнера. Кроме того, нержавеющая сталь не впитывает радиоактивную пыль, она легко смывается во время дезактивации. Более того, за счет того, что она не ржавеет, не образуется радиоактивной пыли при коррозии обшивки. Наличие гладких единых стыков или их отсутствие во внутреннем покрытии позволяет легко и удобно вымыть контейнер изнутри от токсичных и радиоактивных остатков от РАО. Прочностные характеристики внутренней обшивки обеспечивают ее прочность при ударах. Поскольку после транспортировки крупнотоннажных грузов часто остаются дефекты в виде выбоин, трещин и деформации контейнера, внутренняя обшивка в виде стальных листов предохраняет от повреждения контейнер, что существенно уменьшает затраты на его ремонт и обслуживание. Контейнер обязательно проверяется на уровень поверхностного загрязнения: при этом не снимаемое (фиксированное) загрязнение альфа-активными радионуклидами - минимально, а также бета-активными радионуклидами - не более 200 част/(см мин) и снимаемое (нефиксированное) загрязнение альфа-активными радионуклидами - не более 1 част/(см мин) а также бета-активными радионуклидами - не более 100 част/(см мин).
Приведенные в описании примеры и чертежи иллюстрируют варианты исполнения контейнера, которые не охватывают всех возможных вариантов исполнения.
С учетом приведенных примеров показано выполнение данного контейнера своего назначения, а именно - транспортировка РАО с низкой удельной активностью, защита окружающей среды, что обеспечивается обязательным контролем и возможность без нанесения дефектов, как наружного покрытия, так и внутреннего покрытия контейнера, а также без его деформации, осуществлять транспортировку крупнотоннажных РАО. При этом РАО надежно закреплены за счет грузовых скоб, и устойчивость контейнера увеличена за счет силовых элементов.