CN113921160B - 用于临时存放退役中放废物的处置单元结构 - Google Patents

用于临时存放退役中放废物的处置单元结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，包括：核电厂内的废物暂存库、内层隔板、中层隔板，内层隔板，设置于废物暂存库的腔体内，内层隔板分隔出内层区域，内层隔板与内层区域底板、内层区域顶板围成封闭的内层区域，内层区域用于临时存放中放废物；中层隔板，设置于内层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间，中层隔板分隔出：位于中层隔板与内层隔板之间的中层区域、位于中层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间的外层区域，中层区域、外层区域用于临时存放低放废物。本发明的处置单元结构在不影响处置其他低放废物前提下，安全可靠地将退役的中放废物暂存于核电厂内废物暂存库。

Description

用于临时存放退役中放废物的处置单元结构
技术领域
本发明属于放射性废物处置技术领域，具体涉及一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构。
背景技术
目前，国内多数放射性废物处置设施都是针对低放废物设计建造的，因国内核电厂产生的运行废物主要为低放废物，仅有极少部分为中放废物(剂量率较高的废树脂)，所以较少考虑到中放废物的处置问题。在核电运行废物处置工作中，通常将中放废物暂存于核电厂内废物暂存库，由于运行中放废物量少，这种临时处置方式暂且可用。但在核电厂退役时产生的中放废物量大，放射性高，核素衰变周期更长，不能通过同样的方式处理整备并处置。
另外，国内目前尚无可用的中放废物处置库，也无正式规划设计建造计划。国外如瑞典、日本、芬兰、美国等放废物处置技术先进的国家已规划设计了中放废物处置库，其主要工程概念为巷道式、钻孔式、竖井式等。国内已有相关部门提出了对中放废物处置库研究的要求，但没有具体规划与时间，中放废物处置库的设计、建造仍存在不确定性与难以预测性。
参考国外如瑞典设计建造运行中放废物处置库周期极长的情况，在国内核电厂退役时，可能存在中放废物处置库未投入运行的情况。若出现该情况，没有可以临时存放一定量中放废物的设施，则必然对整个核电退役工程有一定影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，在不影响处置其他低放废物前提下，安全可靠地将退役的中放废物暂存于核电厂内废物暂存库。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，包括：核电厂内的废物暂存库、内层隔板、中层隔板，
内层隔板，设置于废物暂存库的腔体内，内层隔板分隔出内层区域，内层隔板与内层区域底板、内层区域顶板围成封闭的内层区域，内层区域用于临时存放中放废物；
内层区域底板，设置于内层区域底部，内层区域底板与内层隔板连接；
内层区域顶板，设置于内层区域顶部，内层区域顶板与内层隔板可拆卸连接；
中层隔板，设置于内层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间，中层隔板分隔出：位于中层隔板与内层隔板之间的中层区域、位于中层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间的外层区域，中层区域位于内层区域的外围，外层区域位于中层区域的外围，中层区域、外层区域用于临时存放低放废物。
优选的是，内层区域顶板用于盖合内层区域。
优选的是，核电厂内的废物暂存库为核电处置设施或放射性废物处置场。
优选的是，内层隔板包括：第一钢筋混凝土隔板墙、设置于第一钢筋混凝土隔板墙内侧的第一低扩散层，第一低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出。
优选的是，第一低扩散层的材质为低密实砂浆。
优选的是，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为300～400mm，第一低扩散层的厚度为150～200mm。
优选的是，中层隔板包括第二钢筋混凝土隔板墙。
优选的是，中层隔板的厚度为200～400mm。
优选的是，内层区域底板包括：设置于内层区域地面的防渗底板、设置于防渗底板外侧的第二低扩散层，第二低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出。
第二低扩散层的材质为低密实砂浆。
优选的是，内层区域底板厚度为200～300mm。
优选的是，内层区域顶板包括：钢板、设置于钢板内侧的第三低扩散层，第三低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出。
优选的是，内层区域顶板厚度为100～150mm。
优选的是，内层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的五分之一到四分之一，中层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的十分之三到五分之二。
本发明的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构的有益
效果如下：
(1)解决了在中等深度中放废物处置库未建成或未投入运行时，临时存放核电退役中放废物的问题；
(2)最大化利用现有放射性废物处置场，且不影响其他运行低放废物的处置，降低临时处置中放废物的成本，提高目前运行的低中放处置场利用率；
(3)处置单元结构所选材料较为常见且经济可行，建造施工较为简单；
(4)保证了临时存放退役中放废物的安全问题，有利于核电退役工作的顺利进行。
附图说明
图1为本发明实施例2中的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构的结构示意图；
图2为本发明实施例2中的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构的俯视图；
图3为本发明实施例2中的内层区域的侧视图；
图4为本发明实施例2中的处置单元结构完成废物容器放置后的俯视图；
图5为本发明实施例2中的处置单元结构中的废物容器放置顺序图。
图中：1.龙门吊车；2.内层隔板；3.中层隔板；4.第一低扩散层；5.内层区域顶板；6.内层区域底板；7.垫板；8.装有中放废物箱的运输容器；9.回填材料；10.低放废物容器；11-龙门吊车轨道；12-废物暂存库；13-内层区域；14-中层区域；15-外层区域。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1
本实施例提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，包括：核电厂内的废物暂存库、内层隔板、中层隔板，
内层隔板，设置于废物暂存库的腔体内，内层隔板分隔出内层区域，内层隔板与内层区域底板、内层区域顶板围成封闭的内层区域，内层区域用于临时存放中放废物；
内层区域底板，设置于内层区域底部，内层区域底板与内层隔板连接；
内层区域顶板，设置于内层区域顶部，内层区域顶板与内层隔板可拆卸连接；
中层隔板，设置于内层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间，中层隔板分隔出：位于中层隔板与内层隔板之间的中层区域、位于中层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间的外层区域，中层区域位于内层区域的外围，外层区域位于中层区域的外围，中层区域、外层区域用于临时存放低放废物。
本实施例的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构的有益效果如下：
(1)解决了在中等深度中放废物处置库未建成或未投入运行时，临时存放核电退役中放废物的问题；
(2)最大化利用现有放射性废物处置场，且不影响其他运行低放废物的处置，降低临时处置中放废物的成本，提高目前运行的低中放处置场利用率；
(3)处置单元结构所选材料较为常见且经济可行，建造施工较为简单；
(4)保证了临时存放退役中放废物的安全问题，有利于核电退役工作的顺利进行。
实施例2
如图1～5所示，本实施例提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，包括：核电厂内的废物暂存库12、内层隔板2、中层隔板3，
内层隔板2，设置于废物暂存库12的腔体内，内层隔板2分隔出内层区域13，内层隔板2与内层区域底板6、内层区域顶板5围成封闭的内层区域13，内层区域13用于临时存放中放废物；
内层区域底板6，设置于内层区域13底部，内层区域底板6与内层隔板2连接；
内层区域顶板5，设置于内层区域13顶部，内层区域顶板5与内层隔板2可拆卸连接；
中层隔板3，设置于内层隔板2与废物暂存库12的腔体内壁之间，中层隔板3分隔出：位于中层隔板3与内层隔板2之间的中层区域14、位于中层隔板3与废物暂存库12的腔体内壁之间的外层区域15，中层区域14位于内层区域13的外围，外层区域15位于中层区域14的外围，中层区域14、外层区域15用于临时存放低放废物。
优选的是，核电厂内的废物暂存库12为核电处置设施或放射性废物处置场。
本实施例中充分利用国内现有的核电处置设施或放射性废物处置场，对原有结构单元进行一定改造，保证暂存中放废物的安全可靠性。
优选的是，内层隔板2包括：第一钢筋混凝土隔板墙、设置于第一钢筋混凝土隔板墙内侧的第一低扩散层4，第一低扩散层4用于阻挡内层区域13临时存放的中放废物的核素的渗出。具体的，本实施例中的第一低扩散层4覆在第一钢筋混凝土隔板墙。
优选的是，第一低扩散层4的材质为低密实砂浆。第一低扩散层4的成分为水泥14mas％、水11mas％、石灰石砂51.6mas％、膨胀添加剂0.8mas％、石灰石粉末13mas％，减水掺合料0.6mas％、飞灰6.5mas％，空气2.5mas％。
优选的是，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为300～400mm，第一低扩散层4的厚度为150～200mm。具体的，本实施例中，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为300mm，第一低扩散层4的厚度为180mm。
优选的是，中层隔板3包括第二钢筋混凝土隔板墙。
优选的是，中层隔板3的厚度为200～400mm。具体的，本实施例中，中层隔板3的厚度为300mm。
优选的是，内层区域底板6包括：设置于内层区域13地面的防渗底板、设置于防渗底板外侧的第二低扩散层，第二低扩散层用于阻挡内层区域13临时存放的中放废物的核素的渗出。具体的，第二低扩散层覆于内层区域13地面，且设置于防渗底板之下。
优选的是，第二低扩散层的材质为低密实砂浆。第二低扩散层的成分为水泥14mas％、水11mas％、石灰石砂51.6mas％、膨胀添加剂0.8mas％、石灰石粉末13mas％，减水掺合料0.6mas％、飞灰6.5mas％，空气2.5mas％。
优选的是，内层区域底板6厚度为200～300mm。具体的，本实施例中，内层区域底板6厚度为250mm。
优选的是，内层区域顶板5包括：钢板、设置于钢板内侧的第三低扩散层，第三低扩散层用于阻挡内层区域13临时存放的中放废物的核素的渗出。具体的，本实施例中内层区域顶板5用于盖合内层区域13。第三低扩散层覆在钢板上，钢板为薄钢板。第三低扩散层的材质为低密实砂浆。第三低扩散层的成分为水泥14mas％、水11mas％、石灰石砂51.6mas％、膨胀添加剂0.8mas％、石灰石粉末13mas％，减水掺合料0.6mas％、飞灰6.5mas％，空气2.5mas％。
因低密实砂浆层的材质流动性较好，可通过浇筑抹平的方式施工。
优选的是，内层区域顶板5厚度为100～150mm。具体的，本实施例中，内层区域顶板5厚度为150mm。
优选的是，内层区域13的容积为废物暂存库12的腔体容积的五分之一到四分之一，中层区域14的容积为废物暂存库12的腔体容积的十分之三到五分之二。具体的，本实施例中，内层区域13的容积为废物暂存库12的腔体容积的五分之一，中层区域14的容积为废物暂存库12的腔体容积的五分之二。
具体的，本实施例中的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构以甘肃某低中放废物处置场的处置单元尺寸为参照依据。
内层区域13的位置设定在整个处置单元的单元格中间区域，中层区域14在内层区域13外围。内层区域13及中层区域14的中心点与处置单元的中心点重合。内层区域13的容积为废物暂存库12的腔体容积的五分之一，中层区域14的容积为废物暂存库12的腔体容积的十分之三。
以退役废物所用的标准废物容器为例，将装有低放废物容器10(200L废物桶、400L废物桶、FA箱)，由外到内码放在外层区域15与中层区域14，码放完毕后，对外层区域15和中层区域14使用回填材料9进行回填注浆。龙门吊车1在龙门吊车轨道11上滑动，再将装有中放废物箱的运输容器8(YB-II钢箱)用龙门吊车1吊运至处置单元内层区域13码放，码放过程，在码放的废物箱底部和中部设置垫板7，减小荷载。码放完毕后，在内层区域13顶上盖上内部区域顶板。
待中放废物处置库开始运行后，回取内层区域13中放废物，将其运至中放废物处置库处置。
图4、图5中废物容器的比例、数量和码放是根据退役废物源项(国外资料)与国内处置场废物接收方案而定，后续在工程应用中，可根据实际情况调整码放方案。
本实施例的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构的有益效果如下：
(1)解决了在中等深度中放废物处置库未建成或未投入运行时，临时存放核电退役中放废物的问题；
(2)最大化利用现有放射性废物处置场，且不影响其他运行低放废物的处置，降低临时处置中放废物的成本，提高目前运行的低中放处置场利用率；
(3)处置单元结构所选材料较为常见且经济可行，建造施工较为简单；
(4)保证了临时存放退役中放废物的安全问题，有利于核电退役工作的顺利进行。
实施例3
本实施例提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，与实施例2中的区别为：
本实施例中，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为350mm，第一低扩散层的厚度为200mm。
本实施例中，中层隔板的厚度为400mm。
本实施例中，内层区域底板厚度为300mm。
本实施例中，内层区域顶板厚度为120mm。
本实施例中，内层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的四分之一，中层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的二十分之七。
实施例4
本实施例提供一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，与实施例2中的区别为：
本实施例中，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为400mm，第一低扩散层的厚度为150mm。
本实施例中，中层隔板的厚度为200mm。
本实施例中，内层区域底板厚度为200mm。
本实施例中，内层区域顶板厚度为100mm。
本实施例中，内层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的四十分之九，中层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的十分之三。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，包括：核电厂内的废物暂存库、内层隔板、中层隔板，
内层隔板，设置于废物暂存库的腔体内，内层隔板分隔出内层区域，内层隔板与内层区域底板、内层区域顶板围成封闭的内层区域，内层区域用于临时存放中放废物，内层隔板包括：第一钢筋混凝土隔板墙、设置于第一钢筋混凝土隔板墙内侧的第一低扩散层，第一低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出；
内层区域底板，设置于内层区域底部，内层区域底板与内层隔板连接，内层区域底板包括：设置于内层区域地面的防渗底板、设置于防渗底板外侧的第二低扩散层，第二低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出；
内层区域顶板，设置于内层区域顶部，内层区域顶板与内层隔板可拆卸连接，内层区域顶板包括：钢板、设置于钢板内侧的第三低扩散层，第三低扩散层用于阻挡内层区域临时存放的中放废物的核素的渗出，其中，第一低扩散层、第二低扩散层、第三低扩散层的材质为低密实砂浆，低密实砂浆的成分为水泥14mas％、水11mas％、石灰石砂51.6mas％、膨胀添加剂0.8mas％、石灰石粉末13mas％，减水掺合料0.6mas％、飞灰6.5mas％，空气2.5mas％；
中层隔板，设置于内层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间，中层隔板分隔出：位于中层隔板与内层隔板之间的中层区域、位于中层隔板与废物暂存库的腔体内壁之间的外层区域，中层区域位于内层区域的外围，外层区域位于中层区域的外围，中层区域、外层区域用于临时存放低放废物。
2.根据权利要求1所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，第一钢筋混凝土隔板墙的厚度为300～400mm，第一低扩散层的厚度为150～200mm。
3.根据权利要求1所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，中层隔板包括第二钢筋混凝土隔板墙。
4.根据权利要求1所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，中层隔板的厚度为200～400mm。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，内层区域底板厚度为200～300mm。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，内层区域顶板厚度为100～150mm。
7.根据权利要求1～4任意一项所述的用于临时存放退役中放废物的处置单元结构，其特征在于，内层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的五分之一到四分之一，中层区域的容积为废物暂存库的腔体容积的十分之三到五分之二。
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