СПОСОБ ВСКРЫТИЯ АВАРИЙНОГО КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО СОДЕРЖИМОГО Российский патент 2023 года по МПК B26D1/46 

Предлагаемое изобретение относится к области технологий обеспечения экологической, пожарной и радиационной безопасности при транспортировании пожаро-взрывоопасных объектов с радиоактивным содержимым.

Техническая проблема, решаемая изобретением, основана на необходимости получения доступа к аварийным объектам, содержащим во внутренней полости токсичные или радиоактивные объекты для последующей безопасной ликвидации последствий возможных аварий.

Из уровня техники известен способ фрагментального демонтажа резервуара (патент РФ №2311285, МПК B26D 1/46, публ. 27.11.2007 г.), по которому осуществляют зачищение внутренней части резервуара, резку стенки на отдельные фрагменты и последующее их складирование. Разрезают резервуар с использованием канатной машины, резервуар фиксируют и проводят горизонтальный рез с помощью режущего троса.

К недостаткам известного способа относится достаточно высокая трудоемкость и необходимость получения множественных фрагментов в процессе демонтажа аварийного объекта, а также отсутствие возможности использования системы из режущих тросов для вскрытия аварийных контейнеров с радиационными объектами.

Задачей авторов изобретения является разработка эффективного безопасного и оперативного способа осуществления доступа к аварийным контейнерам для ликвидации последствий возможных аварий и предотвращения выброса радиоактивного содержимого в окружающую среду.

Техническим результатом, обеспечиваемым предлагаемым изобретением, является упрощение процесса резки для демонтажа аварийного контейнера с радиоактивным содержимым и обеспечение точности выполнения реза без повреждения содержимого для оперативного и технологичного решения проблемы ликвидации аварийных ситуаций, обеспечения безопасности проводимых работ.

Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного способа осуществления доступа к аварийным контейнерам с радиоактивным содержимым, включающего подготовку аварийного контейнера, подготовку оборудования для проведения демонтажа аварийного контейнера на отдельные фрагменты путем резки с использованием системы канатных режущих элементов, согласно изобретению, предварительно аварийный контейнер с радиоактивным содержимым после воздействия разрушающего фактора подвергают исследованиям методом радиационной разведки для определения степени повреждения (деформации), затем расчищают место в зоне нахождения объекта от посторонних предметов, ограждают рабочую зону от внешней среды, аварийный объект закрепляют на неподвижном основании, затем производят вскрытие аварийного контейнера, с использованием в качестве канатных режущих элементов алмазных канатов, затем собирают систему водоснабжения для обеспечения охлаждения оборудования резки алмазными канатами, собирают комплект оборудования резки алмазными канатами, подключают к упомянутому оборудованию систему водоснабжения, систему подачи сжатого воздуха, систему электропитания, блок автоматического управления, затем производят разметку ручными или лазерными измерительными инструментами для определения геометрических параметров зоны вскрытия на основе анализа результатов радиационной разведки и установления местонахождения радиационноопасных материалов или приборов, а вскрытие закрепленного аварийного контейнера осуществляют после закрепления оборудования резки алмазными канатами в рабочем положении посредством элементов фиксации в виде закрепленных шпильками опор шкивов, на которых посажены алмазные канаты, при постоянном визуальном контроле процесса сверления сквозных отверстий на поверхности аварийного контейнера вокруг зоны реза, крепление алмазных канатов ведут протягиванием их через произведенные отверстия, установки алмазных канатов на пиле в соответствии с направлением подачи, при этом производят поворот направляющих шкивов, и осуществляют процесс реза посредством подачи управляющих командных сигналов блока управления на включение функциональных элементов системы резки, работающих по заданной программе, учитывающей конфигурацию аварийного контейнера, в процессе реза производят протягивание алмазных канатов с регулируемым усилием для поддержания в натянутом состоянии алмазных канатов, после проведения вскрытия аварийного контейнера для получения доступа к находящемуся в полости аварийного контейнера содержимому и извлекают радиоактивные и токсические объекты.

Заявляемый способ поясняется следующим образом.

На фиг. 1 представлено фото аварийного контейнера с радиационными материалами во внутреннем объеме, на фиг. 2 изображена конструкция стенок контейнера (поперечное сечение).

Аварийный контейнер после воздействия на него разрушающего силового фактора подвергают исследованиям степени повреждения методом радиационной разведки.

После проведения радиационной разведки ведут подготовку оборудования для проведения демонтажа аварийного контейнера на отдельные фрагменты путем резки с использованием системы канатных режущих элементов.

Перед началом разделения аварийного контейнера на фрагменты расчищают место в зоне нахождения объекта от посторонних предметов, ограждают рабочую зону от внешней среды для исключения влияния каких-либо воздействий, затем аварийный объект закрепляют на неподвижном основании и производят вскрытие аварийного контейнера, с использованием в качестве канатных режущих элементов - алмазных канатов.

Технология резки алмазными канатами заключается в проведении реза аварийного контейнера по предварительно намеченной траектории, построенной на основе данных анализа результатов радиационной разведки и установления местонахождения радиационноопасных материалов или приборов. Проведение предварительной радиационной разведки для определения степени повреждения (деформации) объекта необходимо, чтобы впоследствии провести разметку ручными или лазерными измерительными инструментами для определения геометрических параметров зоны вскрытия на основе анализа результатов этой разведки и установления местонахождения радиационноопасных материалов или приборов.

Для обеспечения охлаждения оборудования резки алмазными канатами дополнительно собирают систему водоснабжения. Приступая к процессу резки собирают комплект оборудования резки алмазными канатами, подключают оборудование к упомянутой системе водоснабжения и к системе подачи сжатого воздуха, системе электропитания, блоку автоматического управления с использованием ПК. Затем производят разметку ручными или лазерными измерительными инструментами для определения геометрических параметров зоны вскрытия на основе анализа результатов радиационной разведки и установления местонахождения радиационнопасных материалов или приборов.

Вскрытие закрепленного аварийного контейнера осуществляют после закрепления оборудования резки алмазными канатами в рабочем положении посредством элементов фиксации в виде закрепленных шпильками опор шкивов, на которых посажены алмазные канаты, при постоянном визуальном контроле процесса сверления сквозных отверстий на поверхности аварийного контейнера вокруг зоны реза. Крепление алмазных канатов ведут протягиванием их через произведенные отверстия, установки алмазных канатов на пиле в соответствии с направлением подачи. Производят поворот направляющих шкивов, и осуществляют процесс реза посредством подачи управляющих командных сигналов блока управления на включение функциональных элементов системы резки, работающих по заданной программе, учитывающей конфигурацию аварийного контейнера. В процессе реза производят протягивание алмазных канатов с регулируемым усилием для поддержания в натянутом состоянии алмазных канатов, после проведения вскрытия аварийного контейнера для получения доступа к находящемуся в полости аварийного контейнера содержимому и извлекают радиоактивные и токсические объекты.

В ходе проведения всех мероприятий предлагаемого способа удается обеспечивать безопасность при обращении с аварийными объектами (контейнерами) на всех этапах технологического плана ликвидации последствий аварии.

Несмотря на дороговизну применяемого оборудования, разрабатываемый метод является одним из наиболее перспективных методов обеспечения доступа к аварийным контейнерам в транспортных средствах, так как позволяет оперативно осуществлять безопасную резку габаритных корпусов кузовов транспортных средств при авариях. При этом аварийные объекты (контейнера) не подвергаются каким-либо дополнительным внешним воздействующим факторам, что повышает безопасность работ при ликвидации последствий аварии.

Возможность промышленной реализации предлагаемого изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый способ реализован на макете с имитацией аварийного контейнера в виде конструкции приведенной на фото (фиг. 1).

Используемый в условиях данного примера контейнер представляет собой цилиндрическую железобетонную конструкцию с одной торцевой крышкой. Внешний диаметр контейнера составлял 900 мм, длина контейнера составляет 2000 мм. Толщина стенка цилиндрической части контейнера составляла 165 мм.

Для разрезки железобетонного контейнера использован канат с алмазным напылением HILTIDS-W 10.8 и канатная система HILTIDS-WS 15.

В условиях данного примера использована канатная стенорезная система Hilti DS-WS 15, которая является импортным оборудованием производства фирмы Hilti.

Канатная система HILTI DS-WS 15 состоит из привода, блока управления, компрессора, роликовых стоек, набора инструментов, форсунок для подачи воды (фиг. 3), где фиг. 3а - привод, 3б - блок управления. Привод канатной системы располагается на расстоянии 6 метров от контейнера, блок управления, за которым находился оператор и управлял работой привода, располагался на расстоянии 5 метров от привода. Расположение контейнера и элементов канатной системы при проведении работ представлено на фиг. 4, где 4а - компрессор для подачи сжатого воздуха, 4б - роликовые стойки.

Силовое питание канатной системы производится от электрической сети переменного тока напряжением 380 В. Вода для охлаждения двигателей привода, ведущего колеса и места реза подавалась из водопроводной сети.

После сборки канатной системы, была осуществлена разметка места реза аварийного контейнера. Алмазный канат был проложен по цилиндрической наружной поверхности контейнера перпендикулярно его осевой линии. Таким образом, резка контейнера была проведена в полости, перпендикулярной оси контейнера. Время резки составило около 45 минут, во время резки контейнера осуществлялись технологические паузы для промежуточного осмотра места реза и для натяжения каната на натяжные ролики.

Как показали эксперименты, изобретение позволяет оперативно осуществлять безопасную резку габаритных корпусов контейнеров или модулей транспортных средств при ликвидации последствий аварий.

Изобретение относится к области технологий обеспечения экологической, пожарной и радиационной безопасности при транспортировании пожаро-взрывоопасных объектов с радиоактивным содержимым. Способ вскрытия аварийного контейнера для извлечения радиоактивного содержимого включает подготовку аварийного контейнера и подготовку оборудования. Аварийный контейнер с радиоактивным содержимым после воздействия разрушающего фактора исследуют методом радиационной разведки для определения степени повреждения в виде деформации. Производят вскрытие закрепленного аварийного контейнера после закрепления оборудования резки алмазными канатами в рабочем положении посредством элементов фиксации в виде опор шкивов, на которых посажены алмазные канаты. При вскрытии закрепляют алмазные канаты протягиванием через произведенные отверстия. Устанавливают алмазные канаты на пиле. Осуществляют процесс резки. После получения доступа к находящемуся в полости аварийного контейнера содержимому осуществляют его извлечение. Техническим результатом изобретения является безопасная ликвидация последствий возможных аварий. 4 ил., 1 пр.

Способ вскрытия аварийного контейнера для извлечения радиоактивного содержимого, включающий подготовку аварийного контейнера, подготовку оборудования для проведения вскрытия аварийного контейнера путем резки на отдельные фрагменты с использованием системы канатных режущих элементов, отличающийся тем, что аварийный контейнер с радиоактивным содержимым после воздействия разрушающего фактора подготавливают после подвергания исследованиям методом радиационной разведки для определения степени повреждения в виде деформации, затем расчищают место в зоне нахождения контейнера от посторонних предметов, ограждают рабочую зону от внешней среды и закрепляют аварийный контейнер на неподвижном основании, подготовку оборудования осуществляют путем использования в качестве канатных режущих элементов алмазных канатов, сборки системы водоснабжения для обеспечения охлаждения оборудования резки алмазными канатами, сборки комплекта оборудования резки алмазными канатами, подключения к упомянутому оборудованию системы водоснабжения, системы подачи сжатого воздуха, системы электропитания и блока автоматического управления, затем производят разметки ручными или лазерными измерительными инструментами для определения геометрических параметров зоны вскрытия на основе анализа результатов радиационной разведки и установления местонахождения радиационно-опасных материалов или приборов, а вскрытие закрепленного аварийного контейнера производят после закрепления оборудования резки алмазными канатами в рабочем положении посредством элементов фиксации в виде опор шкивов, на которых посажены алмазные канаты, при постоянном визуальном контроле процесса сверления сквозных отверстий на поверхности аварийного контейнера вокруг зоны резки, при этом при вскрытии закрепляют алмазные канаты протягиванием через произведенные отверстия, устанавливают алмазные канаты на пиле в соответствии с направлением подачи путем поворота направляющих шкивов, и осуществляют процесс резки посредством подачи управляющих командных сигналов блока управления ПК на включение функциональных элементов системы резки, работающих по заданной программе, учитывающей конфигурацию аварийного контейнера, в процессе резки производят протягивание алмазных канатов с регулируемым усилием для поддержания в натянутом состоянии алмазных канатов, а после получения доступа к находящемуся в полости аварийного контейнера содержимому осуществляют его извлечение.