RU2301468C1 - Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation - Google Patents
Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301468C1 RU2301468C1 RU2005141019/06A RU2005141019A RU2301468C1 RU 2301468 C1 RU2301468 C1 RU 2301468C1 RU 2005141019/06 A RU2005141019/06 A RU 2005141019/06A RU 2005141019 A RU2005141019 A RU 2005141019A RU 2301468 C1 RU2301468 C1 RU 2301468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- pipe
- radioactive waste
- cement
- radioactive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки радиоактивных (РАО) и токсичных отходов методом цементирования и предназначено для омоноличивания мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов (несжигаемые и непрессуемые фрагменты строительных конструкций и демонтированных установок, зольный остаток от сжигания РАО и т.п.) с последующим длительным хранением или захоронением конечного цементного компаунда в хранилищах твердых радиоактивных отходов. Устройство может быть использовано также при совместном цементировании жидких и твердых РАО. Устройство предназначено для эксплуатации на АЭС и пунктах захоронения радиоактивных отходов.The invention relates to the field of radioactive (RW) and toxic waste reprocessing by cementing and is intended for the monolithization of finely dispersed radioactive and toxic waste (non-combustible and non-compressible fragments of building structures and dismantled plants, ash residue from the burning of radioactive waste, etc.) with subsequent long-term storage or burial of the final cement compound in solid radioactive waste storage facilities. The device can also be used for joint cementing of liquid and solid radioactive waste. The device is intended for operation at nuclear power plants and radioactive waste disposal facilities.
Известно устройство для отверждения отходов (Method for solidification of waste, and apparatus, waste form, and solidifying material therefore. Патент US №5463171, G21F 9/00, заявл. №123359 от 17.09.93, опубл. 31.10.95), в частности смешанных ТРО, образующихся на АЭС, в том числе зольный остаток, включающее емкости для вяжущего материала, воды, реагентов, весовые дозаторы, смеситель, контейнер для отверждения, мешалку для перемешивания в контейнере.A device for solidification of waste (Method for solidification of waste, and apparatus, waste form, and solidifying material therefore. US patent No. 5463171, G21F 9/00, application. No. 123359 from 09.17.93, publ. 31.10.95), in in particular mixed SRW generated at nuclear power plants, including ash residue, including containers for cementitious material, water, reagents, weight batchers, a mixer, a curing container, a stirrer for mixing in a container.
Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:
- низкая степень включения РАО в конечный цементный компаунд (например, при цементировании золы степень наполнения составляет 30-40% по массе), так как объем заполнения контейнера радиоактивными отходами составляет 50%;- low degree of inclusion of radioactive waste in the final cement compound (for example, when cementing ash, the degree of filling is 30-40% by weight), since the filling volume of the container with radioactive waste is 50%;
- пониженная надежность работы устройства из-за возможности механического повреждения мешалки для перемешивания в контейнере крупными включениями, присутствующими в твердых РАО из-за недостаточной предварительной сортировки отходов.- reduced reliability of the device due to the possibility of mechanical damage to the stirrer for mixing in the container with large inclusions present in solid radioactive waste due to insufficient preliminary sorting of waste.
Известно другое устройство для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов (Баулин А.М., Разуваев Н.А., Коваленко Ю.А. Устройство для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов. Патент RU №2124771 С1, G21F 9/36, 9/28, заявл. №97116250/25 от 24.09.97, опубл. 10.01.99, бюл. №1), предназначенное для перевода радиоактивной или токсичной золы в цементообразное состояние, состоящее из герметичной камеры, форкамеры, загрузочно-разгрузочного манипулятора, поворотного стола, цилиндрического контейнера, дезактивирующей щетки, герметизирующей и прижимной крышки, телескопического загрузочного устройства, виброблока, емкости для золы, цемента и затворителя, компрессора и вакуумного насоса.Another device for processing solid radioactive and toxic waste is known (Baulin A.M., Razuvaev N.A., Kovalenko Yu.A. Device for processing solid radioactive and toxic waste. Patent RU No. 2124771 C1, G21F 9/36, 9 / 28, application No. 97116250/25 of 09.24.97, published on 01/10/99, bull. No. 1), intended for converting radioactive or toxic ash into a cement-like state, consisting of a sealed chamber, a prechamber, a loading and unloading manipulator, a rotary table , cylindrical container, decontamination brush, sealing and pressure lid telescopic loading device, vibrobloka, ash container, and a mixing cement, compressor and vacuum pump.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- сложное аппаратурное оформление процесса цементирования, связанное с операциями по обращению с контейнером с РАО, наличие оборудования по многократному изменению давления в контейнере от вакуума до избыточного;- complex hardware design of the cementing process associated with operations with the container with radioactive waste, the availability of equipment for multiple changes in pressure in the container from vacuum to excess;
- пониженная производительность, связанная с неоднократными повторами циклов цементирования в одном контейнере;- reduced productivity associated with repeated repetitions of cementing cycles in one container;
- пониженная надежность работы устройства, связанная с возможностью забивания компонентами цементного раствора патрубков подвода затворителя, сжатого воздуха, вакуума, телескопического загрузочного устройства из-за разбрызгивания при загрузке этих компонентов в контейнер;- reduced reliability of the device, associated with the possibility of clogging with components of the cement mortar of the nozzles for supplying the sealant, compressed air, vacuum, telescopic loading device due to splashing when loading these components into the container;
- пониженная надежность работы подвижных узлов устройства, например телескопического загрузочного устройства, из-за возможности попадания между подвижными частями пыли зольного остатка и цемента и высокой абразивности этой пыли.- reduced reliability of the moving parts of the device, for example a telescopic loading device, due to the possibility of ash between the moving parts of the dust ash and cement and the high abrasiveness of this dust.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство (Варлаков А.П., Горбунова О.А., Невров Ю.В., Лифанов Ф.А., Баринов А.С. Устройство для цементирования пропиткой мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов. Патент RU №2199164 С2, G21F 9/28, заявл. №2001110423/06 от 18.04.2001, опубл. 20.02.2003, бюл. №5), относящееся к области переработки радиоактивных (РАО) и токсичных отходов, в частности, методом цементирования, предназначенное для омоноличивания мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов (несжигаемые и непрессуемые фрагменты строительных конструкций и демонтированных установок, зольные остатки от сжигания РАО, отработанные гранулированные сорбенты, ионообменные смолы и т.п.) с последующим захоронением конечного цементного компаунда в емкостях-хранилищах приповерхностного типа и содержащее герметичный рабочий бокс; контейнер для РАО; виброплощадку; емкость-дозатор; блок управления работы устройства, расположенного вне бокса; герметичный рабочий бокс содержит окно, оборудованное резиновыми перчатками, и дверь, приводящуюся в движение приводом; причем герметичный рабочий бокс снабжен вентиляционной системой, которая включает в себя тягонапоромер для определения уровня разрежения и выполнена в виде патрубка, подключенного к технологической вентиляции, и системой дезактивации, состоящей из форсунки дезактивации, трубопровода с установленным на нем электромагнитным клапаном и сливным патрубком, расположенным в донной части герметичного рабочего бокса, предназначенным для слива дезактивационной воды; также герметичный рабочий бокс содержит зонд с отверстиями, выполненными в нижней части зонда, и механизм перемещения зонда, расположенный в верхней части герметичного рабочего бокса и снабженный уровнемером цементного раствора; кроме того, виброплощадка для размещения контейнера с радиоактивными отходами установлена на тележке с приводом, причем контейнер с радиоактивными отходами содержит крышку; узел подготовки цементного раствора содержит вышеупомянутую емкость-дозатор для воды, снабженную уровнемером воды и электромагнитными клапанами на входе и на выходе емкости-дозатора для воды, а также счетчик воды и смеситель, содержащий патрубок для воды, патрубок для загрузки цемента и сливной патрубок с электромагнитным клапаном, причем смеситель соединен посредством трубопровода со сливным патрубком для слива дезактивационной воды в герметичном рабочем боксе; помимо того, устройство содержит систему подачи цементного раствора в контейнер с радиоактивными отходами, включающую насос-дозатор и трубопровод с установленным на нем электроконтактным манометром.Closest to the proposed device is (Varlakov A.P., Gorbunova O.A., Nevrov Yu.V., Lifanov F.A., Barinov A.S. Device for cementing by impregnation of fine radioactive and toxic wastes. Patent RU No. 2199164 C2, G21F 9/28, application No. 200111423/06 dated 04/18/2001, publ. 02/20/2003, bull. No. 5), relating to the field of processing of radioactive (RW) and toxic waste, in particular, by cementing, designed for homologation of finely dispersed radioactive and toxic wastes (non-combustible and non-compressible fragments of building structures s and dismantled plants, bottom ash from waste incineration, waste granulated sorbents, ion exchange resins, and the like), followed by a final disposal cement compound in the storage vessel of the surface type and comprising a work sealed box; container for radioactive waste; vibration pad; capacity dispenser; the control unit of the operation of the device located outside the box; sealed working box contains a window equipped with rubber gloves, and a door driven by a drive; moreover, the sealed working box is equipped with a ventilation system, which includes a drag gauge for determining the vacuum level and is made in the form of a pipe connected to the process ventilation, and a decontamination system, consisting of a decontamination nozzle, a pipeline with an electromagnetic valve mounted on it and a drain pipe located in the bottom of a sealed working box designed to drain decontamination water; the sealed working box also contains a probe with holes made in the lower part of the probe, and a probe moving mechanism located in the upper part of the sealed working box and equipped with a cement mortar level gauge; in addition, a vibratory platform for accommodating a container with radioactive waste is mounted on a trolley with a drive, and the container with radioactive waste contains a cover; the cement preparation unit contains the aforementioned water metering tank equipped with a water level meter and solenoid valves at the inlet and outlet of the water metering tank, as well as a water meter and mixer, including a water pipe, a cement loading pipe and an electromagnetic drain pipe a valve, the mixer being connected via a pipeline to a drain pipe for draining decontamination water in an airtight working box; in addition, the device comprises a system for supplying cement mortar to a container with radioactive waste, including a metering pump and a pipeline with an electric contact pressure gauge installed on it.
Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:
- загрузка цемента в смеситель производится вручную;- loading cement into the mixer is done manually;
- образование большого количества цементной пыли при ручной загрузке цемента в смеситель из-за распарывания и встряхивания мешков с цементном, которая не улавливается и попадает в помещение;- the formation of a large amount of cement dust during manual loading of cement into the mixer due to opening and shaking bags of cement, which is not trapped and enters the room;
- неравномерная пропитка зольного остатка цементным раствором по причине возможного прохода цементного раствора вдоль стенки контейнера с РАО и трубы зонда как по пути наименьшего сопротивления;- uneven impregnation of the ash residue with cement mortar due to the possible passage of cement mortar along the wall of the container with radioactive waste and the probe tube as the path of least resistance;
- наличие протыкающего зонда, требующего очистку от радиоактивного цементного раствора при вынимании его из контейнера с РАО;- the presence of a piercing probe that requires cleaning from radioactive cement mortar when removing it from a container with radioactive waste;
- использование зонда с приводом, не позволяет быстро вынуть зонд из контейнера с РАО и закрыть контейнер крышкой для предотвращения выхода радионуклидов наружу герметичного рабочего бокса в случае нештатных ситуаций, таких как отключение электропитания, отключение технологической вентиляции, поломка привода зонда.- the use of a probe with a drive does not allow you to quickly remove the probe from the container with radioactive waste and close the container with a lid to prevent the radionuclides from escaping the airtight working box in case of emergency situations, such as a power outage, shutdown of process ventilation, breakdown of the probe drive.
Предлагаемое устройство решает техническую задачу по:The proposed device solves the technical problem of:
- улучшению равномерности пропитки РАО в контейнере для РАО и качества конечного продукта;- improving the uniformity of RW impregnation in the container for RW and the quality of the final product;
- повышению радиационной безопасности при работе устройства;- increase radiation safety during operation of the device;
- улучшению условий труда.- improving working conditions.
Для решения поставленной технической задачи предлагается устройство для цементирования пропиткой мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов, содержащее герметичный рабочий бокс, оборудованный окном с резиновыми перчатками, дверью, приводящейся в движение приводом; вентиляционную систему, включающую в себя тягонапоромер для определения уровня разрежения, выполненную в виде патрубка, подключенного к технологической вентиляции; фильтр радионуклидов, соединенный трубопроводом с герметичным рабочим боксом и технологической вентиляцией и содержащий датчик перепада давления, установленный на входе и выходе фильтра радионуклидов; систему дезактивации, состоящую из форсунки дезактивации, трубопровода с установленным на нем клапаном и сливным патрубком с клапаном, расположенным в донной части герметичного рабочего бокса, предназначенного для слива дезактивационной воды; также внутри герметичного рабочего бокса размещены механизм фиксации крышки контейнера для радиоактивных отходов; узел стыковки, герметично соединяющий трубопровод подачи цементного раствора с трубой контейнера для радиоактивных отходов, установленный на трубопроводе подачи цементного раствора от смесителя в контейнер для радиоактивных отходов; тележку с приводом, на тележке установлена виброплощадка для размещения контейнера для радиоактивных отходов, кроме того, устройство содержит контейнер для радиоактивных отходов с крышкой, который имеет горловину и металлическую трубу, проходящую вдоль центральной оси до нижнего дна контейнера, при этом внутренний диаметр трубы равен или больше диаметра трубопровода подачи цементного раствора, а в нижней части трубы выполнены отверстия общей площадью, равной или больше площади отверстия трубы, также на трубе на высоте, равной 0,4-0,5 и 0,65-0,7 высоты контейнера, расположены два кольца диаметром, равным 0,16-0,18 диаметра контейнера, в нижней части трубы на высоте, равной 0,06-0,07 высоты контейнера, расположен перфорированный по всей поверхности диск, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру контейнера для радиоактивных отходов, причем на диске размещена сетка с размером ячейки от 1×1 мм до 2×2 мм, при этом в верхней внутренней части контейнера для радиоактивных отходов на высоте, равной 0,7-0,8 высоты контейнера для радиоактивных отходов, выполнено кольцо наружным диаметром, равным внутреннему диаметру контейнера для радиоактивных отходов, и шириной 0,08-0,12 диаметра контейнера для радиоактивных отходов; в состав устройства также входит емкость-дозатор жидкости, снабженная уровнемером, датчиками верхнего и нижнего уровня и электромагнитными клапанами на входе и выходе емкости-дозатора жидкости; бункер для цемента, установленный на весоизмерительных датчиках; транспортный контейнер для цемента, смеситель, соединенный трубопроводом с емкостью-дозатором жидкости, насосом-дозатором и бункером для цемента, на сливном патрубке смесителя установлен клапан; винтовой конвейер, соединенный со смесителем и бункером для цемента, вентилятор, фильтр цементной пыли, соединенный трубопроводом с бункером для цемента и вентилятором и содержащий датчик перепада давления, установленный на входе и выходе фильтра цементной пыли, система подачи цементного раствора в контейнер с радиоактивными отходами, включающая насос-дозатор и трубопровод с установленным на нем электроконтактным манометром; блок управления работы устройства, расположенный вне бокса.To solve the technical problem, a device is proposed for cementing by impregnation of fine radioactive and toxic waste, containing a sealed working box equipped with a window with rubber gloves, a door driven by a drive; a ventilation system including a weight gauge for determining the vacuum level, made in the form of a pipe connected to technological ventilation; a radionuclide filter, connected by a pipeline to a sealed working box and technological ventilation and containing a differential pressure sensor installed at the inlet and outlet of the radionuclide filter; decontamination system, consisting of a decontamination nozzle, a pipeline with a valve installed on it and a drain pipe with a valve located in the bottom of the sealed working box, designed to drain decontamination water; Also inside the sealed working box there is a mechanism for fixing the lid of the container for radioactive waste; a docking unit tightly connecting the cement mortar supply pipe to the pipe of the radioactive waste container installed on the cement mortar supply pipe from the mixer to the radioactive waste container; a cart with a drive, a vibrating platform for accommodating a container for radioactive waste is installed on the cart, in addition, the device includes a container for radioactive waste with a lid, which has a neck and a metal pipe extending along the central axis to the bottom of the container, while the inner diameter of the pipe is equal to or more than the diameter of the cement mortar supply pipe, and holes are made in the lower part of the pipe with a total area equal to or greater than the pipe opening area, also on the pipe at heights of 0.4-0.5 and 0.65-0 7 container heights, two rings with a diameter equal to 0.16-0.18 container diameters are located, in the lower part of the pipe at a height equal to 0.06-0.07 the container heights, a disk perforated over the entire surface is located, the outer diameter of which is the inner diameter of the container for radioactive waste, and on the disk there is a grid with a mesh size of 1 × 1 mm to 2 × 2 mm, while in the upper inner part of the container for radioactive waste at a height equal to 0.7-0.8 height of the container for radioactive waste, an outer diameter ring is made, equal to the inner diameter of the container for radioactive waste, and a width of 0.08-0.12 diameter of the container for radioactive waste; the device also includes a liquid dispensing tank equipped with a level gauge, upper and lower level sensors and electromagnetic valves at the inlet and outlet of the liquid dispensing tank; a cement hopper mounted on load cells; a transport container for cement, a mixer connected by a pipeline to a liquid dispensing tank, a metering pump and a cement hopper; a valve is installed on the drain pipe of the mixer; a screw conveyor connected to a mixer and a cement hopper, a fan, a cement dust filter, connected by a pipeline to a cement hopper and a fan and containing a differential pressure sensor installed at the inlet and outlet of a cement dust filter, a cement mortar supply system to a radioactive waste container, including a metering pump and a pipeline with an electric contact pressure gauge installed on it; the control unit of the operation of the device located outside the box.
Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что оно содержит бункер для цемента, установленный на весоизмерительных датчиках; транспортный контейнер для цемента; винтовой конвейер, соединенный со смесителем и бункером для цемента; механизм фиксации крышки контейнера для радиоактивных отходов, размещенный в герметичном рабочем боксе; фильтр цементной пыли; фильтр радионуклидов; вентилятор; кроме того, фильтр цементной пыли соединен трубопроводом с бункером для цемента и вентилятором, а также содержит датчик перепада давления, установленный на входе и выходе фильтра цементной пыли; фильтр радионуклидов соединен трубопроводом с герметичным рабочим боксом и технологической вентиляцией и содержит датчик перепада давления, установленный на входе и выходе фильтра радионуклидов; кроме того, контейнер для радиоактивных отходов содержит горловину и металлическую трубу, проходящую вдоль центральной оси до нижнего дна контейнера, при этом внутренний диаметр трубы равен или больше диаметра трубопровода подачи цементного раствора, а в нижней части трубы выполнены отверстия общей площадью, равной или больше площади отверстия трубы, также на трубе на высоте, равной 0,4-0,5 и 0,65-0,7 высоты контейнера, расположены два кольца диаметром, равным 0,16-0,18 диаметра контейнера, в нижней части трубы на высоте, равной 0,06-0,07 высоты контейнера, расположен перфорированный по всей поверхности диск, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру контейнера для радиоактивных отходов, причем на диске размещена сетка с размером ячейки от 1×1 мм до 2×2 мм, при этом в верхней внутренней части контейнера для радиоактивных отходов на высоте, равной 0,7-0,8 высоты контейнера для радиоактивных отходов, выполнено кольцо наружным диаметром, равным внутреннему диаметру контейнера для радиоактивных отходов, и шириной 0,08-0,12 диаметра контейнера для радиоактивных отходов; узел стыковки, герметично соединяющий трубопровод подачи цементного раствора с трубой контейнера для радиоактивных отходов, установленный внутри герметичного рабочего бокса на трубопроводе подачи цементного раствора от смесителя в контейнер для радиоактивных отходов; помимо того, емкость-дозатор жидкости снабжена датчиками верхнего и нижнего уровня жидкости, а вышеупомянутый смеситель соединен трубопроводом с бункером для цемента.Distinctive features of the proposed device is that it contains a hopper for cement mounted on load cells; transport container for cement; a screw conveyor connected to a mixer and a cement hopper; a mechanism for fixing the lid of the container for radioactive waste, placed in an airtight working box; cement dust filter; radionuclide filter; fan; in addition, the cement dust filter is connected by a pipe to the cement hopper and the fan, and also contains a differential pressure sensor installed at the inlet and outlet of the cement dust filter; the radionuclide filter is connected by a pipeline to a sealed working box and technological ventilation and contains a differential pressure sensor installed at the inlet and outlet of the radionuclide filter; in addition, the container for radioactive waste contains a neck and a metal pipe extending along the central axis to the bottom of the container, while the inner diameter of the pipe is equal to or greater than the diameter of the cement mortar supply pipe, and holes are made in the lower part of the pipe with a total area equal to or greater than the area the hole of the pipe, also on the pipe at a height equal to 0.4-0.5 and 0.65-0.7 of the height of the container, there are two rings with a diameter equal to 0.16-0.18 of the diameter of the container, at the bottom of the pipe at a height equal to 0.06-0.07 height of the container There is a perforated disk over the entire surface, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the container for radioactive waste, and on the disk there is a grid with a mesh size of 1 × 1 mm to 2 × 2 mm, while in the upper inner part of the container for radioactive waste a height equal to 0.7-0.8 of the height of the container for radioactive waste, a ring is made with an outer diameter equal to the inner diameter of the container for radioactive waste, and a width of 0.08-0.12 diameter of the container for radioactive waste; a docking unit tightly connecting the cement mortar supply pipe to the pipe of the radioactive waste container installed inside the sealed working box on the cement mortar supply pipe from the mixer to the radioactive waste container; in addition, the liquid dispensing tank is equipped with upper and lower liquid level sensors, and the aforementioned mixer is connected by a pipeline to the cement hopper.
Выполнение контейнера для радиоактивных отходов с крышкой позволяет улучшить равномерность пропитки РАО и качество конечного продукта. Цементный раствор по трубе и через отверстия в нижней части трубы подается под давлением в донную часть контейнера для радиоактивных отходов, затем через перфорацию диска цементный раствор из донной части контейнера для радиоактивных отходов подается в нижний слой РАО, заполняя все пустоты и поры цементный раствор поднимается снизу вверх, пропитывая РАО. Диаметр трубы контейнера для радиоактивных отходов должен быть равен или больше диаметра трубопровода подачи цементного раствора, чтобы не создавать дополнительного гидравлического сопротивления и не увеличивать давления в трубопроводе подачи цементного раствора. По той же причине общая площадь отверстий в нижней части трубы должна быть равной или больше площади отверстия трубы. Перфорированный по всей поверхности диск предназначен для равномерной подачи цементного раствора в слой РАО. Сетка с размером ячейки от 1×1 мм до 2×2 мм на перфорированном диске препятствует просыпанию РАО под диск и забиванию перфораций, если размер ячеек будет меньше, то это будет препятствовать проникновению цементного раствора в слой РАО, если размер ячеек больше заданного, то это приведет к забиванию перфораций диска. Два кольца диаметром, равным 0,16-0,18 диаметра контейнера, размещенные на трубе на высоте, равной 0,4-0,5 и 0,65-0,7 высоты контейнера для радиоактивных отходов, препятствуют проходу цементного раствора вдоль трубы как по пути наименьшего сопротивления, если диаметр колец будет меньше, то в внутреннем слое РАО могут остаться участки, не пропитанные цементным раствором, если диаметр колец будет больше, то за кольцами могут образоваться зоны РАО, не пропитанные цементным раствором. Выбранная высота размещения колец позволяет равномерно зацементировать РАО цементным раствором, отклонения от выбранной высоты могут привести к образованию незацементированных зон РАО. Кольцо шириной 0,08-0,12 диаметра контейнера для радиоактивных отходов, выполненное в верхней внутренней части контейнера для радиоактивных отходов на высоте, равной 0,7-0,8 высоты контейнера для радиоактивных отходов, препятствует проходу цементного раствора вдоль стенки в верхней части контейнера для радиоактивных отходов, если ширина кольца будет меньше или больше заданной, то это может привести к образованию незацементированных зон РАО.The implementation of the container for radioactive waste with a lid can improve the uniformity of impregnation of radioactive waste and the quality of the final product. Cement mortar is pumped through the pipe and through the openings in the lower part of the pipe to the bottom of the radioactive waste container, then through perforation of the disk, cement mortar from the bottom of the radioactive waste container is fed into the bottom layer of radioactive waste, filling all voids and pores, the cement slurry rises from below up, impregnating radioactive waste. The diameter of the pipe of the container for radioactive waste should be equal to or greater than the diameter of the cement mortar supply pipe, so as not to create additional hydraulic resistance and not to increase the pressure in the cement mortar supply pipe. For the same reason, the total area of the holes in the lower part of the pipe should be equal to or greater than the area of the pipe opening. The disk perforated over the entire surface is designed for uniform supply of cement mortar to the RAW layer. A mesh with a mesh size of 1 × 1 mm to 2 × 2 mm on a perforated disk prevents RAW from spilling under the disk and clogging perforations; if the mesh size is smaller, this will prevent the penetration of cement into the RAW layer; if the mesh size is larger than the specified one, then this will result in clogging of the perforations of the disc. Two rings with a diameter equal to 0.16-0.18 of the diameter of the container, placed on the pipe at a height equal to 0.4-0.5 and 0.65-0.7 of the height of the container for radioactive waste, prevent the passage of cement mortar along the pipe as along the path of least resistance, if the diameter of the rings is smaller, then sections not saturated with cement mortar may remain in the inner layer of the radioactive waste, if the diameter of the rings is larger, then zones of the radioactive waste not saturated with cement can form behind the rings. The selected height of the rings allows you to evenly cement the radioactive waste with cement mortar, deviations from the selected height can lead to the formation of cementless zones of radioactive waste. A ring with a width of 0.08-0.12 diameter of the container for radioactive waste, made in the upper inner part of the container for radioactive waste at a height equal to 0.7-0.8 of the height of the container for radioactive waste, prevents the passage of cement along the wall in the upper part a container for radioactive waste, if the width of the ring is less than or greater than the specified, this can lead to the formation of uncemented RW zones.
Применение узла стыковки повышает радиационную безопасность устройства. Данный тип соединения позволяет в случае нештатных ситуаций, таких как отключение электропитания, системы вентиляции, быстро закрыть контейнер для радиоактивных отходов крышкой, уменьшая, тем самым, вероятность выхода радионуклидов наружу герметичного рабочего бокса и загрязнения радионуклидами помещения и оборудования.The use of a docking station increases the radiation safety of the device. This type of connection allows in case of emergency situations, such as a power outage, ventilation systems, to quickly cover the radioactive waste container with a lid, thereby reducing the likelihood of radionuclides coming out of the sealed working box and contamination of the room and equipment with radionuclides.
Выполнение транспортного контейнера, бункера для цемента, винтового конвейера вентилятора и фильтра цементной пыли позволяет улучшить условия труда за счет механизации загрузки цемента в бункер для цемента и смеситель и улавливания цементной пыли, образующейся при загрузке цемента в бункер для цемента и смеситель.The implementation of the transport container, cement hopper, screw conveyor fan and cement dust filter allows to improve working conditions by mechanizing the loading of cement into the cement hopper and mixer and capturing the cement dust generated when cement is loaded into the cement hopper and mixer.
Таким образом, предлагаемое устройство решает поставленную задачу.Thus, the proposed device solves the problem.
На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства для цементирования пропиткой мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов.Figure 1 presents a diagram of the inventive device for cementing by impregnation of fine radioactive and toxic waste.
На фиг.2 представлен контейнер для радиоактивных отходов.Figure 2 presents the container for radioactive waste.
Устройство для цементирования пропиткой мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов состоит (см. фиг.1) из герметичного рабочего бокса 1, оборудованного дверью 2 с приводом 3; механизмом фиксации крышки (на схеме не указаны) и узлом стыковки 4; вентиляционной системой, включающей в себя тягонапоромер 5, фильтра радионуклидов 6 с датчиком перепада давления 7; и системы дезактивации, состоящей из форсунки дезактивации (на схеме не указана), трубопровода 8 с установленным на нем клапаном 9 и сливным патрубком с расположенным на нем клапаном 10; контейнера для радиоактивных отходов с крышкой 11, размещенного на виброплощадке 12, установленной на тележке 13 с приводом 14; емкости-дозатора жидкости 15, снабженной уровнемером 16, датчиками верхнего 17 и нижнего 18 уровня и электромагнитными клапанами 19, 20 на входе и выходе емкости-дозатора жидкости; смесителя 21, клапана 22; насоса-дозатора 23 и трубопровода 24 с установленным на нем электроконтактным манометром 25; бункера для цемента 26, установленного на весоизмерительных датчиках 27; транспортного контейнера 28; винтового конвейера 29; фильтра цементной пыли 30 с датчиком перепада давления 31; вентилятора 32.A device for cementing by impregnation of fine radioactive and toxic waste consists (see figure 1) of a sealed working box 1, equipped with a door 2 with a drive 3; a cover fixing mechanism (not shown in the diagram) and a docking unit 4; a ventilation system including a weight gauge 5, a radionuclide filter 6 with a differential pressure sensor 7; and a decontamination system, consisting of a decontamination nozzle (not shown on the diagram), a pipeline 8 with a valve 9 installed on it and a drain pipe with a valve 10 located on it; a radioactive waste container with a lid 11 located on a vibrating platform 12 mounted on a trolley 13 with a drive 14; a liquid dispensing tank 15 equipped with a level gauge 16, sensors of the upper 17 and lower 18 level and electromagnetic valves 19, 20 at the inlet and outlet of the liquid dispensing tank; mixer 21, valve 22; a metering pump 23 and a pipeline 24 with an electric contact pressure gauge 25 mounted on it; a hopper for cement 26 mounted on load cells 27; transport container 28; screw conveyor 29; cement dust filter 30 with a differential pressure sensor 31; fan 32.
Контейнер для радиоактивных отходов (11) состоит (см. фиг.2) из корпуса 33 с кольцом 34 и горловиной 35, закрываемой крышкой 36; трубы 37 с отверстиями 38 и кольцами 39; перфорированного диска 40, сетки 41.The container for radioactive waste (11) consists (see figure 2) of the
Устройство работает следующим образом. Включается привод 3, дверь 2 открывается. Включается привод 14 и тележка 13 подается из бокса 1. Контейнер с РАО 11 устанавливается на виброплощадку 12 тележки 13, включается привод 14 и тележка подается в рабочий бокс 10. Включается привод 12 и дверь 11 закрывается, включается вытяжная вентиляция и в рабочем боксе 1 создается разрежение не менее 200 Па, контролируемое по показаниям тягонапоромера 5, затем с контейнера 11 снимается крышка, узел стыковки 4 закрепляется на трубе 37 контейнера для РАО 11. Сверхтонкомолотый цемент со склада поступает в транспортном контейнере 28, который устанавливается с помощью грузоподъемного устройства на патрубке приема цемента бункера для цемента 26, включается вентилятор 32 для отсоса цементной пыли, цемент ссыпается в бункер для цемента 26, заполнение бункера 26 контролируется весоизмерительными датчиками 27. Образующаяся при загрузке цементная пыль отсасывается на фильтр цементной пыли 30, где она задерживается. По окончании загрузки вентилятор 32 отключается. Открывается клапан 19 и заполняется емкость-дозатор жидкости 15 необходимым количеством жидкости, закрытие клапана 19 осуществляется по сигналу от датчика верхнего уровня 17, открывается клапан 20 и сливается жидкость из емкости-дозатора 15 в смеситель 21, опорожнение емкости-дозатора 16 контролируется по сигналу датчика нижнего уровня 18. Включается смеситель 21, включается винтовой конвейер 29 и загружается в смеситель 21 цемент, при этом контролируется масса цемента по показаниям от весоизмерительных датчиков 27. В течение 2-5 мин перемешивается цементный раствор в смесителе 21, открывается клапан 22, включается насос-дозатор 23, готовый цементный раствор подается из смесителя 21 по трубопроводу 24, через трубу 37 контейнера для РАО 11 в донную часть этого контейнера, затем через отверстия перфорированного диска 40 (фиг.2) контейнера для РАО 11 выдавливается в слой мелкодисперсных РАО, находящихся в контейнере 11. Во время пропитки контролируются следующие параметры: давление в нагнетающем трубопроводе 24 по электроконтактному манометру 25; расход цементного раствора по производительности насоса-дозатора 23; заполнение контейнера для РАО 11 визуально. После заполнения контейнера с РАО 11 цементным раствором насос-дозатор 23 отключается, устройство стыковки 4 снимается с трубы 37, контейнер для РАО 11 закрывается крышкой 36 (фиг.2) при помощи механизма фиксации крышки и подвергается вибрации на виброплощадке 12. Открывается дверь 2 рабочего бокса 1, контейнер для РАО 11 с цементным компаундом транспортируется в хранилище РАО, дверь 2 закрывается. По окончании работ смеситель 21, клапан 22, насос-дозатор 23 и трубопровод 24 промываются чистой водой. Промывочный раствор сливается, отстаивается, осветленная фракция сливается в канализацию, твердая фракция отправляется на свалку бытовых отходов. Рабочий бокс 1 и контейнер для РАО 11 по окончании работ при необходимости дезактивируются следующим образом. На трубопроводе дезактивации 8 открывается клапан 9. Через форсунку дезактивации в рабочий бокс 1 подается вода для промывки всех поверхностей бокса и контейнера 11. Дезактивационная вода после промывки собирается в донной части рабочего бокса 1. Открывается клапан 10, дезактивационная вода сливается в спецканализацию. Вентиляция рабочего бокса 1 отключается.The device operates as follows. Drive 3 starts, door 2 opens. The drive 14 is turned on and the trolley 13 is fed from the box 1. The container with RAO 11 is installed on the vibrating platform 12 of the trolley 13, the drive 14 is turned on and the trolley is fed into the working box 10. The drive 12 is turned on and the door 11 is closed, the exhaust ventilation is turned on and in working box 1 is created a vacuum of at least 200 Pa, controlled by the test of weight gauge 5, then the lid is removed from the container 11, the docking station 4 is fixed to the
Цементирование РАО пропиткой на предлагаемом устройстве позволяет:The cementing of radioactive waste by impregnation on the proposed device allows you to:
- улучшить равномерность пропитки мелкодисперсных РАО и качество конечного продукта на 15-25% по сравнению с прототипом;- to improve the uniformity of impregnation of finely divided radioactive waste and the quality of the final product by 15-25% compared with the prototype;
- повысить радиационную безопасность за счет сокращения времени расстыковки трубопровода цементного раствора с трубой в контейнере для РАО, что позволяет быстро закрыть контейнер для РАО крышкой при отключении электропитания и вентиляции;- increase radiation safety by reducing the time for uncoupling the cement mortar pipeline with the pipe in the container for radioactive waste, which allows you to quickly close the container for radioactive waste with a lid when power is turned off and ventilation;
- улучшить условия труда за счет механизации загрузки цемента в бункер для цемента и смеситель, а также улавливания цементной пыли, образующейся при загрузке цемента.- improve working conditions due to the mechanization of cement loading into the cement hopper and mixer, as well as the capture of cement dust generated during cement loading.
Данное устройство может быть изготовлено с применением стандартного оборудования для цементирования мелкодисперсных отходов на АЭС и пунктах захоронения радиоактивных отходов.This device can be manufactured using standard equipment for cementing fine waste at nuclear power plants and radioactive waste disposal sites.
Устройство находится в стадии разработки проекта для Смоленской АЭС.The device is under development for the Smolensk NPP.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141019/06A RU2301468C1 (en) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141019/06A RU2301468C1 (en) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2301468C1 true RU2301468C1 (en) | 2007-06-20 |
Family
ID=38314430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141019/06A RU2301468C1 (en) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2301468C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559205C2 (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-10 | Закрытое акционерное общество "Экомет-С" | Method of conditioning radioactive wastes of heat-insulating materials |
RU2713734C1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-02-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Conditioning method of sludge deposits of storage pool |
WO2020085939A1 (en) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" | Device for deactivating radioactive elements |
RU2825890C1 (en) * | 2024-01-23 | 2024-09-02 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСАТОМ ИНЖИНИРИНГ" (ООО "РАИ") | System for tight conditioning of ash residue from incineration of radioactive wastes |
-
2005
- 2005-12-28 RU RU2005141019/06A patent/RU2301468C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559205C2 (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-10 | Закрытое акционерное общество "Экомет-С" | Method of conditioning radioactive wastes of heat-insulating materials |
WO2020085939A1 (en) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" | Device for deactivating radioactive elements |
RU2713734C1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-02-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Conditioning method of sludge deposits of storage pool |
RU2825890C1 (en) * | 2024-01-23 | 2024-09-02 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСАТОМ ИНЖИНИРИНГ" (ООО "РАИ") | System for tight conditioning of ash residue from incineration of radioactive wastes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080008635A1 (en) | Hospital Waste Treatment | |
CA3206196A1 (en) | Portable system methodology that facilitates dust collection within a silo apparatus | |
RU2301468C1 (en) | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation | |
US4636363A (en) | Apparatus and method for conditioning radioactive wastes for ultimate storage | |
US3966175A (en) | Apparatus for introducing particulate material into a container | |
US20080054109A1 (en) | Hospital waste treatment | |
JP7202402B2 (en) | Equipment for decontamination of radioactive elements | |
KR101779396B1 (en) | Apparatus for safely transferring radioactive waste | |
US5016314A (en) | Asbestos-containing materials removal assembly | |
JPH0418974A (en) | Disposing treatment of asbestos cement pipe and treating device used in this method | |
US4030708A (en) | Process for introducing particulate material into a container | |
CN212190571U (en) | Medical waste incineration fly ash solidification device | |
WO2009104009A1 (en) | Suction recycling arrangement | |
CN210847626U (en) | Burning ash solidification equipment | |
CN213050471U (en) | Putty powder production is with throwing material device | |
RU2199164C2 (en) | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation | |
KR100848505B1 (en) | Device for solidifying radioactive waste | |
CN208527662U (en) | A kind of solid waste stabilization processes device | |
KR101322161B1 (en) | Treating apparatus for sludge | |
CN108311527A (en) | A kind of solid waste stabilization processes device | |
CN114620501B (en) | Self-cleaning feeding system for nuclear fuel pellet production line | |
JPH05317610A (en) | Sludge sucking device and system using the same | |
DE3919838A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE DISPOSAL OF CONTAMINATED BUILDING WASTE | |
CN115970854B (en) | Grinding device capable of being automatically cleaned and implementation method thereof | |
JP2003095436A (en) | Activated carbon powder injection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |