中低放射性廢物鋼桶標準化探討

中低放射性廢物鋼桶標準化探討

文/林一山

摘要:中低放射性廢物桶直接影響放射性廢物運輸和儲存的安全,是廢物處理系統中的核心設備。由于我國中低放射性廢物桶設計的多樣化,導致對其操作和處置管理方法也多樣化,不利于中低放射性廢物的運輸和處置;因此,對中低放射性廢物桶標準化進行了研究,提出了中低放射性廢物桶的類型、基本尺寸和技術要求等。

關鍵詞:中低放射性廢物桶;標準化;安全

 

隨著核工業、軍工及其他工業的快速發展,中低放射性固體廢物不斷增加。目前,國內已有19臺核電機組在運行,預計到2020年將會有近40臺核電機組運行,將會相應產生4000m3/a放射性廢物;此外,還需將軍事工業放射性廢物、醫療放射性廢物和工業放射性輻照源等放射性廢物運轉到處置廠處理。可見,放射性廢物的運輸、儲存和處置是不可缺少的重要環節;而放射性廢物運輸又是安全上相對薄弱的一個環節,存在著可能對從業者、公眾和環境產生輻射危害的風險。

放射性廢物運輸的主要防護結構是以包裝容器為主體的貨包,其是構成放射性廢物運輸和儲存過程中的一道安全屏障,是關鍵的核心技術設備。國內中低放射性廢物桶設計的多樣化使其操作、處置管理以及配套設備各不相同;因此,提出中低放射性廢物桶標準化,提高廢物處理效率,促進國內中低放射線性廢物處理技術的發展。目前,國內EJ 1042標準對中低放射性固體廢物桶提出了標準化要求,但該標準并沒有被廣泛應用。 1 我國中低放射線廢物桶現狀

1.1 EJ 1042中低放射性固體廢物桶結構的特點

國內EJ 1042標準對中低放射性固體廢物桶進行了標準化,金屬廢物桶容量分為50、80、100、200和400L。80L以上(含80L)的金屬桶桶壁采用2道環筋,環筋的形狀和尺寸與GB/T 325.1-2008相符;50L金屬桶不加設環筋。桶壁與桶底的卷封需充填密封填料,<400L的金屬桶桶底采用二重平卷邊、二重圓卷邊或三重圓卷邊;400L金屬桶的桶底采用二重圓卷邊或三重圓卷邊。<400L的金屬桶桶頂采用封閉箍式螺桿型封閉器;400L的金屬桶采用法蘭連接和螺栓螺母緊固的封閉結構,結構簡圖如圖1和圖2所示。EJ 1042標準中的中低放射性固體廢物桶緊固方式不適用于自動開蓋和封蓋的情況,桶底與桶蓋之間無配合設計,不利于廢物桶的堆積。                    

                   

圖1 50L、80L、100L和200L廢物桶結構簡圖                    

                   

圖2 400L廢物桶結構簡圖                    

1.2 AP1000中低放射性廢物桶結構的特點

國內AP1000類型的核電站200L中低放射性廢物桶的桶壁采用2道環筋,桶蓋與筒體之間采用法蘭連接和螺栓固緊的封閉結構,桶蓋上焊接1個吊環,桶底采用二重圓卷邊,中心部位局部凸起,結構簡圖如圖3所示。                    

                     

圖3 200L AP1000廢物桶結構簡圖                    

1.3 EPE中低放射性廢物桶結構的特點

臺山一期核電工程200L中低放射性廢物桶的桶壁采用2道環筋,桶蓋與筒體之間采用法蘭連接和螺栓固緊的封閉結構,桶蓋上焊接1個吊環,桶底與桶體采用焊接的方式,中心部位局部凸起,結構簡圖如圖4和圖5所示。                    

                     

圖4 臺山一期核電廠200L奧氏體不銹鋼廢物桶結構簡圖                    

                   

圖5 臺山一期核電廠200L鐵素體不銹鋼廢物桶結構簡圖                    

1.4 CPR1000中低放射性廢物桶結構特點

國內CPR1000類型的核電站200L中低放射性廢物桶采用單道環筋,桶蓋與桶體之間采用拉手封閉箍結構,桶底與桶體采用三重圓卷邊,結構簡圖如圖6所示。                    

                     

圖6 CPR1000類型核電廠200L廢物桶                    

國內CPR1000類型的核電站400L中低放射性廢物桶采用2道環筋,桶蓋與桶體之間采用法蘭連接和螺栓固緊的封閉結構,桶蓋上焊接1個吊環,桶底與桶體采用焊接的方式,中心部位局部凸起,結構簡圖如圖7所示。                      

                     

圖7 CPR1000類型核電廠400L廢物桶

2 標準化探討

我國中低放射性廢物桶的結構和容量設計多樣化,導致對其配套設備如廢物桶抓具和運輸設備等均不能進行批量化生產,處置管理方法也不能統一;因此,提出對中低放射性廢物桶進行標準化,以提高廢物處理效率。

中低放射線性廢物標準化設計如下:

1)中低放射性廢物桶采用圓柱形鋼桶;

2)中低放射性廢物桶采用200和400L2種規格;

3)桶蓋與桶底采用法蘭連接和螺栓緊固結構,采用10個M12×50螺栓,便于自動化開蓋和封蓋;

4)桶蓋上焊接1個吊環,便于吊車對廢物桶的抓取,并與桶底相配合,縮短相鄰桶體的儲存凈距離,如圖8所示;

5)桶底與桶體采用焊接的方式,桶底采用凸起設計,有助于承載廢物質量。

6)中低放射性廢物桶基本尺寸見表1。                    

                   

圖8 標準廢物桶結構簡圖                      

表1 中低放射性廢物桶基本尺寸(mm)

型號

L

D

d

d1

d2

d3

d4

H

H1

H2

400

704

700

588

678

742

772

1151

1080

63

200

563

560

440

520

592

625

928

867

56

注:L是容量;D是外徑;d是內徑;d1是封蓋頂部內徑;d2是封蓋頂部外徑;d3是螺栓孔孔徑;d4是封蓋外徑;H是桶外高;H1是桶內高;H2是封蓋高。 

3 結語

對中低放射性廢物桶標準化進行了探討,有利于中低放射性廢物的運輸、操作和處置。建議盡快制定中低放射性廢物桶國家標準,以盡早實現中低放射性廢物桶標準化。                   

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