СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ РЕАКТОРНЫХ ОТСЕКОВ УТИЛИЗИРУЕМЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК И АТОМОХОДОВ Российский патент 1999 года по МПК G21F9/24 

Изобретение относится к проблеме защиты окружающей среды, а именно к очистке акватории от радиоактивных отходов, реакторных отсеков, образующихся при утилизации атомных плавсредств, подводных лодок, судов и пр.

Известен способ захоронения радиоактивных отходов путем помещения их в металлические герметические контейнеры, например, цилиндрической формы, транспортировки их автопогрузчиком в вертикальном положении, последующего кантования в горизонтальное положение и укладки их в гнезда ящика по несколько штук, установки ящиков на судно, транспортировки к месту захоронения и погружения контейнеров на дно акватории [1].

Известен способ захоронения радиоактивных и токсичных отходов в емкостях на дне моря, включающий изготовление контейнера с защитными покрытиями, размещение в нем отходов, герметизацию контейнера и последующее его самопогружение на дно акватории [2].

Известен способ захоронения радиоактивных и токсичных отходов в районе акватории, включающий изготовление контейнера на плавучей платформе (ледяном покрытии акватории) путем укрупнительной сборки отдельных предварительно напряженных кольцевых железобетонных элементов в объемно предварительно напряженный тор-контейнер с замоноличиванием швов между элементами раствором на напрягающем цементе. Тор-контейнер с временно открытой замковой частью вплавь транспортируют к месту расположения отходов, фиксируют его. Отходы загружают в полость тор-контейнера через его замковую часть с повторением аналогичных операций до полной загрузки контейнера и замоноличивают замковую часть тора. Затем груженую отходами тор-емкость направляют к месту захоронения и погружают в заданное место на дно акватории, последовательно образуя подводное днолежащее тор-хранилище [3].

Недостатками известных способов являются отсутствие исходной отечественной технической базы, сложность и многодельность технологического цикла, необходимость транспортирования контейнеров с помощью специальных транспортных средств к месту захоронения и хаотичное стихийное погружение их на дно акватории, что не обеспечивает достаточную безопасность окружающей среды и возможность контроля экологической обстановки в регионе захоронения отходов. Кроме того, известные способы не решают проблемы захоронения крупногабаритных радиоактивных отходов, например, реакторных отсеков утилизируемых плавсредств с атомными энергоустановками.

Техническая задача заключается в упрощении способа захоронения за счет возможности загрузки реакторного отсека в контейнер по месту его нахождения на поверхности акватории либо на дне, герметизацию его и последующее транспортирование к месту захоронения по поверхности акватории.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе захоронения реакторных отсеков утилизируемых подводных лодок и атомоходов в районе акватории, включающем изготовление объемно предварительно напряженного трубообразного железобетонного контейнера, загрузку его утилизируемыми отходами, герметизацию контейнера, транспортирование его по поверхности акватории и захоронение, согласно изобретению сначала на отдельных плавучих платформах изготавливают полуконтейнеры цилиндрической формы с герметичной с одной стороны торцевой стенкой, после чего полуконтейнеры перемещают по поверхности акватории, устанавливают соосно открытыми сторонами друг к другу, а между ними соосно располагают реакторный отсек и сцепляют их между собой, затем в выполненные в стенках цилиндра сквозные каналы через торцевые стенки полуконтейнеров пропускают арматуру, натягивают ее до стыкования полуконтейнеров и размещения реакторного отсека в полости контейнера, и преднапряжения арматуры до расчетной величины с последующим инъецированием раствора в каналы. Кроме того, в полуконтейнере монтируют рольганговую дорожку для загрузки реакторного отсека, и загрузку контейнера осуществляют на поверхности акватории или на дне акватории. Полуконтейнеры изготавливают путем формования в металлической несъемной опалубке, или предварительно напряженных железобетонных колец.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что сначала на отдельных плавучих платформах изготавливают полуконтейнеры цилиндрической формы с герметичной с одной стороны торцевой стенкой, что дает возможность уменьшить габариты железобетонной конструкции цилиндрической формы, которая обусловлена форматом реакторного отсека, кроме того, изготовление их на плавучих платформах позволяет транспортировать их к месту расположения реакторного отсека в районе акватории и возможность балансирования их положения при загрузке. Далее предлагаемый способ отличается тем, что полуконтейнеры на плавучих платформах и реакторный отсек устанавливают соосно и осуществляют загрузку путем стыкования их и размещения реакторного отсека в полости контейнера. Стыкование производят путем натяжения арматуры, которую пропускают через торцевые стенки полуконтейнеров в выполненные в стенке цилиндра сквозные каналы. При этом в едином цикле арматуру натягивают до преднапряжения арматуры до расчетной величины, фиксируют ее инъецированием раствора в каналы. Это позволяет получить объемно предварительно напряженную конструкцию упаковки радиоактивного реакторного отсека повышенной герметичности без дополнительных затрат.

Для удобства загрузки в полуконтейнерах монтируют рольганговую дорожку. При этом, учитывая притопляемость платформ, возможна загрузка как на поверхности акватории, так и на дне. Далее изготовление полуконтейнеров можно осуществлять путем формования в металлической несъемной опалубке. Или полуконтейнеры можно изготавливать из готовых предварительно напряженных железобетонных колец, что упрощает процесс изготовления полуконтейнеров, особенно в зимний период времени.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала на отдельных плавучих платформах, расположенных на поверхности акватории (в ее прибрежной зоне), изготавливают полуконтейнеры цилиндрической формы.

Предварительно напряженные железобетонные отдельные элементы целесообразно формовать вблизи плавучей платформы, находящейся на поверхности воды, т.е. на побережье акватории.

Грузоподъемность платформы определяют из расчета ее общей плавучести и устойчивости, а также непогружаемости на прибрежное дно при всех сочетаниях возможных нагрузок, включая штормовые. Изготовление полуконтейнера осуществляют путем раскладки и взаимной пристыковки отдельных сборных железобетонных колец, по сечению отвечающих формату упакованного груза. При этом образуется часть контейнера в виде цилиндра необходимой длины и формы поперечного ее сечения, с герметичной с одной стороны торцевой стенкой, где встроен технологический люк с герметичной крышкой; торцевую стенку изготавливают также на формовочном агрегате.

Затем в целях дополнительной изоляции, внутреннюю полость каждой части контейнера выстилают вплотную или с зазором от нее тонколистовой сварной рубашкой из нержавеющей стали, с инъецированием впоследствии имеющегося зазора раствором, например, на напрягающем цементе. На внутренней нижней части контейнера крепят рольганговую дорожку, конструкция которой рассчитана на наименьшее сопротивление при самозакатывании реакторного отсека.

Или изготовление полуконтейнера осуществляют путем формования предварительно напряженного железобетонного цилиндрического элемента с торцевой стенкой в металлической несъемной опалубке, внутренняя часть которой служит антирадиационной изолирующей рубашкой в процессе эксплуатации (хранении реакторных отсеков).

При изготовлении полуконтейнера в стенке цилиндра равномерно по окружности образуют сквозные каналы для размещения напрягаемой арматуры.

Изготовленные полуконтейнеры на плавучих платформах транспортируют по поверхности акватории к месту нахождения реакторного отсека. Затем центрируют их, устанавливают соосно открытыми сторонами друг к другу, а между ними размещают реакторный отсек. После чего положение их фиксируют. Затем во все сквозные каналы полуконтейнеров через торцевые стенки пропускают арматуру и с помощью гидродомкратов одновременно производят натяжение арматуры: сначала до стыкования полуконтейнеров с одновременной загрузкой реакторного отсека в полость контейнера, а затем до расчетной величины преднапряжения арматуры с последующим инъецированием раствора в каналы.

Оснащение полуконтейнеров рольганговой дорожкой обеспечивает самозакрутку реакторных отсеков в полость контейнера. Загрузку контейнера можно производить как наплаву на поверхности акватории, так и на дне ее. Для этого платформы оснащают балластировочными емкостями для притопления. Загруженный контейнер на платформе транспортируют к месту захоронения. При необходимости для дополнительной изоляции пространство между реакторным отсеком и контейнером заливают бетонной смесью через люки, устроенные в торцевых стенках контейнера.

В результате реакторный отсек, надежно упакованный в высокопрочную объемно предварительно напряженную железобетонную емкость, транспортируют по поверхности акватории к месту захоронения без дополнительных затрат на перегрузку, обеспечивая экологическую безопасность региона.

Источники информации
1. Заявка Японии N 61-38439 B, публ. 8608.29 N 6-961, кл. G 21 F 9/34.

2. SU, Авторское свидетельство СССР N 1800483, Кл. G 21 F 9/24, публ. 07.03.93, Бюл. N 9.

3. Патент РФ N 2077747, кл. G 21 F 9/24, БИ N 11, 1997 - (прототип).

Способ захоронения реакторных отсеков утилизируемых подводных лодок и атомоходов в районе акватории заключается в следующем. На отдельных плавучих платформах изготавливают железоботонные цилиндрические полуконтейнеры с герметичной торцевой стенкой. Полуконтейнеры на платформах перемещают по поверхности акватории и устанавливают соосно открытыми сторонами друг к другу, а между ними располагают реакторный отсек и сцепляют их. Затем в сквозные каналы, устроенные в стенках цилиндров-полуконтейнеров, через их торцевые стенки пропускают арматуру и натягивают ее с помощью гидродомкратов до стыкования полуконтейнеров и размещения реакторного отсека в полости контейнера и достижения преднапряжения арматуры до расчетной величины с последующим инъекцированием каналов раствором. Контейнер с упакованным реакторным отсеком транспортируют по поверхности акватории к месту захоронения. Технический результат данного изобретения выражается в упрощении способа захоронения. 5 з.п. ф-лы.

1. Способ захоронения реакторных отсеков утилизируемых подводных лодок и атомоходов в районе акватории, включающий изготовление объемно предварительно напряженного трубообразного железобетонного контейнера, загрузку его утилизируемыми отсеками, герметизацию контейнера, транспортирование его по поверхности акватории и захоронение, отличающийся тем, что сначала на отдельных плавучих платформах изготавливают полуконтейнеры цилиндрической формы с герметичной с одной стороны торцевой стенкой, после чего полуконтейнеры перемещают по поверхности акватории, устанавливают соосно открытыми сторонами друг другу, а между ними располагают реакторный отсек и сцепляют их между собой, затем в выполненные в стенках цилиндра сквозные каналы через торцевые стенки полуконтейнеров пропускают арматуру и натягивают ее до стыкования полуконтейнеров, размещения реакторного отсека в полости контейнера и преднапряжения арматуры до расчетной величины с последующим инъецированием в каналы раствора, фиксирующего арматуру. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в полуконтейнере монтируют рольганговую дорожку для загрузки реакторного отсека. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что загрузку контейнера осуществляют на поверхности акватории. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что загрузку контейнера осуществляют на дне акватории. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полуконтейнеры изготавливают путем формования в металлической несъемной опалубке. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что полуконтейнеры изготавливают из предварительно напряженных железобетонных колец.