Пристрій та спосіб для зберігання небезпечних відходів

1 Пристрій для зберігання небезпечних ВІДХОДІВ, зокрема радіоактивних ВІДХОДІВ, ЩО включає первинний модуль для зберігання, який складається з суттєво циліндричного бетонного тіла, що має центральну порожнину для прийому капсули з відходами, проходи для циркуляції охолоджуючої рідини, розміщені навколо центральної порожнини у бетонному ТІЛІ, причому центральна порожнина обмежена контейнером, найкраще циліндричної форми, вмурованим в бетон коаксіально з бетонним тілом, який відрізняється тим, що контейнер виконано герметично закриваним і повністю вмурованим у монолітний бетон, а проходи для циркуляції охолоджуючої рідини виконані у вигляді труб, також повністю вмурованих в монолітний бетон, внутрішній об'єм яких постійно сполучається з внутрішнім об'ємом контейнера 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що він має множину попередньо напружених елементів арматури, які направлені паралельно повздовжній осі бетонного тіла і розташовані по колу між трубами та зовнішньою циліндричною поверхнею бетонного тіла 3 Пристрій за пунктами 1 або 2, який відрізняється тим, що на зовнішню циліндричну поверхню бетонного корпусу намотано з натягом сталевий дріт 4 Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що більша ділянка кожної з труб, які утворюють проходи для охолоджуючої рідини, розміщена поблизу зовнішньої циліндричної поверхні бетонного тіла паралельно повздовжній осі останнього 5 Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контейнер і труби виготовлені з матеріалу, стійкого щодо корозії, наприклад із нержавіючої сталі 6 Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що торці контейнера закриті опуклими торцевими стінками 7 Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що до його складу додатково включено вторинний модуль для зберігання первинних модулів, причому цей вторинний модуль має циліндричний бетонний корпус, в якому є центральна циліндрична порожнина з герметично закриваним отвором для вміщення в цю порожнину первинних модулів з відходами, які утворюють в порожнині штабель первинних модулів, причому в цьому корпусі виконано канали для протікання охолоджуючої рідини, розміщені навколо центральної порожнини та об'єднані з центральною циліндричною порожниною в замкнену систему циркуляції 8 Спосіб зокрема зберігання радіоактивних небезпечних ВІДХОДІВ, ЯКИЙ ВІДХОДІВ, О включає розміщення первинних бетонних модулів зі згаданими відходами всередині вторинних бетонних модулів, який відрізняється тим, що в процесі виготовлення первинного модуля згадані відходи спочатку вміщують в герметичну капсулу, яку потім вміщують всередину контейнера, обладнаного замкненою системою труб для циркуляції охолоджуючої рідини, після чого герметизують контейнер, вміщують його разом з згаданою системою труб в заливочну форму та повністю заливають бетоном 9 Спосіб за п 8, який відрізняється тим, що перед заливкою бетоном в заливочній формі розміщують множину попередньо напружених елементів арматури, розміщених по колу, всередині якого лежить контейнер і труби для циркуляції охолоджуючої рідини 10 Спосіб за пунктами 8 та 9, який відрізняється тим, що після замуровування контейнера у бетон на зовнішню поверхню відлитого бетонного первинного модуля намотують з натягом сталевий дріт, найкраще з високоміцної нержавіючої сталі (О 00 49816 Винахід стосується способу та пристрою для зберігання небезпечних ВІДХОДІВ, зокрема радіоактивних, таких, наприклад, як відпрацьовані паливні стержні з ядерних реакторів і подібних їм, що потребують безпечного зберігання на протязі тривалого часу, що вимірюється десятками і навіть сотнями років ВІДПОВІДНО ДО винаходу може бути здійснене як так зване постійне зберігання ВІДХОДІВ, так і тимчасове, тобто у випадках коли може бути бажаною переробка або повторне використання ВІДХОДІВ після того як вони зберігались на протязі меншого або більшого періоду часу В патенті W091/05351 описано систему для поховання вказаних вище видів ВІДХОДІВ у відкритому морі Ця система включає первинні модулі зберігання у формі циліндричних бетонних корпусів, що мають центральну порожнину для заповнення відходами, і вторинний модуль у вигляді істотно більшої бетонної конструкції, пристосованої для затоплення на дні моря в МІСЦІ поховання і для прийому в підводному положенні великого числа первинних елементів зберігання І первинні і вторинні модулі зберігання мають поплавкові або баластні ВІДСІКИ, ЯКІ можуть бути заповнені водою або випорожнені, таким чином, щоб модулі зберігання можна було транспортувати по поверхні води до місця поховання і там затопити або знову підняти на поверхню Основною метою винаходу є вдосконалення відомого пристрою для зберігання ВІДХОДІВ та спосіба їх зберігання за рахунок нового виконання відомих елементів пристрою, нового сполучення деяких елементів, нового розміщення труб охолодження, введення додаткових елементів до пристрою, а також зміни ПОСЛІДОВНОСТІ виготовлення первинного модулю у способі зберігання небезпечних ВІДХОДІВ, ЩО ДОЗВОЛЯЄ покращити від вод тепла від радіоактивних ВІДХОДІВ, виключити пошкодження системи у випадку, коли бетонне тіло зазнає ударів ІЗЗОВНІ, І тим самим підвищити надійність пристрою та способу зберігання небезпечних ВІДХОДІВ Модулі для зберігання, яких стосується даний винахід, в деяких відношеннях нагадують модулі зберігання попередньої системи, наприклад, завдяки тому, що первинний модуль являє собою бетонний корпус, який має центральну порожнину для ВІДХОДІВ і канали для протікання охолоджуючої рідини, які розміщені навколо центральної порожнини ВІДПОВІДНО, даний винахід може розглядатись як заснований на ВІДОМІЙ технологи, розкритій у вищезгаданій публікації Нижче винахід буде описано більш детально з посиланнями на схематичні креслення, які показують приклад здійснення первинного модуля для зберігання і вторинного модуля для зберігання На Фіг 1 показано поздовжній переріз первинного модуля для зберігання, На Фіг 2 показано поперечний переріз первинного модуля для зберігання, взятий по лінії II - II на Фіг 1, На Фіг 3 показано поздовжній переріз вторинного модуля для зберігання, На Фіг 4 показано поперечний переріз вторинного модуля для зберігання, взятий по лінії IV- IV на Фіг З, Як показано на Фіг1, первинний модуль для зберігання 1 складається з суттєво цилшдричного(або трошки конічного) армованого сталлю бетонного тіла 2, циліндричного контейнера 3, повністю вміщеного в бетонне тіло та системи труб 4, які сполучаються з внутрішнім об'ємом контейнера Контейнер виготовлено з матеріалу стійкого щодо корозії, бажано з нержавіючої сталі або з МІДІ Первинний модуль для зберігання 1 містить всередині контейнера 3 металеву капсулу А у формі круглого циліндра, яка містить небезпечні відходи, що підлягають зберіганню, такі як відпрацьовані паливні стержні з ядерних реакторів Підтримуючі та фіксуючі елементи(не показані) центрують цю капсулу в контейнері З, при цьому утворюєтья кільцевий проміжок В між капсулою та внутрішньою стінкою контейнера Простір всередині контейнера, незайнятий капсулою А, а також труби 4 заповнені охолоджуючою рідиною, що може конвективно циркулювати через контейнер навколо капсули А і через труби 4 Контейнер 3 герметично закритий і повністю вмурований в бетон, з якого виготовлено монолітне бетонне тіло 2 Отже немає ніяких каналів, по яким рідина може протікати між зовнішньою стороною бетонного тіла 2 та зовнішньою стороною контейнера 3 або між внутрішньою частиною контейнера 3 та оточуючим, бетоном КІНЦІ циліндричного контейнеру 3 закриті нижньою суттєво конічною торцевою кришкою 5 і верхньою куполоподібною торцевою кришкою 6 Верхню торцеву кришку 6 накладають і здебільшого приварюють після вміщення капсули А в контейнер З Систему труб 4 виконано у вигляді великого числа С - подібних труб 7, кожна з яких складається з ділянки 7А, що простягається паралельно осі L бетонного тіла 2 всередині зовнішньої циліндричної поверхні 2А бетонного тіла на невеликій відстані від неї, та двох радіальних ділянок 7В сполучених у нероз'ємний спосіб, переважно шляхом зварювання, з контейнером 3 поблизу його торців ВІДПОВІДНО ДІЛЯНКИ труб 7А розміщені відносно близько до зовнішньої циліндричної поверхні 2А, для того щоб тепло, яке виноситься охолоджуючою рідиною назовні з контейнера З зразу було виведено назовні з модуля зберігання 1 охолоджуючою рідиною, що циркулює в останньому Звичайно, циркуляційна система, утворена трубами 4 та внутрішнім об'ємом, повинна бути виконана так, щоб забезпечувати циркуляцію Бетонне тіло 2 обладнано попередньо напруженою арматурою яка діє як в осьовому, так і в радіальному напрямках Попередньо напружена арматура, що діє в осьовому напрямку, складається з множини 49816 Тепло, що продукується вмістом капсули, попередньо напружених направлених паралельно поглинається бетоном і прискорює затужавлення осі елементів 8, виготовлених зі сталевого дроту, так, що демонтаж заливочної форми має місце найкраще з високоміцної нержавіючої сталі, які через короткий час півдня або, можливо, декілька розміщені по колу між ділянками труб 7А годин Після деякого додаткового часу попередньо паралельними осі та зовнішньою циліндричною напружені елементи 8 звільнюють від поверхнею 2А бетонного тіла прикладеного натягу Якщо необхідно, бетонне Попередньо напружена арматура, що діє в тіло може бути вміщене в басейн охолодження радіальному напрямку, складається з елементів арматури 9, виготовлених з сталевого дроту, Готове бетонне тіло 2 обладнують радіальне найкраще з високоміцної нержавіючої сталі, який діючою арматурою 9 шляхом намотки з натягом намотано з натягом на зовнішню циліндричну арматурного дроту на зовнішню циліндричну поверхню 2А бетонного тіла 2 і, таким чином, не поверхню 2А і закріплення КІНЦІВ дроту вмонтовано в бетон Після ТОГО, ЯК модуль для зберігання 1 виготовлено таким чином, він може бути вміщений Обидві арматури 8 та 9 забезпечують у вторинний модуль для зберігання, який ефективний захист для системи труб 4 таким зображено на Фіг 3 і позначено в цілому числом чином, що виключається пошкодження цієї 10 системи у випадку, коли бетонне тіло 2 зазнає ударів або іншої насильницької дії і ззовні Вторинний модуль для зберігання 10 складається з бетонного корпусу 11 у вигляді Найкраще, якщо ділянка бетонного тіла на осі круглої циліндричної труби з центральною навпроти верхньої торцевої кришки 6 позбавлена порожниною у формі круглого циліндру і сталевої арматури для того, щоб можна було оточуючого и поздовжних каналів охолодження 12, швидко і точно висвердлити бетон на цій ДІЛЯНЦІ, а що сполучаються з порожниною 13 поблизу торців також верхню торцеву кришку і зробити капсулу А за допомогою радіальних каналів 14 Порожнина досяжною без її ушкодження та придатною до 13, герметизована з верхнього кінця за допомогою витягування зйомної кришки 15, призначена для утримання Виготовлення первинного модулю зберігання множини складених один на одний первинних 1 здійснюється в такий спосіб модулів для зберігання 1, центрованих в Спершу капсулу А розмішують в контейнері З, порожнині за допомогою ВІДПОВІДНИХ який відкрито лише з верхнього кінця і попередньо позицюнуючих елементів(не показані), причому заповнено охолоджуючою рідиною(водою) Після існує кільцевий проміжок між стінкою порожнини та цього накладають верхню торцеву кришку 6 так, штабелем первинних модулів для зберігання 1, щоб контейнер був герметизований через який може конвективно циркулювати Якщо заливка у бетон герметизованого охолоджуюча рідина(вода) На Фіг 3 один контейнера 3 не здійснюється відразу після його первинний модуль для зберігання зображено герметизації, він може бути вміщений до басейну суцільними ЛІНІЯМИ, а ІНШІ такі модулі штриховими охолодження в очікуванні заливки ЛІНІЯМИ Якщо це бажано, то, звичайно, модулі В процесі підготовки до заливки можуть утримуватись на деяких проміжках один герметизований контейнер 3 розміщують в від одного в осьовому напрямі за допомогою сталевій формі для заливки бетону, в якій виступів(не показані) на торцевих поверхнях змонтовано коло з елементів арматури 8 в модулів або за допомогою окремих прокладок(не попередньо напруженому стані показані) Залитому бетону дають можливість достатньо затужавіти перед розбиранням заливочної форми 2А Фіг 1 ФІГ 2 49816 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71