RU2212720C1 - Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой - Google Patents
Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2212720C1 RU2212720C1 RU2002106139A RU2002106139A RU2212720C1 RU 2212720 C1 RU2212720 C1 RU 2212720C1 RU 2002106139 A RU2002106139 A RU 2002106139A RU 2002106139 A RU2002106139 A RU 2002106139A RU 2212720 C1 RU2212720 C1 RU 2212720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- concrete
- casing
- nuclear fuel
- spent nuclear
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к способам захоронения и длительного хранения отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и других высокоактивных отходов атомных электростанций. Сущность изобретения: бурят скважину большого диаметра 2,8-3 м и глубиной до 100 м, обсаживают ее трехслойной сталебетонной крепью, состоящей из двух концентрически расположенных обечаек, выполненных из углеродистой стали, и заполняют пространство между ними бетоном. После обсадки скважины внешней обечайкой проводят тампонаж бентонитоцементным раствором и до размещения внутренней обечайки бетонируют дно скважины. Затем загружают корзины с пеналами и устанавливают их на кронштейны, приваренные к внутренней обечайке, с плотным соединением одной корзины к другой. Далее закрывают скважину колпаком, вокруг которого делают обваловку из глины. Поскольку имеется наличие остаточного тепловыделения, осуществляют вентиляцию закрытой скважины при помощи воздухозаборных устройств. Преимущества изобретения заключаются в увеличении срока хранения отработанного ядерного топлива, а также в повышении экологической безопасности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к способам захоронения и длительного хранения отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и других высокоактивных отходов атомных электростанций.
Известен способ хранения высокоактивных отходов, охарактеризованный в патенте Великобритании 2137404, опубл. 03.10.1984. Хранение высокоактивных отходов осуществляют в герметичных камерах глубиной до 10 м, расположенных в скальном грунте.
Недостатки известного решения заключаются в том, что внутреннее пространство камеры недостаточно укреплено, отсутствие вентиляции и наличие остаточного тепловыделения приведут к быстрому разрушению контейнеров и выщелачиванию радионуклидов. Перечисленные недостатки не позволяют осуществлять долговременное хранение высокоактивных отходов.
Наиболее близким по технической сущности решением, принятым в качестве прототипа, является способ, изложенный в статье Козлова Ю.В. и др. "Длительное хранение и транспортирование отработавшего ядерного топлива", Атомная энергия, т. 89, вып.4, 2000, с.275-276. Хранение отходов осуществляют в скважинах, пробуренных в земле. Скважины облицовываются бетоном и нержавеющей сталью, в гнездо бетонного основания устанавливается бетонная защитная пробка, которая закрывает трубу, загруженную пеналами с отработавшим топливом. Герметизация скважины осуществляется крышкой с герметичной прокладкой и слоем грунта, через который рассеивается в атмосферу остаточное тепло.
Недостатки прототипа заключаются в том, что недостаточная вентиляция внутреннего пространства при наличии остаточного тепловыделения приведет к быстрому разрушению хранилища контейнеров, содержащих отработанное ядерное топливо. Данное обстоятельство приводит к повышенным экономическим и эксплуатационным затратам, поскольку не позволит осуществлять долговременное хранение высокоактивных отходов.
Изобретение решает задачу долговременного хранения (более 50 лет) отработанного ядерного топлива, использования доступных материалов при его реализации. Кроме того, способ хранения отработанного ядерного топлива в скважинах обеспечивает экологическую безопасность при возникновении естественных и техногенных катаклизмов и соответствует требованиям МАГАТЭ.
Для решения поставленной задачи бурят скважину диаметром 2,8-3 м и глубиной до 100 м, обсаживают ее трехслойной сталебетонной крепью, состоящей из двух концентрически расположенных обечаек, выполненных из углеродистой стали, и заполняют пространство между ними бетоном. После обсадки скважины внешней обечайкой проводят тампонаж бентонитоцементным раствором и до размещения внутренней обечайки бетонируют дно скважины. Затем загружают корзины с пеналами и устанавливают их на кронштейны, приваренные к внутренней обечайке, с плотным соединением одной корзины к другой. Далее, закрывают скважину колпаком, вокруг которого делают обваловку из глины. Поскольку имеется наличие остаточного тепловыделения, осуществляют вентиляцию закрытой скважины при помощи воздухозаборных устройств.
Способ длительного хранения ОЯТ в скважинах большого диаметра поясняется чертежами, где
фиг.1 - конструкция секции трехслойной сталебетонной крепи: 1 - трехслойная сталебетонная крепь; 2 - внешняя обечайка; 3 - внутренняя обечайка; 4 - ребра жесткости; 5 - бетонное заполнение;
фиг.2 - скважина с установленными в ней корзинами: 6 - скважина; 7 - корзина; 8 - кронштейны для установки корзин; 9 - колпак; 10 - центральная тяговая труба, проходящая через центр корзины; 11 - обваловка из глины; 12 - бентонитоцементный раствор.
фиг.1 - конструкция секции трехслойной сталебетонной крепи: 1 - трехслойная сталебетонная крепь; 2 - внешняя обечайка; 3 - внутренняя обечайка; 4 - ребра жесткости; 5 - бетонное заполнение;
фиг.2 - скважина с установленными в ней корзинами: 6 - скважина; 7 - корзина; 8 - кронштейны для установки корзин; 9 - колпак; 10 - центральная тяговая труба, проходящая через центр корзины; 11 - обваловка из глины; 12 - бентонитоцементный раствор.
Способ осуществляется следующим образом. В породном массиве бурятся с поверхности скважины большого диаметра, глубиной до 100 м, при этом оптимальная глубина составляет 55-65 м. Под скважинами "большого диаметра" подразумевается скважина, имеющая диаметр 2800-3000 мм. Бурение скважин указанного диаметра наиболее эффективно осуществляется при помощи буровой установки немецкой фирмы "ВИРТ - Л35".
После бурения скважины осуществляют обсадку: помещают внешнюю обечайку, внутри которой через определенные расстояния приварены габариты - ребра жесткости. Затем осуществляют тампонаж пространства между стенкой скважины и обечайкой бентонитоцементным раствором на основе бентонитовой глины и портландцемента марки М400 или М500. Перед размещением внутренней обечайки бетонируется дно скважины. Пространство между внутренней и внешней обечайкой заполняется бетоном. Для заполнения микропор в бетоне используется регулятор твердения ("Модификатор бетона МБ-01"). Для обсадки скважины могут применяться обечайки, изготовленные из углеродистой стали (Ст. 2 ГОСТ 380-71), при этом диаметр внешней обечайки составляет 2500 мм, а диаметр внутренней обечайки составляет 2000 мм.
После обсадки в скважину загружают корзины с пеналами. В скважине могут размещаться корзины с пеналами диаметром 630 мм и высотой 4000 мм (содержащие 31 пучок ТВЭЛ от РБМК) или 500 мм (содержащие 3 ТВС ВВЭР-1000). Конструкция узла соединения спуска буровой колонны с корзиной может быть основана либо на принципах ловильного бурового инструмента, либо с применением цанговых захватов, поскольку только указанные конструкции позволяют обеспечить высокую надежность процесса спуска и извлечения. Форма выполнения днища и верхней части корзины позволяют обеспечить плотное соединение одной корзины с другой, а также надежную стыковку центральной тяговой трубы, которая проходит через центр корзины.
В качестве несущей конструкции для восприятия веса используется сама железобетонная крепь, имеющая достаточную несущую способность по вертикальной оси скважины. Для размещения загрузочных корзин секции крепи снабжены приваренными к внутренней обечайке кронштейнами. Форма корзин позволяет при спуске миновать вышележащие кронштейны, а установка корзины производится путем поворота вокруг вертикальной оси на 45o (при четырех опорах по периметру).
Закупоривают скважину до полной изоляции при помощи колпака, вокруг которого делают обваловку из глины. Вентиляция осуществляется при помощи поступления атмосферного воздуха через воздухозаборные устройства, кроме того, для вентиляции также используют тяговую трубу.
При обследовании скважины извлекают пеналы с отработанным ядерным топливом. Для этих целей используют крановое хозяйство, а также специально созданную резервную скважину.
Реализация способа долговременного хранения ОЯТ в скважинах позволит осуществить надежную и недорогую изоляцию высокоактивных отходов на значительный период времени. Кроме того, сухие хранилища, которые могут быть созданы с применением способа, соответствуют международным нормам безопасности по хранению высокоопасных, токсичных и радиоактивных отходов.
Claims (1)
- Способ длительного хранения отработанного ядерного топлива в скважинах, включающий бурение скважины, ее обсадку сталебетонной крепью, размещение в ней корзин с пеналами с отработанным ядерным топливом и закупоривание скважины, отличающийся тем, что бурят скважину большого диаметра 2,8-3 м и глубиной до 100 м, обсаживают ее трехслойной сталебетонной крепью, состоящей из двух концентрически расположенных обечаек, выполненных из углеродистой стали, с заполнением пространства между ними бетоном, после обсадки скважины внешней обечайкой проводят тампонаж бентонитоцементным раствором, бетонируют дно скважины до размещения внутренней обечайки, корзины устанавливают на кронштейны, приваренные к внутренней обечайке, с плотным соединением одной корзины к другой, закрывают скважину колпаком, вокруг которого делают обваловку из глины, а вентиляцию закрытой скважины осуществляют при помощи воздухозаборных устройств.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106139A RU2212720C1 (ru) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106139A RU2212720C1 (ru) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2212720C1 true RU2212720C1 (ru) | 2003-09-20 |
Family
ID=29777510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002106139A RU2212720C1 (ru) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2212720C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081262A1 (fr) * | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Lev Nikolaevich Maksimov | Procede de stockage souterrain de matieres dangereuses pour l'environnement et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
RU2518362C1 (ru) * | 2012-12-20 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" (ФГУП "РАДОН") | Хранилище радиоактивных отходов |
WO2017196200A1 (ru) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Хранилище отработавшего ядерного топлива |
RU2656249C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2018-06-04 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Способ размещения отработавшего ядерного топлива |
-
2002
- 2002-03-11 RU RU2002106139A patent/RU2212720C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЗЛОВ Ю.В. и др. Длительное хранение и транспортирование отработавшего ядерного топлива. - Атомная энергия, т. 89, вып.4, 2000 г., с.275-276. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081262A1 (fr) * | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Lev Nikolaevich Maksimov | Procede de stockage souterrain de matieres dangereuses pour l'environnement et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
EP1739686A1 (de) * | 2004-02-25 | 2007-01-03 | Lev Nikolaevich Maksimov | Verfahren zur unterboden-lagerung ökologisch gefährlicher mittel und einrichtung zur ausführung des verfahrens |
EP1739686A4 (de) * | 2004-02-25 | 2008-12-17 | Lev Nikolaevich Maksimov | Verfahren zur unterboden-lagerung ökologisch gefährlicher mittel und einrichtung zur ausführung des verfahrens |
RU2518362C1 (ru) * | 2012-12-20 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды" (ФГУП "РАДОН") | Хранилище радиоактивных отходов |
WO2017196200A1 (ru) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Хранилище отработавшего ядерного топлива |
RU2656249C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2018-06-04 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Способ размещения отработавшего ядерного топлива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Concept of a Korean reference disposal system for spent fuels | |
US5387741A (en) | Method and apparatus for subterranean containment of hazardous waste material | |
KR101537090B1 (ko) | 폐기물 매설 공법 및 폐기물 수용 컨테이너 | |
US4192629A (en) | System for the storage of radioactive material in rock | |
JPS61501796A (ja) | 岩層中に放射性物質を貯蔵する綜合貯蔵設備 | |
JPH0340840B2 (ru) | ||
KR101123651B1 (ko) | 고준위 폐기물을 저장하기 위한 시스템 및 방법 | |
US4861194A (en) | Waste disposal system | |
RU2212720C1 (ru) | Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой | |
RU2444796C1 (ru) | Способ вывода из эксплуатации канального уран-графитового ядерного реактора | |
KR101046515B1 (ko) | 고준위폐기물 포장용기-완충재 일체화 모듈형 처분용기 및 그것을 이용한 고준위폐기물의 처분 시스템 | |
KR100817616B1 (ko) | 사용후핵연료의 완충 블록 및 이를 이용한 저장 시스템 | |
EP1517337B1 (en) | Method for disposing of power station facility directly below the original location | |
EP0360797B1 (en) | Store | |
JP4253783B2 (ja) | 地層処分施設とその施工法 | |
JP4225245B2 (ja) | 地下坑道の止水構造 | |
JPH10153696A (ja) | 高レベル放射性廃棄物の処分容器 | |
JP7229086B2 (ja) | 放射性廃棄物の処分坑道構造、処分坑道構造の製造方法、及び処分坑道構造の維持方法 | |
JPS61201200A (ja) | 放射性廃棄物の地層処分施設およびその施工方法 | |
Lee et al. | Development of the Korean Reference vertical disposal system concept for spent fuels | |
JPH09304596A (ja) | 放射性廃棄物の処分方法 | |
JP2570084Y2 (ja) | 放射性廃棄物の地層処分構造 | |
CN1973339A (zh) | 存储地下生态危险物质的方法以及实施该方法的装置 | |
von Berlepsch | DBE Technology GmbH, Peine, Germany | |
JP3876017B2 (ja) | 放射性物質の長期貯蔵設備 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070312 |