CN105390173A - 核电站放射性固体废物处置场 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站放射性固体废物处置场，其包括吊装轨道、运输通道和多个处置单元格，处置单元格彼此对齐而形成多行多列，每列处置单元格的两侧均布置有与其平行延伸的吊装轨道；所述运输通道布置在处置单元格之间，且延伸方向与吊装轨道的延伸方向垂直。与现有技术相比，本发明放射性固体废物处置场将运输通道与吊装轨道改为垂直布置，能够降低数控吊车梁的跨度，既大幅降低了数控吊车的设备成本，又减小了吊车运行操作的占地面积。

Description

核电站放射性固体废物处置场

技术领域

本发明属于低、中放射性固体废物处置领域，更具体地说，本发明涉及一种低、中放射性固体废物处置场。

背景技术

核电站、核技术利用等产生的低、中放射性固体废物一般采用近地表处置方案，废物处置需要满足GB9132《低中水平放射性固体废物浅地层处置规定》、GB16933《放射性废物近地表处置的废物接收准则》的要求。根据建造与运行期间处置单元格底板与处置场地的相对标高，目前国际上通用的低、中放固体废物的近地表处置方式通常可分为地上、地下和半地下三种方式。

请参阅图1，在地上处置方式中，装有低、中放射性固体废物的废物桶10按设定的堆码方式堆码在处置单元格12中，桶间缝隙由浇筑的水泥沙浆填充密实。处置单元格12填充满后即进行封盖；待一批处置单元格12均完成封盖后，采用约5m厚的覆盖层14对处置单元格12进行覆盖，以防止地表水浸入处置单元格12中。在处置单元格12下方则设置有排水管网16，以便在覆盖层14渗水后，能够通过排水管网16尽快将渗析水导出，防止长时间浸泡废物桶10而引起大量放射性核素释放，并将放射性核素阻滞在处置场场址之内，以确保废物处置的安全和可控。

请参阅图2，在使用上述处置方式的处置场中，处置单元格12通常排列为彼此平行的多排，且在相邻的单元格排之间留有运输通道20和与运输通道20平行布置的吊装轨道22，以便于废物桶10的运输和吊装；另外，在处置场的一端留有吊车及挡雨仓房转位区24。但是，这样的单元格布置方式至少存在以下不足：一是用于废物运输的运输通道20占用的土地面积较大，不利于处置场面积的缩减；二是向处置单元格12内吊装废物桶10时，需要跨过运输通道20，因此运输道路20的存在会造成吊装设备跨度的增加，导致吊装设备的重量增大、规格提高，不仅设备成本呈指数级增长，而且制造困难，运营难度和占地量也都较大。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的核电站放射性固体废物处置场。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种占地面积小、吊装成本低的核电站放射性固体废物处置场。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站放射性固体废物处置场，其包括吊装轨道、运输通道和多个处置单元格，处置单元格彼此对齐而形成多行多列，每列处置单元格的两侧均布置有与其平行延伸的吊装轨道；所述运输通道布置在处置单元格之间，且延伸方向与吊装轨道的延伸方向垂直。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述运输通道布置在相邻的两行处置单元格之间，由两行处置单元格共用。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述处置单元格以相邻的每两行为一组，每组的两行处置单元格之间布置一条运输通道，不同组的处置单元格之间不再布置运输通道；若处置单元格的总行数为单数，则有一行单独使用一条运输通道。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述运输通道的宽度至少为4m。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述处置场还包括一个用于实现吊装设备转位的吊装设备转位区；吊装设备转位区布置在处置场的一端，且与所有吊装轨道连接。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述吊装设备包括吊车和挡雨仓房。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，每一处置单元格均包括底板、侧墙和顶盖，侧墙上朝向最近运输通道的一面留有方便废物货包吊入的吊装口，吊装口使用完毕后再进行封堵补齐。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述底板、侧墙和顶盖的厚度均不小于480mm，且顶盖的上表面具有疏水坡度。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述底板包括两对相对侧边，其中的一对相对侧边彼此平行且等高，二者均向与其平行的中线之间设置有向下的坡度，以使渗析水由处置单元格的侧边向中央汇集。

作为本发明核电站放射性固体废物处置场的一种改进，所述底板的另外一对相对侧边一高一低，其中较高的侧边向较低的侧边设置一定的向下坡度，较低的侧边还在中央位置开设有渗析水孔，以便汇集到中央的渗析水会再由中央流入渗析水孔。

与现有技术相比，本发明核电站放射性固体废物处置场将运输通道与吊装轨道改为垂直布置，能够降低数控吊车梁的跨度，既大幅降低了数控吊车的设备成本，又减小了吊车运行操作的占地面积。同时，每两行处置单元格共用一条运输道路，可以进一步降低废物处置场的占地面积，节约工程成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站放射性固体废物处置场及其有益效果进行详细说明。

图1为现有固体废物地上处置方式的示意图。

图2为现有核电站放射性固体废物处置场的平面结构示意图。

图3为本发明核电站放射性固体废物处置场的平面结构示意图。

图4为向本发明核电站放射性固体废物处置场的处置单元格中吊入废物货包的操作示意图。

图5为本发明核电站放射性固体废物处置场的处置单元格封盖前的俯视示意图。

图6为本发明核电站放射性固体废物处置场的处置单元格的墙体和顶盖示意图。

图7为本发明核电站放射性固体废物处置场的处置单元格的底板坡度示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图3和图4，本发明核电站放射性固体废物处置场包括多个处置单元格12，这些处置单元格12在横纵方向均彼此对齐而形成一个矩形。为了便于说明，以下将图3中横向排列的处置单元格12称为“行”，将纵向排列的处置单元格12称为“列”。

本发明使用的主要吊装设备为吊车40及挡雨仓房42，因此在每列处置单元格12的两侧均布置有与其平行延伸的吊装轨道22，供吊车40及挡雨仓房42运行使用。另外，还在处置场的纵向端设有一个连接所有吊装轨道22的吊装设备转位区26，用于实现吊车40及挡雨仓房42的转位。

本发明的废物货包采用废物运输车运输，因此需要布置能够连接至每一个处置单元格12的运输通道30。为了减小吊车梁44及挡雨仓房42的跨度，本发明将运输通道30布置为与吊装轨道22垂直，即横向延伸。这样，吊车梁44及挡雨仓房42的跨度就无需包括运输通道30的宽度，因此吊车梁44有一定程度地减小。由于在数控吊车设计上，吊车40的小车46运行方向的吊车梁44跨度越宽，数控吊车的成本就越高，并且是呈指数级增长，因此本发明降低吊车梁44的宽度后，可大幅降低数控吊车的设备成本，并在一定程度上减小吊车运行操作的占地面积。

另外，为了进一步减小运输通道30的占地面积，本发明采用每两行处置单元格12共用一条运输通道30的设计方案，也就是说，本发明将处置单元格12以相邻的每两行为一组，仅在每组的两行处置单元格12之间布置一条运输通道30，但不同组的处置单元格12之间不再布置运输通道30；当然，若处置单元格12的总行数为单数，则需要有一行单独使用一条运输通道30。这样，运输通道30的数量仅为现有技术的一半，从而大幅减小了废物运输通道30的占地面积，降低了工程成本。考虑到车辆入库和方便废物吊装，每条运输通道30的宽度至少为4m，长度则依据每行处置单元格12的长度进行调整。

需要说明的是，行和列只是相对的概念，在实际中与观察者所站的方位有关，因此这两个概念只是用于说明吊装轨道22、吊装设备转位区26以及运输通道30之间的相对位置和延伸方向，而并非限定其延伸方向必须为某一特定方向。

处置单元格是处置场中最基本、最重要的构筑物，是使废物货包保持完整性并具备一定抗冲击强度、防止放射性物质进入环境的主要工程屏障。请参阅图4～6，本发明核电站放射性固体废物处置场的每一处置单元格12的内部尺寸为25m×25m×8m(L×W×H)，其底板120和四周的侧墙122均为钢筋混凝土结构，顶盖124为现浇钢筋混凝土结构。顶盖124的形状为锥形，四周薄、中间厚。

综合考虑辐射屏蔽和结构要求，侧墙122和顶盖124的厚度均应不小于480mm。因此，在图示实施方式中，底板120的厚度为650mm，侧墙122的厚度为500mm，顶盖124的厚度为500～1000mm。其中，朝向运输通道30的侧墙122上开设有方便废物货包吊入的吊装口126。

处置单元格12中所放置的废物货包可以是200L金属桶、400L金属桶、水泥桶、交联聚乙烯高整体容器(HIC)中的一种或几种，具体的码放层数、行数、列数以及码放方式等均可以根据实际情况进行调整，此处不再赘述。

请参阅图7，为了便于废物货包的渗析水由处置单元格12的两侧向中央汇集，底板120的一对相对侧边320向与其平行的中线326之间设置了1％的向下坡度。另外，底板120还自两个侧边320之间的一个侧边322向另一侧边324设置了0.5％的向下坡度，并在侧边324的中央位置开设了渗析水孔328，因此由两侧汇集到中央的渗析水会再由中央流入渗析水孔328。这样，就可以将地下排水管廊/管道(用于收集和排出处置单元格排出的渗析水的管廊/管道)设置在处置单元格12侧面的地下，既避免地下排水管廊/管道因承重大而失效，又避免了因为地下排水管廊/管道失效而造成处置单元格12的沉降或塌陷。

本发明核电站放射性固体废物处置场的废物货包的吊装、码放过程为：

1)利用废物运输车，将200L、400L金属桶、水泥桶、HIC等各种需要放置的废物货包沿运输道路30运至未填满的处置单元格12附近；将废物运输车从吊装口126倒开进处置单元格12，但驾驶室不进入处置单元格12内；

2)将数控吊车开至两行处置单元格12之间的运输道路30附近，吊车40的小车46下降，利用抓具48将废物货包从废物运输车吊至处置单元格12中的指定位置并码放好；

3)当处置单元格12中装满废物货包后，补齐侧墙122的吊装口126，并使用水泥砂浆充填处置单元格12后，浇注钢筋混凝土顶盖124，完成处置单元格12的封盖；为了有效的疏导地表水和地下水，顶盖124的上表面保持一定的疏水坡度，且封盖后还需要在处置单元格12的外表面涂刷上防水涂料；

4)最后，当封盖一定量的处置单元格12后，利用5m厚的覆盖层对处置单元格12进行覆盖。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种核电站放射性固体废物处置场，其包括吊装轨道、运输通道和多个处置单元格，处置单元格彼此对齐而形成多行多列，每列处置单元格的两侧均布置有与其平行延伸的吊装轨道；其特征在于：所述运输通道布置在处置单元格之间，且延伸方向与吊装轨道的延伸方向垂直。

2.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述运输通道布置在相邻的两行处置单元格之间，由两行处置单元格共用。

3.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述处置单元格以相邻的每两行为一组，每组的两行处置单元格之间布置一条运输通道，不同组的处置单元格之间不再布置运输通道；若处置单元格的总行数为单数，则有一行单独使用一条运输通道。

4.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述运输通道的宽度至少为4m。

5.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述处置场还包括一个用于实现吊装设备转位的吊装设备转位区；吊装设备转位区布置在处置场的一端，且与所有吊装轨道连接。

6.根据权利要求5所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述吊装设备包括吊车和挡雨仓房。

7.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：每一处置单元格均包括底板、侧墙和顶盖，侧墙上朝向最近运输通道的一面留有方便废物货包吊入的吊装口，吊装口使用完毕后再进行封堵补齐。

8.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述底板、侧墙和顶盖的厚度均不小于480mm，且顶盖的上表面具有疏水坡度。

9.根据权利要求1所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述底板包括两对相对侧边，其中的一对相对侧边彼此平行且等高，二者均向与其平行的中线之间设置有向下的坡度，以使渗析水由处置单元格的侧边向中央汇集。

10.根据权利要求9所述的核电站放射性固体废物处置场，其特征在于：所述底板的另外一对相对侧边一高一低，其中较高的侧边向较低的侧边设置一定的向下坡度，较低的侧边还在中央位置开设有渗析水孔，以便汇集到中央的渗析水会再由中央流入渗析水孔。