Контейнер транспортно-захисний для твердих радіоактивних відходів

Контейнер транспортно-захисний для твердих радюаісгивних ВІДХОДІВ, ЩО складається з корпусу, герметичної кришки і такелажних вузлів, які розташовані на корпусі, який відрізняється тим, що кришка, стінки і дно корпусу виконані з бетону з комбінованим армуванням, яке включає об'ємний арматурний каркас, що складається з арматурних стержнів товщиною 5-16 мм, по обидва боки якого, паралельно внутрішнім і ЗОВНІШНІМ площинам кришки, стінок і дна корпусу розташований шар з 3-5 рядів сітки з тонкого дроту товщиною 0,6-1,2 мм з розміром комірки від 7 до 20 мм, при цьому ширина об'ємного арматурного каркаса встановлюється, виходячи з розрахунку забезпечення товщини захисного шару бетону в межах 5-10 мм, а товщина стінок корпусу, дна і кришки складає не менше 150 мм О Винахід відноситься до захисних контейнерів і призначений для транспортування, безпечного і довгострокового збереження і поховання твердих радіоактивних ВІДХОДІВ І може бути використаний при транспортуванні твердих радіоактивних ВІДХОДІВ та їхнього наступного тривалого збереження і поховання в приповерхневих сховищах та/або в геологічних формаціях, що глибоко залягають Відомий контейнер для розміщення біологічно шкідливих речовин, зокрема радіоактивних ВІДХОДІВ, що має сталеве армування й складається з основного корпусу із кришкою, а також ПІДВІСНИХ пристосувань Основний корпус має внутрішній і ЗОВНІШНІЙ обичайки Бетон більш тонкої зовнішньої обичайки має меншу МІЦНІСТЬ на стиск, ніж бетон внутрішньої обичайки [1] Технологія виготовлення таких контейнерів обумовлює використання бетонів різних марок, а тому і різних складів, а це істотно ускладнює їхнє виготовлення і потребує наявності двох і більше форм, що використовуються послідовно при формуванні різних шарів корпусу контейнера Крім того, така технологія виготовлення не забезпечує ЦІЛІСНОСТІ корпусу, оскільки бетони різного складу характеризуються різним значен ням усадочних деформацій, що обумовлює утворення порожнини в зоні контакту таких шарів бетону Найбільш близьким по технічній суті і по результату, що досягається, є обраний в якості прототипу контейнер транспортно-захисний для поховання твердих радіоактивних ВІДХОДІВ, ЩО включає корпус, герметичну кришку і такелажні вузли [2] Крім того, у відомому контейнері стінки корпусу і кришка виконані товщиною не менше 200мм, а сам корпус виконаний у формі паралелепіпеда з закругленими кутами До причин, що не дозволяють досягнути необхідного експлуатаційного результату, а саме зниження маси контейнера і збільшення його робочого об'єму при збереженні ЗОВНІШНІХ габаритних розмірів, необхідного рівня захисних властивостей, ударної МІЦНОСТІ, тріщиностійкості та забезпечення герметичності конструкції після іспиту на нормальні умови транспортування, що включають іспит на стиск, вільне падіння й ударну дію, відносяться товщина стінок корпусу і кришки, величина яких повинна бути не менше 200мм Дане мінімальне значення товщини корпусу і о> ю 59479 кришки контейнера обумовлені конструктивними особливостями його армування, зокрема використанням важкого армоцементу, армованого декількома горизонтальними шарами дротової арматури і вертикальними сітками, що утворюють між собою комірки [2] У той же час, ефективність транспортування, довгострокового збереження і поховання твердих радіоактивних ВІДХОДІВ визначається співвідношенням сумарного робочого об'єму контейнерів і об'єму який займають самі транспортно-захисні контейнери, і збільшується із зменшенням товщини стінок і кришки контейнера, а отже, зі збільшенням робочого об'єму контейнера при незмінних ЗОВНІШНІХ габаритах В основу винаходу поставлено завдання удосконалення транспортно-захисного контейнера для твердих радіоактивних ВІДХОДІВ ШЛЯХОМ ви користання комбінованого армування, яке включає об'ємний арматурний каркас, що виготовляється з арматурних стержнів товщиною 5-16мм, і багатошаровий ряд сіток, виготовлених з тонкого дроту, що розташовуються по обидва боки об'ємного арматурного каркасу вздовж його плоских сторін Це дозволяє знизити товщину кришки, стінок і дна корпуса контейнера до 150мм, підвищити коефіцієнт поглинання радіаційного випромінювання конструкції контейнера від 5 до 8 разів, тобто на 60%, збільшити внутрішній робочий об'єм контейнера на 45% зі збереженням його ЗОВНІШНІХ габаритних розмірів і основних експлуатаційних характеристик, а саме збереження ЦІЛІСНОСТІ І герметичності після іспиту на нормальні умови транспортування, що включають іспит на стиск, вільне падіння й ударну дію Поставлене завдання вирішується тим, що в транспортно-захисному контейнері для твердих радіоактивних ВІДХОДІВ, ЩО складається з корпусу, герметичної кришки і такелажних вузлів, розташованих на корпусі, ВІДПОВІДНО до винаходу кришка, стінки і дно контейнера виконані з бетону з комбінованим армуванням, що включає об'ємний арматурний каркас, що складається з арматурних стержнів товщиною 5-16мм, по обидва боки якого, паралельно внутрішнім і ЗОВНІШНІМ площинам кришки, стінок і дна корпуса розташований шар з 3-5 рядів сітки з тонкого дроту товщиною 0,6-1,2мм, з розміром комірки від 7 до 20мм, при цьому стінки корпусу, дна і кришки виконані товщиною не менше 150мм, а корпус має форму паралелепіпеда з закругленими кутами або циліндру, а кришка фіксується елементами кріплення або омоноличується розчином, що твердіє Ширина об'ємного арматурного каркаса, що складається з арматурних стержнів товщиною 516мм, встановлюється згідно умови, що забезпечує товщину захисного шару бетону, тобто відстань від зовнішньої та внутрішньої поверхонь бетону кришки, стінок і дна корпусу контейнера до крайнього зовнішнього шару сітки з тонкого дроту у межах 5-10мм Нова сукупність суттєвих ознак є достатньою для досягнення поставленого завдання Використання в запропонованому рішенні комбінованого армування з використанням сполучення об'ємно 4 го арматурного каркасу із стержнів товщиною 516мм і сіток з тонкого дроту товщиною 0,6-1,2мм дозволяє істотно підвищити ударну МІЦНІСТЬ і тріщиностійкість конструкції, що забезпечує герметичність контейнера після іспиту на стиск, вільне падіння та ударну дію Збільшення ударної МІЦНОСТІ і тріщиностійкості дозволяє зменшити товщину стінок контейнера і тим самим збільшити його робочий об'єм Крім того, використання в армуванні контейнера арматурних стержнів товщиною 5-16мм призводить до збільшення коефіцієнта поглинання радіоактивного випромінювання від 5 до 8 разів, тобто збільшує захисні властивості контейнера на 60% На фіг 1 схематично зображено контейнер транспортно-захисний для твердих радіоактивних ВІДХОДІВ, корпус якого має форму паралелепіпеда з закругленими кутами, кришка якого кріпиться до корпусу розчином для омоноличування, що твердіє, на фіг 2 - контейнер, корпус якого має форму паралелепіпеда з закругленими кутами, кришка якого кріпиться до корпусу фіксуючими елементами кріплення , на фіг 3 - контейнер, корпус якого має форму циліндра Контейнер транспортно-захисний для твердих радіоактивних ВІДХОДІВ (КОЖНИЙ З варіантів) містить корпус 1, герметичну кришку 2 і такелажні вузли 3 для переміщення контейнера Корпус 1 контейнера може мати форму паралелепіпеда з закругленими кутами 4 (фіг 1, 2) або форму циліндра (фігЗ) Кришка 2 кріпиться до корпусу 1 кріпильними елементами, наприклад болтами 5 (фіг 2, 3), чи омоноличується розчином, що твердіє 6, який розташовується в зазорі 7 між корпусом і кришкою контейнера і забезпечує герметизацію ємності контейнера Для цієї ж мети між корпусом 1 і кришкою 2 контейнера, кришка якого кріпиться до корпуса елементами кріплення 5 (фіг 2, 3), розміщується ущільнювач 8 Кришка 2, стінки 9 і дно 10 корпуса 1 виконані з бетону з комбінованим армуванням, що включає об'ємний арматурний каркас 11, який складається з арматурних стержнів 12 товщиною 5-16мм, по обидва боки якого паралельно внутрішнім 13 і ЗОВНІШНІМ 14 площинам кришки 2, стінок 9 і дна 10 корпусу 1 розташований шар з 3 - 5 рядів сітки 15 з дроту товщиною 0,6-1,2мм та розмірами комірок від 7 до 20мм (фіг 1, 2, 3) Ширина об'ємного арматурного каркаса 11, що складається з арматурних стержнів 12 товщиною 5-16мм, встановлюється згідно умови, що забезпечує товщину захисного шару бетону, тобто відстань від зовнішньої 14 і внутрішньої 13 поверхонь бетону кришки, стінок і дна корпусу контейнера до крайнього шару сітки з тонкого дроту 15 у межах 5-10мм Кришка 2, стінки 9 і дно 10 корпусу 1 контейнера виконані товщиною не менш 150мм Тверді радіоактивні відходи, призначені для транспортування, тривалого збереження чи поховання, завантажуються в корпус 1 контейнера, що закривається кришкою 2 Після завантаження твердих радіоактивних ВІДХОДІВ у контейнер, кришка 2 якого кріпиться до корпуса елементами кріплення (фіг 2, 3), наприклад болтами 5, здійснюється закручування болтів Після завантажен 59479 ня твердих радіоактивних ВІДХОДІВ у контейнер, кришка 2 якого кріпиться до корпусу 1 розчином для омоноличування 6 (фиг 1), після встановлення кришки у зазор 7 між корпусом і кришкою заливається розчин для омоноличування 6, після чого контейнер встановлюється на площадку попередньої витримки і знаходиться там до затвердіння розчину Підйом І переміщення контейнера здійснюється підйомно-транспортними механізмами відповідної вантажопід'ємності шляхом зачеплення за такелажні вузли 3 За Пропонована конструкція контейнера забезпечує - збільшення робочого об'єму на 45%, ФІГ. І - зниження питомих витрат на транспортування і збереження одиниці маси твердих радіоактивних ВІДХОДІВ, - збільшення коефіцієнта поглинання радіоактивного випромінювання від 5 до 8 разів, - ВІДПОВІДНІСТЬ національним (ГОСТ 16327-88) і міжнародним вимогам безпеки до транспортних упаковок для твердих радіоактивних ВІДХОДІВ Джерела інформації 1 Заявка DE OS 3321250, МП3 G 21 F 5/00,13 12 84 2 Патент RU 2056653, МП6 5/005, 20 06 96 59479 \2 59479 10 15 Фіг. З Комп'ютерна верстка О В Кураєв Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна