Споруда для перетворювання аварійного енергоблока атомної станції в екологічно безпечний стан та спосіб її монтажу

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям особого назначения и может быть использовано при ликвидации аварийных ситуаций на атомных электростанциях. В области строительства и сооружаемых строительных конструкций достаточно широко известны типы зданий и сооружений, предназначенные для удовлетворения тех или иных функциональных потребностей. Так, например, при решении задачи ликвидации аварии 4-го энергоблока ЧАЭС, Украинским проектным и конструкторско-технологическим институтом "Атомэнергопроект" в материалах [1] представлены основные концепции разработки и организованного хранения топливосодержащих масс в бассейне-барботере. Созданное сооружение "Укрытие..." для 4-го энергоблока ЧАЭС несмотря на достигнутую относительную стабильность, в целом, не удовлетворяет требованиям действующи х нормативных документов для объектов атомной энергетики и охраны окружающей среды. Топливо, находящееся внутри помещений, разрушаясь под воздействием различных факторов, увеличивает ядерную опасность объекта. Ликвидация аварии четвертого энергоблока далека от завершения. Объявленный конкурс на лучшее решение проблемы Чернобыльской аварии, принес такие решения: - защита всего сооружения 4-го энергоблока ЧАЭС стальными герметичными куполами (Франция, фирма Альянс); - частичная разработка аварийного блока, извлечение высокорадиоактивных отходов, и топливо содержащих масс( перекрытие и обваловка блока (Германия, фирма Тасис). Поскольку объект 4-го энергоблока ЧАЭС напоминает объект, который требует капитального ремонта, то проанализируем такие сооружения, которые по аналогии (объектовой) наиболее близко подходят к решению проблемы. Так, в практике реставрации больших транспортных объектов, например судов, используют доки [2]. Именно доки позволяют произвести неисправности судов. Док - это сооружение, которое содержит все необходимые строительные, монтажные, транспортные и другие комплексы необходимые и достаточные для проведения ремонтных работ. К числу особенностей, которые не приемлемы для решения проблем 4-го энергоблока в доке следует отнести то, что 4-й энергоблок стационарное сооружение и не может как корабль транспортироваться в док. Известно также, например, сборно-разборное здание [3], содержащее складные секции и промежуточные панели стен и покрытия, расположенные в промежутках между складными секциями. Складные секции образованы из несущих рам, панелей стен и покрытия. Известно также малогабаритное сооружение [4], которое предназначено для использования в строительстве. Сооружение содержит уложенные на грунт элементы основания, поверх которых установлены по контуру промежуточные силовые элементы, на которые опираются элементы ограждения, соединенные с элементами покрытий. В качестве прототипа предлагаемого технического решения взято сборно-разборное здание [3], содержащее складные секции, образованные из несущи х рам, панелей стен и покрытий. Цель изобретения состоит в том, что необходимо создать такое сооружение, которые обеспечило бы надежную защиту окружающей среды, при выполнении всего цикла работ по разборке, транспортировке, консервированию и захоронению радиоактивных веществ, в том числе топливосодержащих масс. Для решения этой задачи предложено создать соответствующи х размеров сооружение для аварийного энергоблока атомной станции и способ его монтажа. Это сооружение включает строительные металлоконструкции (секции) в виде коробчатых панелей с покрытиями на несущих рамах, установленных на опорно-транспортные технологические тележки, консоль, образующую с аварийным энергоблоком единый герметичный отсек-полость (рабочий отсек), а также функциональные отсеки, взаимосвязанные с отсекомполостью. Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что оно содержит консоль образующую с аварийным энергоблоком единый герметичный отсек-полость и функциональные отсеки, взаимосвязанные с отсеком полостью. Для решения поставленной задачи необходим способ монтажа предлагаемого сооружения. Только совместно используя предлагаемого технические решения сооружение и способ его монтажа можно обеспечить решение поставленной задачи и получить желаемый эффект. Наиболее близким к предлагаемому является способ монтажа сборного сводчатого сооружения [5], включающий предварительное изготовление панелей, их сборку и транспортировку на стройплощадку, установку их на заранее подготовленный фундамент. Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что сооружение собирают на безопасном удалении от аварийного энергоблока на рельсах, проложенных от места сборки вплотную к аварийному энергоблоку, опирают сооружение на систему технологических тележек и транспортируют вплотн ую к аварийному энергоблоку, устанавливают на подготовленный фундамент, тележки убирают, а консоль сооружения герметизируют с аварийным энергоблоком по периметру. Поставленная задача решается благодаря установке сооружения на перемещающиеся опорнотранспортные тележки с дальнейшим стационарным закреплением на фундамент, выполненный вплотную с аварийным энергоблоком, и герметизации консольной части сооружения с энергоблоком, образующей с ними полость-отсек, взаимосвязанный с функциональными отсеками сооружения. На фиг. 1 представлена схема сооружения; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (сечение в районе разрушения аварийного энергоблока); на фиг. 3 - схема сооружения и рельсы для транспортирования сооружения к аварийному энергоблоку, вид сверху. Сооружение (фиг. 1) представляет собой металлоконструкцию 1, опирающуюся на фундамент 2 с устройствами, агрегатами и системами демонтажа и транспортировки 3 частей аварийного энергоблока 4, технологических тележек 5. Консольная часть 6 металлоконструкции 1 образует с аварийным энергоблоком 4 герметичный отсек - полость (рабочий отсек) 7, а также функциональные отсеки 8, 9, 10, где 8 - отсек нейтрализации, 9 - отсек ремонта оборудования инструмента и его замены, 10 - отсек управления (обитаемый отсек); функциональные отсеки 8, 9, 10, взаимосвязаны с отсеком полостью (рабочим отсеком) 7. Отсек 7 служит для разборки радиоактивных конструкций энергоблока 4, радиоактивных отходов и топливосодержащих масс. Отсек 7 связан с отсеками 8, 9, шлюзовыми камерами 11, предназначенными для прохода мостовых кранов с устройствами, агрегатами и системами демонтажа и транспортировки 3 (фиг. 1, 2) частей энергоблока 4. Отсек управления 10, снабжен рабочими местами операторов для дистанционного управления при ремонте энергоблока 4. Все сооружение защищено внешней тепловой и радиационной защитой (не показано), а в местах обитания людей они снабжены внутренней радиационной защитой. Способ монтажа сооружения осуществляется следующим образом (фиг. 3). Металлоконструкцию 1 сооружают из панелей и элементов конструкции на рельсах 12, проложенных к аварийному энергоблоку на расстоянии 2-3 км. Под металлоконструкцию 1 подводят технологические тележки 5 и перемещают металлоконструкцию 1 вплотную к аварийному энергоблоку 4, где ее устанавливают на заранее подготовленный фундамент 2, удаляют те хнологические тележки 5 и осуществляют герметизацию консоли 6 по периметру энергоблока 4. После чего приступают к организации и проведению разборки энергоблока 4. Промышленное использование предлагаемого сооружения обеспечивает эффективный демонтаж радиоактивных элементов конструкции аварийного энергоблока, топливосодержащих масс и радиоактивных остатков, исключая загрязнение окружающей среды, при этом, экономятся огромные материальные и трудовые ресурсы.