СПЕЦАВТОМОБИЛЬ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2012 года по МПК B60P3/22 G21F5/02 

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для транспортирования и временного хранения средне- и низкоактивных жидких радиоактивных отходов атомных станций и других предприятий атомной промышленности.

Средне- и низкоактивные жидкие радиоактивные отходы являются источником ионизирующего излучения, поэтому требуется обеспечение биологической защиты и надежности при их транспортировке. Это требование определило конструкцию защитных контейнеров для транспортирования и хранения жидких радиоактивных отходов: защитные контейнеры для транспортирования и хранения жидких радиоактивных отходов представляют собой емкость круглого или иного поперечного сечения с люками и средствами их взаимного соединения и герметизации. Такие контейнеры могут быть снабжены средствами их взаимодействия с грузозахватными устройствами подъемно-транспортных механизмов для осуществления технологических и складских операций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является спецавтомобиль ОЖ-10 для перевозки жидких радиоактивных отходов, который представляет собой смонтированную на раме автомобиля ЗИЛ-130 цистерну, выполненную из нержавеющей стали, с сигнально-предохранительным устройством и вакуумной системой. Цистерна снабжена ящиками для хранения заборных шлангов, инструмента и ограждающих устройств. Выхлопные газы попадают через обводную трубу в кожух системы вакуума, что позволяет в зимнее время производить ее обогрев. Заполнение цистерны производится вакуум-насосом. Переднее днище цистерны отделено от кабины водителя свинцовым экраном толщиной 20 мм. На заднем днище в специальном отсеке цистерны расположены фланцевый кран для всасывания жидкости, запорный вентиль для слива жидкости из цистерны и съемный поддон со сливным краном. Кроме того, на заднее днище цистерны вынесены два плафона освещения и световое табло, что позволяет водителю определить степень заполнения цистерны. Для предотвращения отложения твердых радиоактивных остатков на внутренних стенках спецавтомобиль ОЖ-10 оборудован обмывочным устройством (И.А.Соболев, Л.М.Хомчик «Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах», 1983, стр.12-13).

Недостатками известной конструкции являются:

- возможность образования отложений на дне цистерны твердых радиоактивных остатков;

- замерзание жидких радиоактивных отходов в цистерне при отрицательных температурах окружающей среды;

- недостаточная защищенность цистерны от внешних силовых воздействий;

- отсутствие возможности работы насоса и системы подачи-слива жидких радиоактивных отходов без подключения к внешней сети электроснабжения;

- отсутствие возможности съема цистерны с шасси спецавтомобиля для работы в местах, недоступных для проезда автотранспорта.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности и радиационной безопасности транспортирования жидких радиационных отходов к месту переработки или хранения, а также возможность их временного хранения без использования дополнительных ресурсов.

Поставленная задача решается описываемым спецавтомобилем для транспортирования и временного хранения жидких радиоактивных отходов, который содержит кабину водителя, защитный экран, грузовое шасси, снабженное гидравлическим приводом и коробкой отбора мощности, с установленным надрамником с фитинговыми узлами креплениями, на котором закреплен металлический каркас-контейнер, внутри которого установлена цистерна для жидких радиоактивных отходов в виде емкости со средствами подачи и слива содержимого, причем цистерна содержит внешнюю и внутреннюю оболочки, пространство между которыми заполнено сорбентом, и снабжена системой перемешивания, системой обогрева, системой сбора протечек и системой вентиляции, системой дезактивации, защитный экран установлен вдоль внутренней стенки каркаса-контейнера со стороны кабины водителя, внутри каркаса-контейнера оборудован также модульным отсеком для размещения системы энергообеспечения и контрольно-измерительных приборов, пеналами для хранения шлангов и аварийным комплектом.

Предпочтительно спецавтомобиль снабжен автоматической системой радиационного контроля и оповещения и дистанционным пультом управления.

Система энергообеспечения автомобиля содержит автономную малогабаритную электростанцию, установленную для возможности обеспечения работы функциональных систем спецавтомобиля в условиях отсутствия внешней сети энергоснабжения.

Спецавтомобиль дополнительно может содержать краноманипуляторную установку, размещенную на его грузовом шасси.

Заявленный технический результат обеспечивается описанной выше конструкцией спецавтомобиля. Наличие надрамника на шасси автомобиля позволяет быстро и надежно закрепить при помощи фитинговых узлов крепления, которые являются быстроразъемными, металлический каркас-контейнер и, соответственно, обеспечить повышенную механическую защиту цистерны от внешних силовых воздействий. Кроме того, использование каркаса-контейнера позволяет разместить в спецавтомобиле необходимое количество технологического и энергетического оборудования, что повышает безопасность его эксплуатации. Заполнение пространства между оболочками цистерны сорбентом обеспечивает поглощение возможных протечек жидких радиоактивных отходов и тампонирует возможные повреждения. Заявленное размещение защитного экрана повышает степень биологической защиты водителя-оператора.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим и чертежами, иллюстрирующими заявленное изобретение.

Заявленный автомобиль содержит: 1 - кабина водителя; 2 - грузовое шасси с гидравлическим приводом и коробкой отбора мощности; 3 - надрамник, 4 - фитинговые узлы крепления, 5 - цистерна для жидких радиоактивных отходов; 6 - металлический каркас-контейнер; 7 - защитный экран; 8 - модульный отсек, 9 - пенал, 10 - аварийный комплект, 11 - пульт управления, 12 - автономная малогабаритная электростанция, 13 - крано-манипуляторная установка, 14 - компрессор, 15 - уровнемер, 16 - термоэлектронагреватель, 17 - тепловой вентилятор, 18 - датчик температуры, 19 - датчик давления, 20 - насос, 21 - запорная арматура (клапаны), 22 - щелевая форсунка, 23 - трубопроводы функциональных систем, 24 - кран шаровый, 25 - клапан малых дыханий, 26 - внешняя оболочка цистерны, 27 - внутренняя оболочка цистерны, 28 - сорбент, 29 - поддон системы сбора протечек, а также функциональные системы:

- подачи-слива жидких радиоактивных отходов;

- дезактивации;

- перемешивания жидких радиоактивных отходов;

- обогрева;

- сбора протечек;

- вентиляции цистерны жидких радиоактивных отходов;

- энергообеспечения;

- контрольно-измерительных приборов и аппаратуры;

- радиационного контроля и оповещения.

На фигурах представлены:

фиг.1 - общий вид спецавтомобиля;

фиг.2 - вид сверху спецавтомобиля;

фиг.3 - схема размещения оборудования и приборов функциональных систем спецавтомобиля;

фиг.4 - общий вид модульного отсека.

Снабжение спецавтомобиля надрамником с фитинговыми узлами крепления, размещенным на раме шасси автомобиля, позволяет выполнять предлагаемую конструкцию в виде съемного модуля.

Снабжение цистерны спецавтомобиля клапаном малых дыханий, входящим в состав системы вентиляции, предназначенным для выравнивания давления в цистерне с наружным давлением, исключает вытекание жидких радиоактивных отходов из цистерны в случае опрокидывания.

Применение собственной автономной малогабаритной электростанции позволяет работать всем функциональным системам спецавтомобиля в условиях отсутствия внешней сети электроснабжения.

Система обогрева цистерны состоит из термоэлектронагревателей для подогрева жидких радиоактивных отходов и тепловых вентиляторов для подогрева систем модуля и оборудования, что позволяет осуществлять перевозку жидких радиоактивных отходов в холодное время года, а также оставлять на временное хранение модуль в помещении или на площадке при отрицательной температуре окружающей среды.

Снабжение спецавтомобиля специальным пультом управления, размещенным в модульном отсеке, позволяет сделать весь процесс управления системами автомобиля дистанционным и автоматизированным. Показания с датчиков температуры, давления, уровнемера отображаются на панели пульта управления. В виде световой и звуковой индикации прослеживается работа функциональных систем модуля, электромагнитных клапанов и контрольного датчика несрабатывания уровнемера.

Применение системы перемешивания жидких радиоактивных отходов в цистерне позволяет предотвратить выпадения солей жидких радиоактивных отходов в осадок при эксплуатации модуля в автономном режиме. В систему входит насос, компрессор, трубопроводы, запорная арматура средств подачи-слива жидких радиоактивных отходов и щелевые форсунки, размещенные с каждой стороны цистерны в ее придонной части.

Транспортно-технологические операции при обращении с заявленным спецавтомобилем могут быть осуществлены следующим образом.

Цистерна устанавливается непосредственно у резервуара с жидкими радиоактивными отходами или у сливного патрубка трубопровода подачи жидких радиоактивных отходов. Для подачи жидких радиоактивных отходов в цистерну к ее быстроразъемному соединению подключается заборный шланг, который размещается в специальных пеналах, закрепленных на защитном металлическом каркасе-контейнере. Второй конец шланга опускается в резервуар с жидкими радиоактивными отходами либо подсоединяется к сливному патрубку трубопровода для закачки необходимого количества жидких радиоактивных отходов.

Водитель-оператор открывает кран, включает электростанцию и после проверки на пульте управления готовности всех функциональных систем к работе открывает клапаны и включает насос.

При заполнения цистерны жидкими радиоактивными отходами до рабочего объема от уровнемера поступает сигнал на отключение насоса и закрытие клапанов.

Кран перекрывается, заборный шланг отсоединяется, органы управления на пульте управления приводятся в исходное положение, электростанция выключается, дверцы модульного отсека закрываются.

После этого проводится проверка максимального значения мощности дозы излучения от перевозимых жидких радиоактивных отходов на поверхности цистерны и на расстоянии 1 м от нее, а также в кабине спецавтомобиля. Модуль готов к транспортированию жидких радиоактивных отходов. Если цистерна была снята с грузового шасси спецавтомобиля, то необходимо установить ее обратно и приступить к перевозке жидких радиоактивных отходов до места их хранения или переработки.

Для слива жидких радиоактивных отходов из цистерны к ее быстроразъемному соединению необходимо подключить сливной шланг. Второй конец шланга опустить в резервуар для жидких радиоактивных отходов либо подсоединить к его приемному патрубку трубопровода.

Водитель-оператор открывает кран, включает электростанцию и после проверки на пульте управления готовности всех функциональных систем спецавтомобиля к работе открывает клапаны и включает насос. После слива жидких радиоактивных отходов насос отключается, клапаны закрываются, кран шаровый перекрывается, сливной шланг отсоединяется, органы управления на пульте управления приводятся в исходное положение, электростанция выключается, дверцы отсеков закрываются.

Цистерна готова к проведению внутренней и, в случае необходимости, внешней дезактивации.

Далее спецавтомобиль может быть отправлен в пункт назначения для очередного заполнения цистерны и транспортирования или временного хранения отходов.

Изобретение относится к области ядерной энергетики. Спецавтомобиль для транспортирования и временного хранения жидких радиоактивных отходов содержит кабину водителя (1), грузовое шасси (2) с гидравлическим приводом и коробкой отбора мощности, надрамник (3) грузового шасси с фитинговыми узлами (4) крепления технологического модуля, состоящего из металлического каркаса-контейнера (6) с размещенной внутри цистерной (5) для жидких радиоактивных отходов и дополнительным энергетическим и технологическим оборудованием. Спецавтомобиль оснащен защитным экраном (7), автоматической системой радиационного контроля и оповещения, дистанционным пультом управления, автономной малогабаритной электростанцией, крано-манипуляторной установкой. Использование изобретения обеспечивает высокую надежность и безопасность транспортирования и временного хранения жидких радиоактивных отходов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Спецавтомобиль для транспортирования и временного хранения жидких радиоактивных отходов, содержащий кабину водителя, грузовое шасси, цистерну для жидких радиоактивных отходов в виде емкости со средствами подачи и слива содержимого, защитный экран, отличающийся тем, что на грузовом шасси, снабженном гидравлическим приводом и коробкой отбора мощности, установлен надрамник с фитинговыми узлами крепления, на котором закреплен металлический каркас-контейнер, внутри которого установлена цистерна, содержащая внешнюю и внутреннюю оболочки, пространство между которыми заполнено сорбентом, и снабженная системой перемешивания, системой обогрева, системой дезактивации, системой сбора протечек и системой обогрева и вентиляции, защитный экран установлен вдоль внутренней стенки металлического каркаса-контейнера со стороны кабины водителя, внутри каркас-контейнер оборудован модульным отсеком для размещения системы энергообеспечения и контрольно-измерительных приборов и аппаратуры, пеналами для хранения шлангов и аварийным комплектом.

2. Спецавтомобиль по п.1, отличающийся тем, что он снабжен автоматической системой радиационного контроля и оповещения и дистанционным пультом управления.

3. Спецавтомобиль по п.1, отличающийся тем, что система энергообеспечения содержит автономную малогабаритную электростанцию, установленную для возможности обеспечения работы систем спецавтомобиля в условиях отсутствия внешней сети энергоснабжения.

4. Спецавтомобиль по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит съемную крано-манипуляторную установку, размещенную на грузовом шасси автомобиля.