Спосіб виготовлення контейнера для сховищ модульного типу

1. Спосіб виготовлення контейнера для сховищ модульного типу, при якому використовують паливний ракетний бак, що включає корпус, який складається з зовнішньої циліндричної оболонки і внутрішньої оболонки у вигляді "кокона", навитих з полімерного матеріалу, днище і кришку, який відрізняє ться тим, що на корпусі зрізують верхню частину "кокона", на нижній частині "кокона" закріплюють днище, а як опорну поверхню для установки кришки використовують існуючий на корпусі торець зовнішньої оболонки, при цьому кришку і днище пресують з полімерного композиту. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що між кришкою і корпусом встановлюють ущільнювач і фіксуючі елементи. Винахід належить до захисних пристроїв ядерної техніки і призначений для обробки від радіоактивного або іншого хімічно-активного зараження шкідливими відходами шляхом їхнього упакування в контейнері для безпечного збереження. Специфіка збереження різного роду радіоактивних і шкідливих відходів визначає необхідність різноманітного підходу до її рішення. В даний час основний об'єм шкідливих і радіоактивних відходів зберігається у водних басейнах і біля одного відсотка в сухих сховища х. Однак сухе збереження таких відходів одержує усе більше поширення і розглядається як перспективний напрямок. Наприклад, високотоксичні радіоактивні відходи укладають у металеві контейнери, потім у куби з отверділого рідкого скла, що поміщають у відпрацьовані соляні копі або інші порожнечі в земній корі. Природне середовище, у яке поміщають контейнери, є природною захисною оболонкою, у той час, як оболонку контейнера можна назвати штучною. Використання природної захисної оболонки негативно позначається на збереженні навколиш нього середовища. Тому для посилення захисних властивостей природного середовища формують додаткові бар'єрні зони. Для формування бар'єрної зони в просторі між контейнером і скелею вводять різні наповнювачі і формують багатошарову захисну оболонку [п. США №3925992 МПК3 G21F9/24, опуб. 1980р.]. Склад наповнювачів може бути різним, наприклад, бентоніт, пластичний матеріал, аналогічний глині, пориста маса, що містить окис магнію або амонію. Однак для виготовлення бар'єрної зони у вигляді захисної оболонки в середовищі, відмінної від середовища експлуатації, зміна стану природного середовища негативно позначається на властивостях оболонки, у результаті надійність і довговічність захисних властивостей бар'єрної зони не гарантується. У даному випадку природна оболонка є фізичною і виконує роль штучної оболонки, хоча захищає навколишнє середовище від фізичного і хімічного впливу, однак, також не гарантує надійний захист при тривалому збереженні шкідливих відходів. (19) UA (11) 70529 (13) (21) 20031210896 (22) 01.12.2003 (24) 15.01.2007 (46) 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007 р. (72) Алексєєв Юрій Сергійович, Джур Євген Олексійович, Кабардін Микола Костянтинович, Крикун Юрій Олександрович, Кучма Леонід Данилович, Межуєв Микола Миколайович, Романов Олександр Андрійович, Ткаченко Володимир Іванович, Удод Володимир Володимирович, Якушкін Михайло Олександрович (73) Алексєєв Юрій Сергійович, Джур Євген Олексійович, Кабардін Микола Костянтинович, Крикун Юрій Олександрович, Кучма Леонід Данилович, Межуєв Микола Миколайович, Романов Олександр Андрійович, Ткаченко Володимир Іванович, Удод Володимир Володимирович, Якушкін Михайло Олександрович (56) UA, патент №60402, G21F5/005, публ. 15.10.2003. C2 1 3 70529 4 Крім того, дії, здійснювані для формування корозійна стійкість зовнішнього модуля і зменшарів, що чергуються, багатошарової оболонки, шується громіздкість сховища. максимально наближеної до природних умов, є Однак виконання несучої й ізолюючої оболотрудомісткими і дорогими. Також виникають нок з різнорідного матеріалу приводить до нескладності при транспортуванні відходів до місця обхідності контролювати стан простору між ними збереження. або, при необхідності, герметичність їхнього Використовуване у всі х відомих те хнічних з'єднання. Виконання несучої оболонки модуля, а рішеннях фізичне огородження у вигляді також внутрішніх контейнерів, металевими привозміцнення природної бар'єрної зони не може задить до великих витрат металу і тому відноситься безпечити вимоги довгострокової надійності і бездо дорогих схо вищ. пеки збереження радіоактивних і шкідливих У зв'язку зі здійсненням конверсії військововідходів. промислового комплексу передбачається знищенВідомі приклади сухого збереження шкідливих ня ракетних комплексів, у тому числі таких їхніх відходів, зокрема радіоактивних зі штучними обокомпонентів, як паливні баки різних ступіней ракет. лонками, для застосування яких не потрібно форВідомий спосіб виготовлення паливних ракетмувати захисну оболонку в бар'єрному середовищі них баків [Санін Ф.П., Кучма Л.Д., Джур Є.О., Санін з великої кількості шарів. В даний час відомі устаА.Ф. «Твердопаливні ракетні двигуни. Матеріали і новки для сухого збереження, у яких використовутехнології. Дніпропетровськ. Видавництво ють штучну оболонку ємності, яку можна трансДніпропетровського університету; 1999р., стор.81портувати до місця збереження відходів, 83], що включає навивку корпуса бака з наприклад, бетонні контейнери, металеві контейполімерного матеріалу, що складається з нери. зовнішньої циліндричної оболонки і внутрішньої Відомий спосіб виготовлення [п. США оболонки у вигляді «кокона», днище і кришку. №4713199, МПК2 G21F9/12, опубл. 15.12.1987р.] Оболонки виконують з органопластика, отриманомасивного бетонного модуля для організації схого шляхом намотування джгута з епоксидним вища модульного типу, що включає бетонні блоки, зв'язним. розташовані біля і вище один одного, в яких Відомий спосіб виготовлення паливного бака розміщають сталеві каністри. застосовується для ракетних двигунів. Ракетний Модульна система сховища дозволить придвигун включає три ступіні, що відрізняються по строювати додаткові секції в залежності від погабаритних розмірах. треб, не припиняючи експлуатації існуючого схоВ основу винаходу поставлена задача виговища. Крім того, з'являється можливість товлення контейнера для організації сховищ мотранспортувати бе тонний модуль, а також бетонні дульного типу за рахунок утилізації паливних раблоки до місця розташування сховища. кетних баків шляхом доробки конструкції бака, що Недоліком відомого сховища є небезпека ушзабезпечує зниження капіталовкладень і експлуакодження бетонного блоку при транспортуванні, а таційних витрат при довгостроковому збереженні також небезпека зниження радіаційної стійкості за шкідливих і довгоіснуючи х радіоактивних відходів. рахунок виникнення дефектів бетонного блоку під Поставлена задача вирішується тим, що напругою і їхній подальший розвиток при тривалоспосіб виготовлення контейнера для сховищ мому збереженні відходів. дульного типу, при якому використовують паливКрім того потрібні додаткові витрати на забезний ракетний бак, що включає корпус, який склапечення корозійної стійкості. А для транспортудається з зовнішньої циліндричної оболонки і вання модуля і бетонних блоків потрібне застосувнутрішньої оболонки у вигляді «кокона», навитих вання спеціальних транспортних пристроїв великої з полімерного матеріалу, днище і кришку, вантажопідйомності, що у свою чергу вимагає навідповідно до винаходу, на корпусі зрізують верхявності доріг, здатних витримати їхню сумарну ню частину «кокона», на нижній частині «кокона» масу при транспортуванні. закріплюють днище, а в якості опорної поверхні У результаті конструкція відомого сховища є для установки кришки використовують існуючий на громіздкою, трудомісткою і дорогою в будівництві, корпусі торець зовнішньої оболонки, при цьому демонтажі й експлуатації. Тому відоме сховище не кришку і днище пресують з полімерного матеріалу. гарантує надійність в експлуатації і не використоМіж кришкою і корпусом встановлюють вується для розміщення довго-існуючих або висоущільнювач і фіксуючі елементи. котоксичних відходів. Спосіб утилізації паливного бака ракети дозВідомий спосіб виготовлення зовнішнього моволяє після доробки його конструкції використовудуля для організації сховища модульного типу [п. вати його в якості контейнера у сховища х модульСША №3935467, МПК2 G21F3/00 опубл. ного типу для довгострокового збереження 27.01.1976р.], стінку якого формують з несучої й токсичних речовин і довго-існуючих радіоактивних ізолюючої оболонок, у якому установлюють відходів. По своїх параметрах і характеристиках внутрішні контейнери, розташованими біля і вище конструкція бака і матеріал, з якого він виготовлеодин одного. Несучу оболонку модуля виконують ний, значно перевершують конструкції з бетону металевою, а ізолюючу з бітумізованого волоконабо стали, традиційно використовувані для цих ного матеріалу. Внутрішні контейнери виконують цілей. Для пропонованого сховища не потрібно металевими. створювати фізичне огородження у вигляді За рахунок виконання ізолюючої оболонки з бар'єрної оболонки. Мобільність при доставці і бітумізованого волоконного матеріалу, а несучої простота організації і створення сховищ модульнометалевою, забезпечується висока радіаційна і го типу з виготовлених заявленим способом кон 5 70529 6 тейнерів представляє швидке рішення для збору й паливний ракетний бак. Ракетні баки в залежності ізоляції шкідливих відходів, що утворюються на від ступіней ракет мають варіанти (Фіг.1), що локальному рівні, зокрема, при ліквідації різного відрізняються об'ємом, що вміщається, і роду аварійних ситуацій. Реалізація сховищ доввідповідними габаритними розмірами. гоіснуючих радіоактивних відходів забезпечить Паливний ракетний бак (Фіг.2) включає корпус активацію конверсії високих технологій військово1, що складається з зовнішньої циліндричної обопромислового комплексу. лонки 2 і внутрішньої оболонки у вигляді «кокона» Стінка корпуса, використовуваного бака, вико3, навитих з полімерного матеріалу. На корпусі 1 нана у вигляді "кокона" методом намотування шазрізують верхню частину «кокона» 4, на нижній рами з однорідного полімерного матеріалу, забезчастині «кокона» 5 закріплюють днище 6. Днище 6 печує цілісність конструкції контейнера і високу і кришку 7 пресують з полімерного матеріалу. В радіаційну і теплову стабільність. Контейнер буде якості опорної поверхні для установки кришки 7 герметичним і корозійностійким. Утворена форма використовують існуючий на корпусі 1 торець 8 корпуса легко дозволяє досягти щільної установки зовнішньої оболонки 2. Між кришкою 7 і корпусом днища і кришки з зіткненням по всіх поверхнях. За 1 встановлюють ущільнювач і фіксуючі елементи. рахунок установки ущільнення і кріпильних елеУ результаті реалізації способу одержуємо ментів досягається герметичність. контейнер, що відповідає поставленій задачі. Виконанням корпуса у ви гляді «кокона» забезПриклад технічного рішення (Фіг.3) по репечується можливість збереження конструктивної алізації сховищ модульного типу для збереження цілісності контейнера при всіх можливих аварійних довгоіснуючих радіоактивних відходів на основі ситуаціях, для чого не потрібне використання довикористання ракетних паливних баків передбадаткових покрить, що підвищують захисні властичають тривале збереження довгоіснуючих вості корпуса і може утворювати штучн у оболонку радіоактивних відходів. в природному середовищі. Сховище модульного типу являє собою блок Суть запропонованого способу пояснюється контейнерів у кількості 64 штуки (16 рядів по 4 конкресленнями. тейнери в кожнім). При цьому при розміщенні на На фіг.1 представлені варіанти ступіней разбереження в контейнерах одного сховища мокетних баків. дульного типу сипучих, що не переробляються і На фіг.2 зображені зміни геометричних що переробляються (що пресуються або спалюрозмірів бака, що він перетерплює в процесі ються) радіоактивних відходів у контейнерах дозздійснення заявленого способу. волить підвищити надійність збереження і зниженНа фіг.3 - контейнер для сховищ модульного ня матеріалоємності шляхом запобігання типу. забруднення навколишнього середовища маСпосіб, що заявляється, реалізується таким теріалами зі шкідливими речовинами. чином. Основні порівняльні техніко-економічні показКонтейнер для сховища модульного типу вигоники реалізації винаходу приведені в таблиці 1. товляють способом, при якому використовують Таблиця 1 Техніко-економічні порівняльні показники тривалого збереження радіоактивних відходів у контейнерах (І - залізобетонного (прототип), II - переробленого з паливного баку) № п/п Найменування показників 1. Кількість радіоактивних відходів у модульному сховищі Загальні капітальні вкладення Питомі капітальні вкладення на 1м 3 збережених відходів Економія засобів на 1м 3 підметах тривалому збереженню довго-існуючих радіоактивних відходів 2. 3. 4. Таким чином, за рахунок використання ракетних баків, що підлягають знищенню, у якості ємностей для збереження шкідливих і довгоіснуючих радіоактивних відходів дозволить: - заощаджувати до 10-50% коштів; Од.виміру Показники І II 716,8 1920,0 тис.грн. 2308,56 1454,35 грн. 3220,6 757,5 м 3 грн. -2463,1 - створювати різні варіанти сховищ модульного типу; - істотно розширити номенклатуру контейнерів для збереження шкідливих і радіоактивних відходів. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Клюкін 70529 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601