ES2905712B2 - Instalación portátil para gestión de residuos nucleares - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Instalación portátil para gestión de residuos nucleares
SECTOR DE LA TÉCNICA
La invención pertenece al sector de las instalaciones nucleares. En particular, se refiere a una instalación para el tratamiento de residuos radioactivos portátil y configurable, que puede ser fácilmente instalada en cualquier central nuclear ya existente.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La gestión de los residuos radiactivos en las instalaciones nucleares o radiactivas es una actividad inherente al funcionamiento de estas. Durante su ciclo de operación, fruto de las diferentes actividades realizadas, se producen residuos radiactivos, lo que unido a la cantidad de los mismos conlleva una serie de actuaciones significativas para su almacenamiento, tratamiento, acondicionamiento y disposición final.
Algunas centrales nucleares disponen de una zona diseñada específicamente para la realización de operaciones en relación con la gestión de los residuos, pero no es así en la mayor parte de ellas. Por ello, se ha identificado la necesidad de disponer de una instalación portátil que pueda implantarse de manera temporal en el recinto de las centrales nucleares para realizar el tratamiento y gestión de los residuos operacionales y específicamente metales contaminados y residuos derivados de la operación normal, así como procedentes de las futuras tareas de desmantelamiento.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es el de proporcionar una instalación de gestión de residuos portátil y fácilmente desmontable para centrales nucleares.
Para ello, la invención propone una instalación que comprende al menos seis contenedores distribuidos en una instalación con dos plantas: una primera planta inferior que comprende al menos cuatro contendores contiguos y con sus aristas más largas paralelas entre sí y una segunda planta superior que comprende dos contenedores separados y colocados de manera perpendicular a los inferiores, preferente pero no necesariamente en cada uno en
los extremos del conjunto inferior, con sus aristas largas sobre las aristas cortas de los contenedores inferiores. La planta inferior y sus contenedores albergan la zona de entrada y salida de residuos, una zona de gestión de los mismos y los vestuarios para el personal. La planta superior está adaptada para albergar las instalaciones de tratamiento de aire de impulsión, una sala eléctrica y de control y el sistema de extracción de aire. Otras características opcionales se recogen en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención y para complementar esta descripción, se acompañan como parte integrante de la misma las siguientes figuras, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo:
La figura 1 muestra la ordenación de los distintos espacios de trabajo en las dos plantas.
La figura 2 es un esquema de la entrada y salida de bultos en la instalación para su tratamiento.
La figura 3 muestra las placas de unión entre contenedores.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La instalación portátil de la invención tiene como objetivo el disponer de un espacio de trabajo y los medios necesarios para poder gestionar y reacondicionar los residuos actualmente almacenados en cada emplazamiento, mediante la aplicación de diferentes procesos tales como segregación, trituración, compactación, corte, descontaminación u otros similares. Estos procesos se realizarían con los siguientes propósitos:
• Reclasificación de nivel de actividad/desclasificación
• Reducción de volumen
• Acondicionamiento
• Segregación
Como mostrado en las figuras 1 y 2, la instalación principal consta de al menos cuatro contenedores inferiores de aluminio o acero con dimensiones en planta acordes a norma ISO HC de 40 pulgadas (40'), puestos en paralelo para albergar la zona de gestión de residuos, la zona de entrada, zona de salida y los vestuarios. Las dimensiones ocupadas en
planta del conjunto son de 9.8 m x 12.2 m. La altura de los contenedores inferiores se ha modificado a 3.600 mm (exterior). En la parte superior, apoyados en los contenedores anteriores, se disponen de dos contendores más para albergar las instalaciones tratamiento de aire de impulsión, sala eléctrica y de control y el sistema de extracción de aire. Estos contenedores superiores pueden estar colocados de manera perpendicular a los cuatro inferiores, cada uno en un extremo del conjunto.
Como se muestra en la figura 1, esta planta inferior está dividida en las siguientes zonas o salas:
• Sala de entrada de personal (S-EP)
• Sala de acceso a zona controlada (S-AZ)
• Sala de entrada de bulto (S-EB)
• Sala de medida de bulto de entrada (S-ME)
• Sala de proceso principal (S-PP)
• Sala de medida de bulto de salida (S-MS)
• Sala de salida de bulto (S-SB)
La sala de proceso principal (S-PP) está formada, en un ejemplo preferencial, por dos de los contenedores. Pero el diseño contempla que el número de contenedores pueda ser ampliable en función de las necesidades, añadiendo uno o varios contenedores extra entre los dos existentes. En la figura 3 se puede ver el detalle de estas uniones. Puesto que se trata de uniones entre dos contenedores, el mismo diseño puede utilizarse para añadir un contenedor central y la instalación de calefacción, ventilación y aire acondicionado se ha dimensionado con capacidad suficiente para ambas alternativas.
La segunda planta o planta superior la forman dos contenedores: uno alberga un módulo clasificado como zona controlada según Reglamento de Protección Sanitaria contra las Radiaciones Ionizantes para el tren de extracción de aire, y otro un módulo sin clasificación radiológica que comprende el tren de impulsión/climatización del aire y la sala eléctrica. Estos contenedores también son del tipo ISO HC de 40', con una longitud exterior modificada, equivalente a la anchura de los cuatro contenedores de la planta baja. La distribución de las salas en los contenedores superiores es la siguiente:
• Sala de tratamiento de extracción de aire (S-TE)
• Sala de extracción de aire (S-EA)
• Sala de control de la climatización (S-CC)
• Sala eléctrica y control (S-EC)
La instalación, una vez montada, asegurará la estanqueidad en todas las uniones y cerramientos entre salas y al exterior. Para su transporte, se dispondrán de paneles de cierre para los huecos de paso entre un contenedor y otro con una junta de servicio para su cierre.
El tipo de puertas previstas para la instalación son las siguientes:
• Puertas exteriores: Se dispondrán puertas de acero estancas al aire, con aislamiento térmico y resistencia al fuego; por ejemplo: RF-120.
• Puertas interiores: para la separación de las salas de entrada de bultos, zona de trabajo y zona de salida de bultos, en un ejemplo preferencial se dispone de puertas enrollables tipo persiana, con el fin de facilitar su apertura durante el uso de la instalación. Además, de esta forma no interferirán con el sistema de rodillos para el transporte de los bultos.
• Puertas interiores zona de vestuario: Se dispondrán puertas de acero estancas al aire, con aislamiento térmico y resistencia al fuego, por ejemplo: RF-120.
Las paredes que componen los contenedores por su parte interior pueden contar opcionalmente con los siguientes elementos:
• Suelo chapa lagrimada de acero S275JR antideslizante.
• Chapas de refuerzo para las zonas de trabajo en acero inoxidable.
• Aislado con panel sándwich PUR de densidad y espesor a determinar en el diseño de detalle, para asegurar aislamiento térmico requerido.
• Forrado en paredes interiores con inoxidable 0,6-1 mm de espesor AISI 304 para facilitar la limpieza.
• Cierre de aristas con canal cóncavo (media caña).
Contenedores contarán ventajosamente con apoyos regulables para su unión con el suelo.
La instalación cuenta con diferentes sistemas autónomos para su operación:
• Sistema de sistema de ventilación, extracción y filtración propio, que garantiza un confinamiento correspondiente con un nivel C3 en la zona de trabajo según definido en la norma ISO 17873 Ed.04. Se pueden colocar dos filtros HEPA, pero también
existe la posibilidad de colocar un solo filtro HEPA más pre-filtro en el caso de que sea posible conectarse con el sistema de ventilación del emplazamiento.
• Sistema de protección contra incendios que permita la detección prematura del fuego, así como su extinción, a poder ser por medios secos de modo que se simplifique la instalación, y evitando siempre agentes líquidos para no generar residuos.
• Sistema eléctrico y de instrumentación & control para alimentar todos los equipos de trabajo y protección, alumbrado, así como el control y operación de todos los elementos.
• Sistema de monitorización de condiciones radiológicas: monitores de radiación área, monitores portátiles de contaminación, monitores de contaminación ambiental y pórtico de control de contaminación personal.
Con el fin de poder garantizar las mejores condiciones de estanqueidad se dispone que para aquellas paredes internas que no formen parte de la envolvente externa de la instalación, pero sí de cada contenedor, se mantengan ambas paredes (en ambos contenedores).
Para la unión entre contenedores (figura 3), uno de los contenedores dispondrá de una conexión tipo hembra 10 en todo el perímetro de unión, Para las juntas de unión se han seleccionado juntas de goma 11 cuya rigidez permite un correcto grado de apriete garantizando la estanqueidad de la instalación. Además, estas juntas serán desmontables de modo que puedan ser reemplazadas cuando estén deterioradas.
La unión de los módulos se realizará mediante placas y pernos como se muestra en la figura 3.
Sala de caracterización y desclasificación
La función de este contenedor opcional y separado de la instalación principal es la de disponer de los equipos necesarios para caracterizar, y dado el caso, desclasificar los residuos provenientes del módulo principal, después de ser tratados.
Las dimensiones del contenedor serán las de un contenedor ISO 40' (no HC) 12.1x 2.4 m x 2.6 m (L x a x h), y constará de dos áreas bien diferenciadas: i) la sala de medición donde se posicionarán los distintos tipos de contenedores con residuos admitidos actualmente por ENRESA para su envío a El Cabril (CMB, CMT, CMD o bidones de 220 l) a caracterizar y se
realizarán las medidas, y la segunda estancia ii) la sala de control, donde se situará un pequeño despacho con dos puestos de trabajo desde donde se podrá comandar las operaciones a realizar en la sala de medición.
El transporte en entrada y salida de material hasta la sala de trabajo (S-PP) se realiza mediante camas de rodillos paralelos (figura 2), que permiten una carga de hasta, por ejemplo, 3.500 kg. La cama de rodillos está dividida en varias secciones, cada una de ellas acoplada al módulo donde está colocada. El sistema de transporte de bultos no tiene ningún elemento que se desplace entre salas, evitando por tanto la dispersión de contaminación.
En la sala de trabajo (S-PP) se dispone de un volteador que, colocado bajo el sistema de rodillos del circuito de entrada de material, permite el volcado del contenedor en la zona de trabajo.
El sistema fijo de transporte de rodillos esta reforzado en los extremos para permitir el traslado del bulto de un contenedor a otro.
La altura de los rodillos permite la limpieza de la contaminación desprendible bajo los rodillos. Además, los rodillos son desmontables (atornillables al suelo), de modo que, en caso de necesidad, puedan ser retirados y permitir el acceso de piezas que pudieran ser más voluminosas.
Los trasportadores de rodillos están en posición horizontal, con los rodillos en posición alta, contando con una longitud total aproximada de 9.228 mm para la entrada y 6.978 mm para el transportador de salida, y un ancho de 1.250 mm en ambos casos, de modo que queda un paso de 800 mm para el personal que acompaña la carga a lo largo de la entrada/salida de los bultos.
Los rodillos están compuestos de acero cincado con rodamiento de fácil rodadura y laberinto de minería, 089 mm con 3 mm de espesor mínimo, contando con un eje de 020 mm, estando preparados para la carga máxima de 3.500 kg.
Los pasos entre ejes de rodillos serán de 250 mm de forma habitual, adaptando esta distancia en los tramos próximos al comienzo y final del contenedor, donde esta distancia se verá disminuida con objeto de salvaguardar la distancia a salvar entre contenedores, así como la distancia necesaria para cierre y mecanismo de cierre de las puertas. Los apoyos al
suelo serán con placa de anclaje atornillada, de modo que los transportadores puedan ser desmontados. La altura de trabajo de los rodillos es de 250 mm.
Una vez el bulto se encuentre en la sala de trabajo (figura 2, S-PP), en algunos casos se requerirá voltear su contenido sobre la superficie de segregación. Para ello se dispone de una cuna fija, realizada en acero carbono, para poder realizar el volcado de los distintos bultos. Esta cuna fija se posiciona sobre los rodillos de forma que no se ocupe mayor espacio en planta.
En la sala de trabajo (S-PP) cada uno de los módulos está equipado con una viga carril formada por una HEA-400, contando únicamente con pilares en los extremos de cada contenedor (12 m de luz). En el caso de un tercer contenedor en la zona de trabajo, este también irá equipado con la viga HEA-400. Bajo estas vigas carril se situarán polipastos con capacidad portante de al menos 3,5 toneladas, si bien, habrá una zona central, en donde su uso esté restringido a 2 toneladas con el fin de no dimensionar en exceso la viga dada la luz de 12 m.
A la vista de esta descripción y figuras, el experto en la materia podrá entender que la invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes, sin exceder el objeto de la invención tal y como ha sido reivindicada.
Claims (5)
1. Instalación portátil para gestión de residuos nucleares caracterizada por que comprende al menos seis contenedores ISO HC 40’ modificados en anchura y altura, estando al menos cuatro contenedores (1, 2, 3, 4) colocados con sus aristas más largas (1a, 2a, 3a, 4a) en paralelo formando una primera planta de la instalación y otros dos contenedores colocados sobre los anteriores formando una segunda planta de la instalación, teniendo los dos contenedores superiores sus aristas largas (5a, 6a) sobre las aristas cortas (1b, 2b, 3b, 4b) de los al menos cuatro contenedores inferiores y donde los cuatro contenedores inferiores comprenden aberturas en las caras verticales delimitadas por las aristas largas, donde dichas aberturas son coincidentes de manera que constituyen un pasaje de entrada (3) y otro de salida (4) de la instalación, donde los contenedores se encuentran unidos unos con otros por cerramientos estancos y donde la primera planta está destinada a albergar una sala de gestión de residuos y vestuarios y la segunda planta está adaptada para albergar las instalaciones de tratamiento de aire de impulsión, una sala eléctrica y de control y un sistema de extracción de aire.
2. Instalación portátil para gestión de residuos nucleares según la reivindicación 1 caracterizada por que los cerramientos estancos comprenden placas metálicas hembra (10) y juntas de goma (11).
3. Instalación portátil para gestión de residuos nucleares según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada por que está provista de camas de rodillos paralelos (7, 8) a lo largo de los pasajes de entrada (3) y salida (4).
4. Instalación portátil para gestión de residuos nucleares según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada por que la primera planta alberga una sala de trabajo (S-PP) entre los pasajes de entrada (3) y salida (4) y cada uno de los contenedores está equipado con una viga carril y polipastos (9) en la zona de la sala de trabajo (S-PP).
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