Контейнеры для рао реферат

Обновлено: 17.05.2024

Контейнеры предназначены для безопасного хранения, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов [18].

Различными нормами и правилами устанавливаются определённые требования к характеристикам и свойствам контейнеров. Выбор материала, конструкции или марки контейнера зависит от химических и физических характеристик радиоактивных отходов и методах дальнейшего обращения с отходами. Контейнер должен обеспечивать безопасную изоляцию радиоактивных отходов на определённое время при захоронении и хранении, сохранять целостность, работоспособность и свои характеристики. Контейнер должен обеспечивать возможность извлечения упаковки отходов из него и размещения упаковки в дополнительный контейнер [18].

В зарубежных странах, в практике обращения с радиоактивными отходами низкого и среднего уровней активности, наибольшее распространение получили металлические и железобетонные контейнеры. Железобетонные контейнеры применяются как невозвратные, которые пригодны для длительного хранения и захоронения радиоактивных отходов. Такой подход объясняется отличными защитными свойствами бетона и его устойчивостью к различным факторам воздействия (радиоактивность, агрессивность сред, отходов и другое) [52].

Первым представителем класса защитных невозвратных контейнеров стал контейнер НЗК-150-1,5П. Контейнер предназначен для размещения в нем четырех бочек объемом 0,3 м 3 или 1,6 м 3 твердых или отвержденных отходов среднего уровня активности. Применяется для хранения радиоактивных отходов в специальных инженерных сооружениях и захоронения в приповерхностных пунктах захоронения или могильниках. Срок службы для условий временного хранения – около 60 лет, для условий захоронения в могильниках – (250÷300) лет, ёмкость контейнера – 1,6 м 3 [52].

Последующие модификации упаковочных комплектов типа НЗК с унифицированными параметрами разрабатывались уже с учетом специфики конкретных видов отходов, методов их переработки и размещения в контейнере. К ним относятся контейнеры для солевого плава НЗК-150-1,5П(С), ионообменных смол НЗК-150-1,5П (ИОС), графита НЗК-150-1,5П с металлическим вкладышем [52].

На рисунке 5.1 представлен контейнер модели НЗК-150-1,5П.

Рисунок 5.1 – Контейнер НЗК-150-1,5П

При одинаковых внешних размерах упаковочные комплекты отличаются внутренней конструкцией: наличие различных металлических вставок, толщиной стенок, а также различным исполнением конструкции крышки [53].

Для хранения и захоронения отходов низкого уровня активности разработаны и выпускаются металлические контейнеры КМЗ, которые по внешним габаритам похожи на контейнеры НЗК-150-1,5П. Контейнер КМЗ используется для сбора и промежуточного хранения отвержденных и твердых радиоактивных низкой и средней активности, транспортировки радиоактивных отходов к месту их переработки и кондиционирования, для пригoтовления упакoвки кoндиционированных радиоактивных отходов путем пропитки твердых отходов цементным раствором, для размещения кондиционированных РАО, длительного хранения сроком (50÷60) лет, транспортирования и захоронения в приповерхностных пунктах захоронения (рисунок 5.2) [52].

Рисунок 5.2 – Контейнер КМЗ

Контейнеры типа КРАД-1,36 и КРАД-3,0 предназначены для размещения твёрдых и отверждённых радиоактивных отходов для хранения или захоронения [53].

Контейнеры типа КРАД-1 36 выпускаются в двух исполнениях: модель КРАД-1 36 предназначена для сбора и промежуточного хранения ТРО, их перевозки и размещения в контейнерах типа НЗК-150-15П и НЗК-Радoн и выполняет функцию вкладыша; а модель КРАД-1 36Т предназначена для размещения ТРО и их oмонoличивания и окончательной изоляции на специализированных предприятиях (рисунок 5.3) [52].

Рисунок 5.3 – Контейнер КРАД-1 36

Контейнер КО-1340 предназначен для размещения солевого плaвa или битумного компаунда с установок отверждения жидких радиоактивных отходов (рисунок 5.4)

Рисунок 5.4 – Контейнер КО-1340

Вышеперечисленные контейнеры практически закрывают потребности рынка для имеющейся номенклатуры низкоактивных и среднеактивных радиоактивных отходов. Развитие в последние годы новых технологий переработки радиоактивных отходов направлено на сокращение объема отходов, подлежащих хранению, транспортированию и захоронению, что приводит к образованию кондиционированных отходов, характеризующихся более высокими уровнями активности, чем существующие [52].

Контейнеры КМ РАО-2,8 предназначены для хранения твёрдых радиоактивных отходов. Контейнеры данного типа обеспечивает возможность его извлечения из хранилища в конце хранения, использования при захоронении отходов и размещения в дополнительном контейнере при необходимости. Контейнер данной модели способен вместить в себя 27 м 3 твёрдых радиоактивных отходов (рисунок 5.5) [52].

Рисунок 5.5 – Контейнер КМ РАО-2,8

Контейнер НЗК-Радон предназначен для отверждённых и твёрдых радиоактивных отходов среднего и низкого уровней активности. Выполнен из железобетона. Контейнер предназначен для хранения в специальных сооружениях или захоронения в приповерхностных или подземных (могильниках) пунктах (рисунок 5.6) [52].

Рисунок 5.6 – Контейнер НЗК-Радон

Для транспортирования и хранения твёрдых радиоактивных отходов и источников гамма-излучения также используют контейнеры серии УКТ. Серия представлена моделями УКТ IА-70 (рисунок 5.7), УКТ IA-30 и УКТ IIA. Материал защиты изготавливается из углерод и водородсодержащей стали, а сам корпус – из нержавеющей стали [52].

УКТ-контейнер состоит из внешнего транспортного контейнера, в который вставляется внутренний переносной контейнер. Контейнеры обеспечивают сохранность и исключение потери или рассеяния во время транспортирования источников радиоактивного излучения. Также обеспечивается эффективная биологическая защита обслуживающего персонала, водителя транспорта и окружающей природной среды [52].

Рисунок 5.7 – Контейнер УКТ IА-70

После загрузки упаковок с радиоактивными отходами в контейнеры производится их транспортировка автомобильным, железнодорожным или морским транспортом до места их дальнейшей переработки, хранения или утилизации. Контейнер может быть повторно использован после выгрузки упаковок с отходами или же захоронен в могильниках или приповерхностных пунктах захоронения вместе с упаковкой для обеспечения более надёжной изоляции от окружающей среды [52].

Таким образом, перед кондиционированием жидкие радиоактивные отходы должны быть подвергнуты обработке путём очистки от радионуклидов. Основными методами очистки являются сорбционный, мембранный, термический методы, в дополнение к ним при различных технологиях могут применяться коагуляция, осаждение и флоккуляция. Кондиционирование направлено на иммобилизацию радиоактивных отходов путём обезвоживания, кальцинации, битумирования, цементирования и остекловывания. После кондиционирования создаётся упаковка, которая состоит из иммобилизованных отходов, заключённых в специальный защитный контейнер.

6. Захоронение радиоактивных отходов

6.1 Концепции захоронения радиоактивных отходов

Осуществление планов широкого промышленного использования атомной энергетики предполагает необходимость решения первоочередной задачи удаления радиоактивных отходов из сферы деятельности человека. По проведенной оценке возможной опасности для биосферы Земли время полной изоляции высокоактивных отходов должно приближаться к ста годам. Поэтому захоронение отходов сопряжено не только с преодолением технических трудностей долговременной изоляции высокоактивных отходов в условиях непрерывного рассеивания тепла, генерируемого радиоактивным распадом, с учетом возможных климатических и геологических изменений, но и с долгосрочной социальной ответственностью перед будущими поколениями [21].

Для удаления радиоактивных отходов было предложено несколько концепций: захоронение в континентальные геологические формации; захоронение на дне океана; захоронение в ледниковые зоны; удаление за пределы Земли; трансмутация актиноидной фракции высокоактивных отходов в стабильные или короткоживущие изотопы. Последние два способа рассматриваются в теоретическом плане и далеки от технического осуществления.

Геологическое захоронение подразумевает размещение контейнеров, содержащих отработанные топливные элементы, в стабильном пласте, обычно на глубине (100÷900) метров. Можно допустить, что такие породы содержат воду, так как глубина их залегания значительно ниже зеркала грунтовых вод [21].

Однако ожидается, что вода не будет играть большой роли при теплопередаче от контейнеров, поэтому хранилище должно быть спроектировано с учетом возможности поддержания температуры поверхности контейнеров не более, чем 100°С или около того. Но присутствие подземных вод означает, что материал, выщелоченный из хранящихся блоков, может проникнуть через пласт с водой. Это является важным вопросом при проектировании таких систем. Циркуляция воды сквозь породу как результат разности плотностей, вызванный температурным градиентом, в течение длительного времени важна для определения миграции продуктов деления. Этот процесс очень медленный, и поэтому не ожидается, что от него будут серьезные неприятности. Однако для систем долговременного захоронения он должен быть обязательно принят во внимание [21].

Выбор между различными методами захоронений будет определяться доступностью удобных мест хранений. Для оптимального выбора места потребуется еще много биологических и океанографических данных. Но исследования во многих странах показывают, что радиоактивные отходы можно обрабатывать и захоранивать без чрезмерного риска для человека и окружающей среды [21].

Но должны быть рассмотрены вопросы выщелачивания продуктов деления из блока и их проникновение через слой породы. Эффекты конвекции и тепловой плавучести также очень важны при средних сроках хранения. О таких системах в настоящее время накоплено достаточно сведений, чтобы быть уверенными в том, что безопасное захоронение отходов атомной энергетики возможно.

Захоронение отходов в осадочные наслоения и скальные пласты под дном океана или на его дне осуществимо в двух вариантах. Подводным - бурением полостей для размещения контейнеров на определенных расстояниях, необходимых для рассеивания тепла, с последующим запечатыванием поверхности породы над скважиной или организацией свободного падения контейнера обтекаемой формы от поверхности воды, когда развиваемая скорость обеспечивает проникновение в дно на глубину до 50 м [21].

Наиболее часто обсуждаемой возможностью для захоронений такого типа является использование захоронений в глубоком Атлантическом океане, где средняя глубина составляет 5 км. Глубоководное скалистое дно океана покрыто слоем отложений, и неглубокое погребение под десятками метров отложений может быть получено простым сбрасыванием контейнера за борт. Глубокое погребение под сотнями метров отложений потребует бурения и закладки отходов [21].

Отложения насыщены морской водой, которая через десятки или сотни лет может разъесть контейнеры. Однако предполагается, что сами отложения отсорбируют выщелоченные продукты деления, препятствуя их проникновению в океан.

Более дешевым способом могло бы стать захоронение на дне океана, которое может быть реализовано простым погружением герметичных контейнеров с отверждёнными радиоактивными отходами, стойкими к выщелачиванию. Многие учёные полагают, что разрушения защитной оболочки контейнера под слоем отложений случится не ранее чем через (100÷200) лет. К этому времени уровень радиоактивности должен снизиться на несколько порядков [21].

Однако океан является неотъемлемой частью биосферы Земли, и его чистота должна охраняться не менее тщательно, чем другие объекты окружающей среды. В то же время современный уровень знаний о процессах, происходящих в глубинах океана, столь низок, что заставляет прибегать к весьма упрощенным моделям в прогнозировании возможного поведения отвержденных отходов при длительном нахождении их в контакте с океаническими водами на большой глубине. Поэтому метод захоронения на дне океана и под его дном требует крайне осторожного подхода. Также на него введен мораторий по международной конвенции, в результате которого были остановлены все работы по пробным захоронениям [21].

Соляные отложения являются привлекательными местами для долговременных захоронений радиоактивных отходов. Тот факт, что соль находится в твердой форме в геологическом слое, свидетельствует об отсутствии или крайне низкой циркуляции подземных вод с момента его образования. Таким образом, контейнеры, помещенные в таком отложении, не будет подвергаться выщелачиванию подземными водами. Соляные отложения такого типа встречаются очень часто.

Захоронение отходов в ледниковые области, в частности в Антарктиде, изучалось специалистами ряда стран. Такое захоронение вряд ли осуществимо из-за нестабильности ледниковой структуры в геологические периоды времени, ограниченного понимания геофизики льдов и отсутствия методов долгосрочного определения климата на Земле [21].

В настоящее время в США и Великобритании проводятся исследования океанических процессов по таким основным направлениям: улавливающая роль осадочных пород, дисперсионные процессы в толщах океанических вод и биологические процессы, определяющие возврат активности к человеку [7].

В современных условиях наиболее перспективным способом захоронения радиоактивных отходов является размещение их под землей в глубинных устойчивых геологических формациях, которые существуют достаточно стабильно на протяжении миллионов лет. Многие страны имеют расширенные национальные программы по изучению свойств разных типов пород, их способности удерживать отходы на протяжении сотен тысяч лет, по отысканию оптимальных способов и условий захоронения. Обмен собранной информацией, международная кооперация и сотрудничество могут значительно ускорить выработку долговременной политики и способствовать строительству в некоторых странах централизованных хранилищ отходов [7].

В Западной Европе при ЕС разработан и выполняется план обращения с радиоактивными отходами, согласно которому осуществляются работы по нескольким объединенным проектам и программам.

В результате предварительной оценки и детального изучения разных типов пород, наиболее пригодными для захоронения признаны соляные формации (Испания, Канада, Нидерланды, РФ, США, Германия, Швейцария), ангидриты или безводные гипсы (Испания, Швейцария), сланцы и глины (Бельгия, Великобритания, Испания, Италия, США, Франция), кристаллические горные породы типа гранитов (Австрия, Великобритания, Дания, Испания, РФ, США, Франция, Чехия), вулканические породы (Индия, Канада) [21].

Первый этап проводимых работ предусматривает комплексное определение характеристик района захоронения в отношении геологии, гидрогеологии, содержания воды и изоляции от подземных циркулирующих вод, определение пластичности, теплопроводности, сорбционной способности и емкости к радионуклидам вмещающей породы, пределов сохранения или изменения физико-химических ее свойств под действием тепловых нагрузок [21].

Полученные результаты служат теоретическим основанием для систематизации подходящих формаций, для выработки принципов и критериев отбора площадок при организации опытно-промышленного захоронения отходов и конкретных рекомендаций таких мест. К важным критериям при выборе площадок захоронения относятся помимо геологических, гидрологических и физико-химических свойств также сейсмичность района, возможные трассы утечек активности к поверхности, климатические изменения, характер взаимодействия окружающей породы с отходами.

Технология кондиционирования отвержденных радиоактивных отходов. Конструкция хранилища ангарного типа для временного хранения кондиционированных РАО. Герметизация радиационной упаковки. Методология прогнозирования радиационной обстановки вокруг хранилищ.

Рубрика	Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	19.11.2018
Размер файла	1,3 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Методология кондиционирования отвержденных радиоактивных отходов с применением контейнеров НЗК с хранением в легких хранилищах ангарного типа

С.В. Росновский, С.К. Булка

1. Необходимость кондиционирования отвержденных РАО

кондиционирование радиоактивные отходы хранилище

Проектной системой обращения с жидкими радиоактивными отходами Нововоронежской АЭС предусматривалось хранение радиоактивного кубового остатка выпарных аппаратов СВО (солесодержание до 400 - 500 г/л, удельная активность до 10 9 Бк/кг) в специальных металлических емкостях кубового остатка (ЕКО) до этапа вывода АЭС из эксплуатации. Указанный подход привел к накоплению на площадке АЭС больших объемов непереработанных ЖРО.

Однако с конца 1990-х гг. в России был принят ряд нормативных документов, устанавливающих дополнительные требования к хранению отходов. В частности, пункт 9.1.16 СПОРО-2002 установил, что срок службы контейнера с РАО при хранении в наземных сооружениях должен составлять не менее 50 лет. В связи с этим возникла необходимость разработки и внедрения на НВАЭС технологии кондиционирования отвержденных РАО и временного хранения кондиционированных отходов на промплощадке.

2. Выбор контейнера для кондиционирования отвержденных РАО

С целью выбора необходимой технологии, Нововоронежской АЭС был проведен анализ имеющегося отечественного и зарубежного опыта.

Для окончательной изоляции радиоактивных отходов за рубежом применяется ряд металлических и железобетонных контейнеров. Например, во Франции для захоронения РАО различной морфологии применяются цилиндрические и кубические контейнеры SOGEFIBRE из фибробетона (толщина стенки 74 - 100 мм, полезный объем 0,33 - 3,0 м 3 ) [1].

Контейнер НЗК-150-1,5П позволяет разместить на хранение четыре 200-литровые бочки, заполненные ТРО либо отвержденными ЖРО (Рис. 1, 2).

Рис. 1. Контейнеры НЗК-150-1,5П. Общий вид

Рис. 2. Контейнер НЗК-150-1,5П. Габаритные размеры

Радионуклидами, определяющими более 90 % суммарной активности солевого продукта АЭС с ВВЭР, являются Co 60 , Co 58 , Cs 137 , Cs 134 , Mn 54 . В течение определенного ТУ срока эксплуатации контейнера НЗК активность Cs 137 в результате радиоактивного распада снижается на три порядка, активность прочих радионуклидов из приведенного ряда снижается до пренебрежимо малых значений.

Транспортно-технологические операции с контейнером НЗК осуществляются посредством автопогрузчика либо крана со специальным захватом.

Материал и конструкция НЗК должны предотвратить распространение радионуклидов в окружающую среду при хранении и захоронении. Для этого они должны выполнять две основные функции:

-в качестве барьерного материала обеспечивать достаточно низкую диффузионную проницаемость радионуклидов;

-в качестве конструкционного материала обеспечить физическую целостность контейнера, не допускать его разрушения и прямого контакта РАО с окружающей средой.

В [1] обосновано непревышение выхода радионуклидов из контейнера НЗК в процессе хранения, которое может происходить за счет процессов:

-растворения соединений, содержащих радионуклиды, и диффузии радионуклидов в поровой влаге стенок контейнера, в защитных инженерных барьерах и в геологической формации (при захоронении в приповерхностное хранилище)

-диффузии в поровой влаге стенок контейнера и ее испарения с внешней поверхности стенок контейнера (при временном хранении в вентилируемом помещении).

3. Конструкция хранилища ангарного типа для временного хранения кондиционированных РАО

Для временного хранения упаковок с РАО на АЭС России традиционно применяются капитальные дорогостоящие хранилища, несущих две основные функции:

-защиты радиационных упаковок от воздействия внешних климатических факторов;

-ослабления ионизирующего излучения от контейнеров с целью поддержания радиационной обстановки в районе расположения хранилища ниже пределов, установленных нормативными документами.

В то же время для захоронения отходов на зарубежных предприятиях могут использоваться легкие металлические конструкции, которые после окончания заполнения подлежат обваловке с целью создания биологической защиты. Было решено применить указанный подход для организации временного хранения кондиционированных РАО на промплощадке НВАЭС без применения обваловки или иных средств биологической защиты. Для обеспечения нормальной радиационной обстановки вокруг временного хранилища было решено использовать свойства самоэкранировки радиационных упаковок.

Основными факторами, определяющими эффективность экранирования гамма-излучения, создаваемого радиационной упаковкой, являются толщина экранирующего слоя и плотность его материала. Таким образом, при достаточно высокой плотности отходов, загруженных в контейнер, сама упаковка может значительно снижать внешнее гамма-излучение, т.е. является не только источником излучения, но и выполняет функции защитного экрана.

При плотности содержимого контейнера НЗК порядка 2,0 г/см 3 и габаритных размерах 1650х1650 мм кратность ослабления гамма-излучения с E=1,0 МэВ заполненной упаковкой может составить не менее 10 7 [2]. Таким образом, в случае расстановки контейнеров в хранилище по определенному алгоритму можно добиться снижения фона вокруг хранилища до приемлемых значений без применения дополнительной биологической защиты. Теоретически возможно организовать таким образом безопасное хранение НЗК даже в случае размещения в них высокоактивных отходов, создающих МД > 0,1 Зв/ч.

Руководствуясь указанным подходом, Нововоронежской АЭС с привлечением специализированных организаций была разработана конструкция легких хранилищ ангарного типа для временного хранения кондиционированных РАО на площадке АЭС. При конструировании были реализованы следующие уникальные решения:

а) сочетание металлических стеновых конструкций общепромышленного назначения с мощной фундаментной плитой, позволяющей выдержать нагрузку при хранении контейнеров НЗК в штабелях высотой до 4 контейнеров;

б) отсутствие специальной биозащиты;

в) естественная вентиляция ангаров;

г) отсутствие стационарных грузоподъемных механизмов. Транспортно-технологические операции с контейнерами осуществляются посредством автопогрузчика;

е) отсутствие искусственного освещения;

ж) отсутствие стационарных систем радиационного контроля. Радиационный контроль обеспечивается переносными дозиметрическими приборами.

В результате стоимость сооружения хранилища была беспрецедентно снижена и составила порядка 39 млн. руб., что в десятки раз меньше стоимости капитальных хранилищ сопоставимого объема.

По указанному проекту в 2004 - 2006 гг. на спецпункте НВАЭС были сооружены два хранилища ангарного типа (расширяемая часть ХТРО № 8 - ХТРО №№ 8/1, 8/2 (Рис. 3)).

Рис. 3. Внешний вид хранилища ангарного типа для хранения РАО в контейнерах НЗК (ХТРО № 8/2)

4. Методология минимизации МД от упаковки НЗК

С целью минимизации величины МД от упаковок кондиционированных РАО был разработан ряд технических приемов:

А) Металлические контейнеры А2201 подвергались сортировке по радиационному признаку на три группы:

-первая группа - контейнеры с максимальным значением МД вплотную к стенке, не превышающим 1 мЗв/час;

-вторая группа - контейнеры с максимальным значением МД, находящимся в диапазоне от 1 до 5 мЗв/час;

-третья группа - контейнеры с максимальным значением МД, превышающим 5 мЗв/час.

Контейнеры А2201 загружались в НЗК без смешения групп.

Б) Контейнеры А2201 размещались со смещением в сторону одного из углов контейнера НЗК (прием асимметричной загрузки - Рис. 4). Таким образом, за счет увеличения неравномерности поля гамма-излучения достигалось снижение МД от двух граней заполненного контейнера НЗК (Рис. 5).

В) Дополнительное снижение уровня мощности дозы гамма-излучения от упаковки достигалось за счет применения буферной засыпки. После размещения четырех металлических контейнеров свободное пространство контейнера НЗК заполнялось буферным материалом с плотностью ~ 2,1 г/см 3 .

Таким образом, ослабление гамма-излучения, излучаемого солевым продуктом УГУ, обеспечивалось за счет:

-поглощения в материале стенки контейнера. При толщине бетонной стенки 150 мм коэффициент ослабления гамма-излучения с E= 1 МэВ составляет ~ 4;

-поглощения в буферной засыпке. Как видно из Рис. 4, толщина ослабляющего слоя буферной засыпки является переменной величиной; как следствие, переменным является и коэффициент ослабления.

Рис. 4. Прием асимметричной загрузки контейнера НЗК

На рис. 5 показана диаграмма направленности гамма-излучения от контейнера НЗК Данные на диаграмме приведены в мкР/ч (учетный № 30), загруженного четырьмя цилиндрическими контейнерами приблизительно равной активности. Сведения о радиационных характеристиках контейнеров, загруженных в НЗК уч. № 30, приведены в Таблице 1.

Центры граней НЗК соответствуют на диаграмме углам 0, 90, 180 и 270 градусов.

Рис. 5. Диаграмма направленности гамма-излучения от заполненного контейнера НЗК уч. № 30 с асимметричной загрузкой

Внешний вид танк-контейнера

Введение

Транспортировки радиоактивных и ядерных материалов являются неотъемлемой частью функционирования ядерного топливного цикла России. Определенную долю в объеме перевозок радиоактивных материалов занимают перевозки радиоактивных отходов (РАО).

Особую актуальность и значимость проблема безопасного транспортирования РАО приобрела в настоящее время в связи со следующими обстоятельствами:

большое количество накопленных РАО, размещенных на значительном расстоянии от мест переработки и хранения (захоронения);
отсутствие или недостаточное наличие на действующих предприятиях и объектах технологических систем и установок для переработки и кондиционирования РАО, а также сооружений для долговременного хранения кондиционированных РАО;
наличие (создание новых) специализированных предприятий, занимающимися вопросами переработки, кондиционирования и долговременного хранения РАО.

Рост стоимости услуг на обращение с РАО, в первую очередь на долговременное хранение (захоронение) твердых радиоактивных отходов (ТРО), обуславливает при выборе варианта обращения с РАО необходимость передачи отходов на специализированные предприятия, что, в свою очередь, требует значительного увеличения объема перевозок.

В связи с этим возникает необходимость разработки и внедрения в широкую практику универсальных крупнотоннажных контейнеров, позволяющих осуществлять безопасную перевозку больших объемов ТРО с объектов, на которых они образуются, на специализированные перерабатывающие предприятия с целью уменьшения объема и кондиционирования с последующей передачей на долговременное хранение (захоронение).

Предприятие располагает собственными производственными мощностями по переработке МОЗРВ мощностью до 6000 тонн/год, расположенными в г. Сосновый Бор Ленинградской области. Имеющиеся у предприятия технологическое оборудование и лицензии позволяют проводить работы с МОЗРВ, относящимися в соответствии с требованиями действующих нормативных документов к категории низкоактивных ТРО.

Для доставки отходов на свои производственные мощности и отправки вторичных ТРО на долговременное хранение (захоронение) предприятие использует два типа металлических транспортных контейнеров: контейнер транспортный базовый для низкоактивных отходов КТБН-3000 и универсальный крупнотоннажный транспортный контейнер УКТН-24000.

Описание и основные характеристики транспортных контейнеров

Рис. 1. Внешний вид контейнеров УКТН-24000

Контейнер УКТН-24000 соответствует требованиям, предъявляемым к промышленным упаковкам типа 2 (ПУ-2). Контейнер предназначен для хранения и перевозки автомобильным, железнодорожным и морским видами транспорта низкоактивных ТРО, соответствующих требованиям, предъявляемым к материалам с низкой удельной активностью II группы (НУА- II) и объектам с поверхностным загрязнением II группы (ОПРЗ-II).

Основные технические характеристики контейнера УКТН-24000 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические характеристики контейнера УКТН-24000

№ п/п

Наименование

Единица измерения

Значение по ТУ

Максимальная масса брутто

Масса порожнего контейнера

Размеры дверного проема

Контейнер изготавливается в соответствии с конструкторской документацией КГ 255-00.00.000 и соответствует техническим условиям ТУ 3177-001-55224399-2005. Срок эксплуатации контейнера 10 лет.

Материалы и технология изготовления контейнера соответствует требованиям Российского Морского Регистра. Контейнер УКТН-24000 имеет сертификат Российского морского регистра судоходства как специализированный контейнер для перевозки низкоактивных отходов класса 7.

Характеристика и радиационный контроль грузов, перевозимых в УКТН-24000

В универсальных крупнотоннажных транспортных контейнерах УКТН-24000 разрешается перевозка и хранение низкоактивных твердых радиоактивных отходов в виде:

металлических элементов оборудования, трубопроводов и т.п. объектов атомной энергетики, промышленности и морских судов;
изделий из стекла, керамики, полимеров, резины, строительного мусора, грунта, сорбентов, ионообменных смол, изделий из бумаги, картона, древесины, биологических отходов, помещенных в первичную упаковку (пластикатовые или крафт-мешки);

соответствующих требованиям, предъявляемым к материалам с низкой удельной активностью II группы (НУА-II) и объектам с поверхностным радиоактивным загрязнением II группы (ОПРЗ-II).

При этом удельная активность радионуклидов в материалах НУА-II не должна превышать значений, приведенных в табл.2, а радиоактивное загрязнение объектов ОПРЗ-II не должно превышать значений, приведенных в табл.3.

Таблица 2. Удельная активность радионуклидов в материалах НУА-II

Радионуклид

Предельно допустимая удельная активность, кБк/г

Известно, что присутствуют только бета- или гамма-излучатели

Известно, что присутствуют альфа- излучатели

Нет соответствующих данных

*Суммарная активность радионуклида уран-235 в УКТН-24000 не должна превышать 1,2 МБк (15 г).

Таблица 3. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения объектов ОПРЗ-II

Вид загрязнения

Уровни радиоактивного загрязнения, Бк/см 2

Для бета-, гамма-излучателей, альфа-излучателей низкой токсичности

Для всех другие альфа-излучателей

Нефиксированное радиоактивное загрязнение на доступной поверхности

Фиксированное радиоактивное загрязнение на доступной поверхности

Нефиксированное радиоактивное загрязнение + фиксированное радиоактивное загрязнение на недоступной поверхности

Суммарная активность радионуклидов в материалах НУА-II и ОПРЗ-II, загружаемых в контейнер, при выполнении указанных требований по удельной активности и поверхностному загрязнению, ограничивается и контролируется по допустимым уровням излучения, значения которых приведены в табл.4.

Таблица 4. Допустимые уровни излучения и радиоактивного загрязнения контейнера УКТН-24000

Уровни излучения от контейнера, не находящегося в условиях исключительного пользования

≤ 2 мЗв/час (200 мбэр/час) на внешней поверхности контейнера

≤ 0,033 мЗв/час (3,3 мбэр/час) на расстоянии 1 м от внешней поверхности контейнера

Нефиксированное (снимаемое) радиоактивное загрязнение внешней поверхности контейнера

≤ 4 Бк/см 2 для бета- и гамма-излучателей и альфа- излучателей низкой токсичности

≤ 0,4 Бк/см 2 для всех других альфа-излучателей

Уровень излучения от порожнего контейнера

≤ 0,005 мЗв/час (0,5 мбэр/час) на внешней поверхности контейнера

Радиоактивное загрязнение внутренней поверхности порожнего контейнера

≤ 400 Бк/см 2 для бета- и гамма-излучателей и альфа- излучателей низкой токсичности

≤ 40 Бк/см 2 для всех других альфа-излучателей

Радиационный контроль производится перед загрузкой, при загрузке и после загрузки контейнера путем измерения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения от контейнера и поверхностной загрязненности. После каждой перевозки низкоактивных ТРО, необходимо контролировать уровень радиоактивного загрязнения наружной и внутренней поверхности контейнера.

Перевозка грузов в контейнере УКТН-24000

Транспортный индекс (ТИ) должен быть не более 10. Количество контейнеров, размещаемых на транспортном средстве, должно быть таким, чтобы ТИ не превышал 50. При перевозке на морском судне суммарный ТИ не должен превышать 200.

ТРО могут поставляться на загрузку в контейнеры УКТН-24000 в охранных (первичных) емкостях или без первичных емкостей (фрагменты оборудования) в следующих видах:

в контейнерах прямоугольной формы объемом 1-4 м 3 ;
в контейнерах в виде бочек объемом 200 л и более;
трубы диаметром от 100 до 200 мм и длиной до 5,8 метра, связанные в пучки;
крупногабаритное оборудование массой до 5 тонн единицы оборудования.

Транспортирование контейнеров осуществляется железнодорожным, автомобильным и морским видами транспорта.

Транспортирование по железной дороге осуществляется на специализированных платформах и в полувагонах в соответствии с действующими Правилами перевозок грузов железнодорожным транспортом. Транспортирование контейнеров автомобильным транспортом осуществляется на специально оснащенных автомобилях-контейнеровозах, прицепах-контейнеровозах и полуприцепах-контейнеровозах. Морские перевозки контейнеров осуществляются на специализированных судах-контейнеровозах и на универсальных сухогрузных судах.

Опыт эксплуатации

По состоянию на середину 2009 г. контейнерный парк предприятия состоит из 68 контейнеров УКТН-24000 и 81 контейнера КТБН-3000. Имеющийся контейнерный парк обеспечивает единовременную загрузку, транспортировку или временное хранение до 1500 т ТРО. Опыт эксплуатации показал, что для временного хранения поступающих МОЗРВ или вторичных ТРО постоянно используется ~30 % из общего числа контейнеров УКТН-24000.

Основная масса отходов с объектов перевозится железнодорожным транспортом с использованием контейнеров УКТН-24000. Целесообразность использования контейнеров УКТН-24000 определяется наличием вблизи объектов железнодорожных станций, осуществляющих операции с крупнотоннажными контейнерами, а также подведенной железной дороги к объекту и соответствующих подъемно-транспортных механизмов с грузоподъемностью не менее 30 т. При отсутствии подъездных путей, условий и необходимых грузоподъемных механизмов, а также при необходимости перевозки незначительных по объему партий отходов, используется контейнер КТБН-3000.

Имеется положительный опыт использования данного контейнера для транспортирования крупногабаритного неразборного оборудования атомных станций. В 2006 г. была осуществлена транспортировка железнодорожным транспортом бывшей в эксплуатации и имеющей высокий уровень радиоактивного загрязнения выемной части ГЦН-310 (вес 21 т) с Кольской АЭС на Нововоронежскую АЭС.

Опыт эксплуатации транспортных контейнеров показал, что для организации перевозок в настоящее время оформляются следующих сопроводительные документы: накладная на отпуск материалов, паспорт на каждый контейнер, санитарно-эпидемиологическое заключение. аварийная карточка, справка МВД о принадлежности груза, справка о взрыво-пожаробезопасности груза.

Приемка грузов от перевозчика (железной дороги) осуществляется на основании накладной с проверкой целостности груза и его соответствия сопроводительным документам. По результатам приемки груза по количеству и качеству составляется Акт приёма-передачи.

Перспективные направления деятельности

Перспективные направления деятельности предприятия в области организации перевозок радиоактивных материалов направлены на разработку (доработку имеющихся упаковок), сертификацию и ввод в эксплуатацию среднетоннажных (20 тонн) контейнеров и крупнотоннажных (60 тонн) вагон-контейнеров с верхней загрузкой, предназначенных для перевозки низкоактивных ТРО. Внешний вид среднетоннажного контейнера, аналогичного по техническим характеристикам контейнеру УКТН-24000, со съемной верхней крышкой приведен на рис.2.

Рис.2 Внешний вид контейнера типа IСС-20` со съемной верхней крышкой (Container 20’x8’x8’6” HARD TOP Type- IP2 (MOD.SICOM OT20/TA1-IP2)

Исходя из имеющейся практики эксплуатации УКТН-24000 это позволит:

упростить и ускорить операции загрузки отходов, при этом сократится время простоя и увеличится оборачиваемость контейнеров;
производить загрузку крупногабаритного оборудования без дополнительной фрагментации;
увеличить степень заполняемости контейнеров.

В конечном итоге ввод в оборот контейнеров с верхней загрузкой обеспечит в целом снижение транспортной составляющей в стоимости услуг на обращение с РАО.

Вид упаковки: танк - контейнер типа IMO1, выполненный в соответствии со стандартами ISO и IMO по нормам ASME CODE, статья VIII, раздел 1. Контейнер спроектирован согласно требованиям Международных правил грузовых перевозок в части опасных грузов 3,6,8 (RID /ADR). Характеристики контейнера: вместимость – 24 000 л, длина – 6058 мм, ширина – 2438 мм, высота – 2591 мм, максимальный вес брутто – 36 000 кг, обечайка и днище – из нержавеющей стали.

Вид радиоактивного материала: жидкие отходы, загрязненные радиоактивными веществами, относящиеся к материалам с низкой удельной активностью (НУА-II), в виде водных растворов с примесями твердых веществ, не горючие, не токсичные, не взрывоопасные. Ориентировочный химический состав ЖРО: солесодержание – до 10 000 мг/л, РН – до 7, взвеси – до 1000 мг/л, содержание нефтепродуктов – до 100 мг/л.

После завершения сертификации данные танк-контейнеры предполагается использовать для оказания услуг по организации перевозок сторонним организациям больших объемов ЖРО для переработки на специализированных предприятиях.

Внешний вид танк-контейнера

Заключение

Имеющийся опыт эксплуатации транспортных контейнеров показал, что перевозка низкоактивных ТРО не представляет радиационной опасности как для персонала, так и для населения. За все время перевозок не было случаев аварии, инцидентов или отклонений от нормальных условий перевозок.

Литературные источники

1.3. Автотранспорт, предназначенный для перевозки радиоактивных отходов.

Глава 2. Перевозка радиоактивных отходов. Перевозка автомобильным транспортом.

2.1. Организация перевозки радиоактивных отходов.

2.2. Обязанности перевозчика радиоактивных отходов.

Список использованной литературы

Список использованных сокращений.

Работа содержит 1 файл

КУРСАЧ 3 КУРС.doc

Глава 2. Перевозка радиоактивных отходов. Перевозка автомобильным транспортом.

2.1. Организация перевозки радиоактивных отходов.

Весь процесс организации перевозки радиоактивных отходов можно выразить в следующих этапах:

1) Получение разрешения на перевозку радиоактивных отходов

2) Оформление договора на перевозку РАО

3) Подготовка высококвалифицированного персонала, ввиду высокой ответственности при перевозке РАО.

4) Выбор и согласование всего маршрута, по которому будет осуществляться перевозка РАО.

5) Принятие РАО к перевозке, а также их передача грузополучателем.

6) Организация системы информации об опасности

7) Проведение погрузочно-разгрузочных работ

8) Движение транспортного средства

2.2. Обязанности перевозчика радиоактивных отходов.

В случае возникновения необходимости перевозки радиоактивных отходов, как правило, юридическое лицо должно либо самостоятельно обеспечить перевозку радиоактивных отходов, либо обратиться к специализированному перевозчику.

Помимо стандартного алгоритма перевозки, показанного в главе 2.1., обязанности перевозчика начинаются с того, что перевозчику необходимо обеспечить наличие специализированной тары и упаковки для перевозки радиоактивных отходов, которые будут отвечать всем стандартным требованиям для перевозки РАО: прочность, герметичность, радиационная и термостойкость, а также наличие в конструкции упаковки всех необходимых креплений для погрузочно-разгрузочных работ. Однако, не запрещается использование упаковки, предоставленной самим заказчиком перевозки РАО[5]. Но, в этом случае все равно ответственность на соответствие тары берет на себя перевозчик, поскольку именно перевозчику необходимо взаимодействовать с РАО во время процесса транспортирования в конечный пункт.

Перед перевозкой, как правило за день до отправки, происходит входной контроль упаковки работником организации-перевозчика, и затем контейнеры пломбируются.

Следующим этапом является обязанность водителя-дозиметриста принять радиоактивные отходы от заказчика перевозки, а также проверить наличие всей необходимой сопроводительной документации: техническое соглашение на выполнение работ с РАО, документация с условиями передачи РАО, паспорт партии радиоактивных отходов, накладная на груз, сертификат соответствия транспортно-упаковочного комплекта специфике и роду перевозимых отходов и др. Далее, водитель производит дозиметрический контроль упаковок и проверяет надежность закрепления груза в кузове транспортного средства. После этого водитель обязан проверить мощность эквивалентной дозы излучения, чтобы она соответствовала положенным нормам. После чего, заказчик пломбирует кузов транспортного средства[6].

В случае ошибок при оформлении документации или превышения уровня излучения, водитель обязан составить акт регистрации нарушения правил передачи РАО. В данном случае, как правило, возможность перевозки РАО сводится на нет, и перевозка может быть осуществлена только в случае устранения всех возможных нарушений, в целью предотвращения непредвиденных ситуаций во время перевозки.

Автотранспорт должен соответствовать всем требованиям, о которых говорилось в предыдущей главе. Однако, особенностью нового транспорта является то, что благодаря упаковочной схеме перевозки РАО отпала необходимость самосвалочного кузова, соответственно разгрузка-погрузка осуществляется с использованием грузоподъемных средств. Дополнительно к этому, между кабиной и кузовом устанавливается свинцовый экран, который снижает степень радиоактивного излучения.

Непосредственная перевозка осуществляется, как правило, в сопровождении автомобиля ГИБДД. Разгрузка и передача РАО проходит в обязательном присутствии водителя и дозиметриста.

В результате, мы имеем три стороны, участвующие в процессе перевозки радиоактивных отходов, в обязанности которых входят определенные конкретные функции.

Первым участником перевозки является клиент/юридическое лицо, которое выражает необходимость в перевозке радиоактивных отходов из пункта отправления в пункт назначения.

В обязанности этого участника входит наличие всех необходимых документов на радиоактивные отходы, поскольку в случае их отсутствия/несоответствия определенным нормам перевозчик вправе отказать в перевозке радиоактивных отходов, а также пломбировка кузова транспорта, которым будет осуществляться перевозка радиоактивных отходов.

Вторым участником перевозки является непосредственно компания перевозчик, которая больше всего представлена в процессе перевозки водителем-экспедитором, который будет осуществлять главный процесс транспортировки, в ходе которой именно на нем будет лежать наибольшая ответственность за жизнь и здоровье окружающих людей, а также забота о сохранности экологии в процессе транспортировки.

Соответственно, на данном участнике лежит наибольшее количество стандартных для перевозки радиоактивных отходов функций:

- подбор тары и упаковки для радиоактивных отходов/проверка на соответствие тары, которую предоставляет сам заказчик перевозки радиоактивных отходов.

- входной контроль, который направлен на проверку того, что в принципе будет предметом перевозки.

- проверка всей необходимой документации, которую обязан предоставить к перевозке заказчик.

- проверка надежности креплений в транспорте, на котором будет осуществляться перевозка РАО.

- в случае обнаружения каких-либо несоответствий в документации при оформлении перевозки водитель обязан составить акт регистрации нарушений правил передачи радиоактивных отходов и отложить перевозку РАО до их полного устранения тем лицом, в обязанности которого входит подготовка тех самых документов.

Третьим и последним участником перевозки будут являться государственные регулирующие органы, наиболее представленные в виде сотрудников Государственной Инспекции Безопасности Дорожного Движения, поскольку именно в их функции входит окончательное принятие решения о возможности/невозможности осуществления радиоактивных отходов по территории Российской Федерации автомобильным транспортом Соответственно, функциями государственных органов также будут являться стандартные для перевозки радиоактивных отходов действия, а именно:

- согласование времени и маршрута перевозки радиоактивных отходов дорогами общего пользования.

- выдача разрешительной документации на осуществление перевозки радиоактивных отходов

- обеспечение спецтранспорта с радиоактивными отходами сопровождением автомобиля Государственной Инспеции Безопасности Дорожного движения, однако это необходимо не во всех случаях. В иной ситуации подобное сопровождение не является необходимостью, а достаточно лишь нанесение специальных знаков отличия на транспорте.

Заключение

Общие выводы и рекомендации для юридических лиц, осуществляющих перевозку радиоактивных отходов автомобильным транспортом.

Система и принципы перевозки радиоактивных отходов посредством автомобильного транспорта должно развиваться в нескольких ключах.

Первостепенной задачей является разработка специализированного автотранспорта, с разными показателями грузоподъемности, проходимости и назначения, которые необходимы для регулярной перевозки радиоактивных отходов. Главная задача этого транспорта будет обеспечение безопасности персонала и населения от радиационного излучения, а также, чтобы подобный транспорт не позволял нарушить защиту упаковочной тары даже в условиях форс-мажорной ситуации, которые нередко могут встретиться во время перевозки, например крупные выбоины на проезжей части не должны как то повлиять на упаковку, ввиду надежности креплений в кузове автомобиля.

Благодаря развитию технологий, есть возможность переносить ответственность за защиту от радиоизлучения, вредящее персоналу и окружающей среде, на упаковку и применение новых высокотехнологичных материалов при разработке конструкций упаковки радиоактивных отходов. Благодаря этому есть возможность использовать минимально модифицированные штатные грузовые автомобили для перевозок радиоактивных отходов, что позволит снизить издержки подобных перевозок.

Развите сети дорог, номенклатуры и объема перевозимых РАО, а также экономическая рентабельность таковых, все это будет влиять на выбор способа перевозки и тип автомобиля (как правило, грузоподъемность).

Однако, главным трендом в развитии перевозок радиоактивных отходов, не только автотранспортным, но и другими видами транспорта, будет являться задача создания унифицированного транспортного комплекса, который позволить сделать аналогию мультимодальных перевозок в сфере перевозок радиоактивных отходов, соблюдая при этом санитарные правила, обеспечение охраны населения, иными словами, лишь позитивно влияя на качество перевозок РАО.

Список использованной литературы

 Обращение с РАО при перевозке автотранспортом. // Безопасность окружающей среды. – 2008. – Вып. 4. – С.42-46.

 Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов. НП-053-04;

 Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом разработаны в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 23 апреля 1994 г. N 372;

 Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам (с изменениями на 27 июня 1996 года);

 Федеральный Закон от 10.12.95г. № 196-ФЗ "О безопасности дорожного движения";

 Федеральный Закон "Об использовании атомной энергии" от 21 ноября 1995г. № 170-ФЗ;

 Федеральный Закон "О радиационной безопасности населения" от 9 января 1996г. № 3-ФЗ;

 Федеральный Закон РФ "О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами" № 109-ФЗ от 19.07.1997г.

 Федеральный Закон "О государственном контроле за осуществлением международных автомобильных перевозок и об ответственности за нарушение порядка их выполнения". ФЗ № 127 от 24. 07. 1998 г. (устанавливает обязательность международных перевозок ОГ по специальным разрешениям);

 "Правила дорожного движения Российской Федерации" - утверждены постановлением Совета Министров-Правительства РФ от 23. 10. 93г. № 1090, в редакции постановления Правительства РФ от 08. 01. 96 г. № 3;

 "Основные положения по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанности должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения" - утверждены постановлением Совета Министров-Правительства РФ от 23. 10. 93 г. № 1090;

 "ОБ организации и проведении государственного технического осмотра автомототранспортных средств и прицепов к ним в Российской Федерации" - постановление Совета Министров-Правительства РФ от 30. 08. 93 г. № 874;