RU2309472C1 - Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes - Google Patents

Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2309472C1
RU2309472C1 RU2006110506/06A RU2006110506A RU2309472C1 RU 2309472 C1 RU2309472 C1 RU 2309472C1 RU 2006110506/06 A RU2006110506/06 A RU 2006110506/06A RU 2006110506 A RU2006110506 A RU 2006110506A RU 2309472 C1 RU2309472 C1 RU 2309472C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
liquid radioactive
tank
measuring device
radioactive waste
Prior art date
Application number
RU2006110506/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ярослав Кимович Кочнов (RU)
Ярослав Кимович Кочнов
Олег Борисович Жарков (RU)
Олег Борисович Жарков
Константин Владимирович Родионов (RU)
Константин Владимирович Родионов
Денис Георгиевич Тарло (RU)
Денис Георгиевич Тарло
Юрий Евгеньевич Штында (RU)
Юрий Евгеньевич Штында
Виталий Алексеевич Узиков (RU)
Виталий Алексеевич Узиков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АТОМТЕХКОНСТРУКЦИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АТОМТЕХКОНСТРУКЦИЯ" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АТОМТЕХКОНСТРУКЦИЯ"
Priority to RU2006110506/06A priority Critical patent/RU2309472C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2309472C1 publication Critical patent/RU2309472C1/en

Links

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

FIELD: environment protection; immobilization of liquid radioactive wastes in stable solid medium.
SUBSTANCE: proposed method for case-hardening liquid radioactive wastes includes following procedures: liquid radioactive wastes are fed to tank and their level is measured; liquid radioactive wastes are mixed up within tank; metered amount of gas is supplied to tank from external source; liquid radioactive wastes are discharged to batcher through discharge tube and their level within batcher is measured; batcher content is mixed up; liquid radioactive wastes are discharged from batcher while raising pressure therein by conveying gas from external gas supply; cement and additives are fed to container through tube and each batch of compound is mixed up within container. Proposed device implementing this method has tank 1 and batcher 5 equipped with mixers and level gages, as well as container 14 accommodating mixer. Assembly 13 for feeding cement and additives is connected to container. External gas pressure supplies 4 and 9 are connected to tank and batcher. First discharge tube provides communication between tank and batcher 7; second one is mounted to provide communication between batcher and container 11. Discharge tube is provided with expansion units 8 and 12. Tank has pipes for feeding liquid radioactive wastes.
EFFECT: ability of case-hardening liquid radioactive wastes of different salt content and viscosity at a time, setting optimal proportion of cement compound ingredients in each container, ensuring production of stable water-proof cement blocks.
13 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки радиоактивных отходов (РАО) путем их фиксации в устойчивой твердой среде.The invention relates to the field of environmental protection, and more specifically to the field of processing of radioactive waste (RW) by fixing it in a stable solid environment.

Известны способ и устройство цементирования жидких радиоактивных отходов (ЖРО) [RU патент 2132095. БИ №17, 1999 г.], заключающиеся в том, что подают цемент с добавками в емкость с мешалкой из расходных бункеров через дозаторы струйными насосами, одновременно подают в емкость ЖРО до заполнения рабочего объема смесительного узла, цементный компаунд приготавливают перемешиванием цемента с добавками и жидкими радиоактивными отходами. Разгружают смесительный узел через сливное устройство в контейнеры для длительного хранения.A known method and device for cementing liquid radioactive waste (LRW) [RU patent 2132095. BI No. 17, 1999], which consists in the fact that cement is supplied with additives to the tank with an agitator from consumable hoppers through dispensers with jet pumps, simultaneously fed into the tank LRW before filling the working volume of the mixing unit, the cement compound is prepared by mixing cement with additives and liquid radioactive waste. Unload the mixing unit through the drain device into containers for long-term storage.

Устройство для цементирования жидких радиоактивных отходов содержит смесительный узел, состоящий из емкости с мешалкой, сливного устройства, вихревого аппарата, вход которого соединен с выходом емкости с мешалкой, а выход - со сливным устройством, трубопровод для подачи ЖРО, бункер для цемента, бункеры для твердых добавок, питатели-дозаторы цемента и твердых добавок, каждый из которых состоит из последовательно соединенных струйного насоса, подсоединенного к бункерам цемента и твердых отходов, трубопровода, расходного бункера и дозаторов, соединенных с входом емкости с мешалкой, циркуляционную магистраль, снабженную насосом и соединенную с входом емкости с мешалкой.A device for cementing liquid radioactive waste contains a mixing unit, consisting of a tank with a mixer, a drain device, a vortex device, the input of which is connected to the output of the tank with a mixer, and the output with a drain device, a pipeline for supplying LRW, a hopper for cement, bunkers for solid additives, cement feeders and solid additives, each of which consists of a series-connected jet pump connected to cement and solid waste bins, a pipeline, a feed hopper and a batcher a connected to the input of the container with a stirrer, a circulation line provided with a pump and connected to the input of a stirred tank.

Недостатками являются:The disadvantages are:

невозможность одновременного использования ЖРО с различной солевой концентрацией и вязкостью;the impossibility of the simultaneous use of LRW with different salt concentration and viscosity;

- забивание сливного устройства радиоактивным компаундом, что приводит к необходимости его периодической замены;- clogging of the drain device with a radioactive compound, which leads to the need for periodic replacement;

- необходимость периодической очистки смесительного узла от радиоактивного цементного компаунда;- the need for periodic cleaning of the mixing unit from the radioactive cement compound;

- сложна перестройка устройства при переходе с одних жидких радиоактивных отходов на другие.- it is difficult to rebuild the device during the transition from one liquid radioactive waste to another.

Известен способ цементирования жидких радиоактивных отходов [RU патент 2218618 БИ №34, 2003 г.] заключающийся в том, что в контейнер после его стыковки с загрузочным узлом устанавливают датчики нижнего и верхнего уровней, длины которых соответствуют, в зависимости от солесодержания жидких радиоактивных отходов, объему жидких радиоактивных отходов и объему цементного компаунда, подают жидкие радиоактивные отходы в контейнер, с помощью датчика нижнего уровня регистрируют достижение заданного значения объема жидких радиоактивных отходов в контейнере, после чего прекращают подачу в контейнер жидких радиоактивных отходов и начинают подачу цемента и перемешивание цементного компаунда, с помощью датчика верхнего уровня регистрируют достижение заданного значения объема цементного компаунда, после чего прекращают подачу цемента в контейнер; время работы мешалки задают и автоматически контролируют с помощью таймера. По окончании перемешивания цементного компаунда отстыковывают контейнер, погружают датчики верхнего и нижнего уровней в контейнер, закрывают его и транспортируют в хранилище.A known method of cementing liquid radioactive waste [RU patent 2218618 BI No. 34, 2003] consisting in the fact that after it is docked with the loading unit, sensors of lower and upper levels are installed, the lengths of which correspond, depending on the salinity of the liquid radioactive waste, the volume of liquid radioactive waste and the volume of the cement compound; liquid radioactive waste is supplied to the container; using the lower level sensor, the achievement of a predetermined value of the volume of liquid radioactive waste is recorded in the contact ynere then supply is stopped to a container of liquid radioactive wastes and the cement feed is started and mixing of the cement compound, by upper level sensor register achieve setpoint volume cement compound, whereupon the supply of the cement in the container; the agitators are set and automatically controlled by a timer. At the end of the mixing of the cement compound, the container is undocked, the upper and lower level sensors are immersed in the container, it is closed and transported to the storage.

Устройство, в котором реализуют способ цементирования жидких радиоактивных отходов, содержит контейнер, установленный на тележке, с установленной в нем мешалкой, устройства подачи жидких радиоактивных отходов и цемента, электропривод мешалки, устройства управления средствами подачи жидких радиоактивных отходов и цемента, узел загрузки, таймер, электромагнитный клапан, устройство управления электромагнитным клапаном, сигнализатор уровня с датчиками нижнего и верхнего уровней, работающий на изменении электропроводности сред воздух-жидкие радиоактивные отходы и воздух-цементный компаунд. Входы сигнализатора уровня соединены с выходами датчиков верхнего и нижнего уровней; выход сигнализатора уровня, соответствующий датчику нижнего уровня, обеспечивающий подачу управляющего сигнала через нормально замкнутый контакт сигнализатора уровня, соединен с входом устройства управления электромагнитным клапаном и с входом устройства управления устройством подачи жидких радиоактивных отходов; выход сигнализатора уровня, соответствующий датчику нижнего уровня, обеспечивающий подачу управляющего сигнала через нормально разомкнутый контакт сигнализатора уровня, соединен с входом устройства управления электроприводом мешалки, с входом устройства управления устройством подачи цемента и с входом запуска таймера; выход сигнализатора уровня, соответствующий датчику верхнего уровня, обеспечивающий подачу управляющего сигнала через нормально замкнутый контакт сигнализатора уровня, соединен с входом устройства управления устройством подачи цемента; выход канала управления таймера соединен с входом устройства управления электроприводом мешалки.A device that implements a method for cementing liquid radioactive waste contains a container mounted on a trolley with an agitator installed therein, a device for feeding liquid radioactive waste and cement, an electric drive for the mixer, a device for controlling the means for supplying liquid radioactive waste and cement, a loading unit, a timer, solenoid valve, solenoid valve control device, level switch with lower and upper level sensors, working on changing the electrical conductivity of air dkie radioactive waste and air-cement compound. The inputs of the level switch are connected to the outputs of the sensors of the upper and lower levels; the output of the level switch corresponding to the low level sensor, providing a control signal through a normally closed contact of the level switch, is connected to the input of the control device of the electromagnetic valve and to the input of the control device of the device for supplying liquid radioactive waste; the output of the level switch corresponding to the low level sensor, providing a control signal through a normally open contact of the level switch, is connected to the input of the control device of the electric drive of the mixer, to the input of the control device of the cement supply device and to the timer start input; the output of the level switch corresponding to the upper level sensor, providing a control signal through a normally closed contact of the level switch, is connected to the input of the control device of the cement supply device; the output of the timer control channel is connected to the input of the agitator electric drive control device.

Наличие сигнализатора уровня с датчиками нижнего и верхнего уровня, работающего на изменении электропроводности сред воздух-жидкие радиоактивные отходы и воздух-цементный компаунд, устройства управления средствами подачи жидких радиоактивных отходов и цемента, таймера, электромагнитного клапана, устройства управления электромагнитным клапаном усложняет устройство. Кроме того, наличие электромагнитных клапанов и автоматических средств управления ими делает устройство ненадежным. Возможны ложные срабатывания, что может привести к проливу ЖРО или ухудшению свойств цементного компаунда.The presence of a level switch with lower and upper level sensors, working on changing the electrical conductivity of the media, air-liquid radioactive waste and air-cement compound, control devices for supplying liquid radioactive waste and cement, a timer, an electromagnetic valve, an electromagnetic valve control device complicates the device. In addition, the presence of solenoid valves and automatic controls make them unreliable. False positives are possible, which can lead to spills of LRW or deterioration of the properties of the cement compound.

Наиболее близкими к заявляемому являются способ и устройство цементирования жидких радиоактивных отходов [Давыдов В.И. и др. "Установки отверждения жидких отходов низкого и среднего уровня активности". Атомная энергия, 1995, т.79, в.6, с.431]. Способ заключается в том, что подают жидкие радиоактивные отходы и цемент с добавками в мерники, подают содержимое мерников в смеситель, а затем выгружают компаунд из смесителя в контейнер. Контейнер закрывают крышкой и транспортируют к механизму смешивания, где компаунд окончательно гомогенизируется путем вращения контейнера.Closest to the claimed are a method and device for cementing liquid radioactive waste [Davydov V.I. et al. "Installations for curing liquid waste of low and medium levels of activity." Atomic energy, 1995, T. 79, v.6, p. 431]. The method consists in supplying liquid radioactive waste and cement with additives to the measuring devices, supplying the contents of the measuring devices to the mixer, and then unloading the compound from the mixer into the container. The container is closed with a lid and transported to the mixing mechanism, where the compound is finally homogenized by rotating the container.

Устройство, в котором реализуют способ цементирования жидких радиоактивных отходов, содержит мерники для жидких радиоактивных отходов и цемента с добавками, смеситель, соединенный с мерниками, трубки для выгрузки компаунда в контейнер.A device that implements a method for cementing liquid radioactive waste contains measuring devices for liquid radioactive waste and cement with additives, a mixer connected to measuring devices, pipes for unloading the compound into a container.

Устройство работает следующим образом: цемент и добавки подают в мерник. Подают жидкие радиоактивные отходы в мерник. Подают содержимое мерников в смеситель. Подают под загрузку контейнер. Загружают контейнер из смесителя, через трубку для выгрузки смесью жидких радиоактивных отходов и цемента с добавками. После чего транспортируют его к механизму перемешивания для окончательной гомогенизации.The device works as follows: cement and additives are fed into the measuring device. Liquid radioactive waste is supplied to the measuring device. The contents of the measuring devices are fed into the mixer. Serve under loading container. The container is loaded from the mixer through a tube for unloading with a mixture of liquid radioactive waste and cement with additives. Then they transport it to the mixing mechanism for final homogenization.

Недостатками способа и устройства являются:The disadvantages of the method and device are:

- необходимость периодической очистки смесителя от затвердевшей смеси ЖРО и цемента, так как в противном случае смеситель заполнится затвердевшей смесью и перестанет выполнять свои функции, что снижает надежность устройства;- the need for periodic cleaning of the mixer from the hardened mixture of LRW and cement, since otherwise the mixer will fill with the hardened mixture and cease to fulfill its functions, which reduces the reliability of the device;

- отсутствие контроля за приготовлением цементного компаунда может привести к получению цементного компаунда плохого качества (его низкой механической прочности и высокой выщелачиваемости);- the lack of control over the preparation of the cement compound can lead to a poor quality cement compound (its low mechanical strength and high leachability);

- невозможность одновременного использования ЖРО с различной солевой концентрацией и вязкостью.- the impossibility of the simultaneous use of LRW with different salt concentration and viscosity.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемых изобретений, заключается в том, что позволяет использовать ЖРО с разным солесодержанием и вязкостью, т.е. является универсальным, позволяет устанавливать оптимальное соотношение компонентов цементного компаунда в каждом контейнере, гарантированное получение прочных водостойких цементных блоков, что достигается порционной подачей ЖРО в контейнер при повышении надежности и упрощении конструкции устройства для цементирования.The technical result that can be obtained using the proposed inventions is that it allows the use of LRW with different salinity and viscosity, i.e. it is universal, it allows you to set the optimum ratio of the components of the cement compound in each container, guaranteed production of durable waterproof cement blocks, which is achieved by portioning the LRW into the container while increasing reliability and simplifying the design of the cementing device.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе цементирования жидких радиоактивных отходов подают жидкие радиоактивные отходы в емкость, измеряют уровень жидких радиоактивных отходов в ней, перемешивают жидкие радиоактивные отходы в емкости, подают в емкость рассчитанный объем газа от внешнего источника газа, выгружают жидкие радиоактивные отходы в мерник через трубку для выгрузки, измеряют уровень жидких радиоактивных отходов в мернике и при необходимости удаляют избыток отстоянной жидкости повышением давления в мернике, перемешивают содержимое мерника, выгружают жидкие радиоактивные отходы из мерника, повышая в нем давление от внешнего источника газа, в контейнер через трубку для выгрузки непосредственно или через загрузочное устройство, подают в контейнер цемент с добавками, перемешивают каждую порцию компаунда в контейнере.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method of cementing liquid radioactive waste, liquid radioactive waste is fed into a container, liquid radioactive waste is measured therein, liquid radioactive waste is mixed into a container, a calculated volume of gas from an external gas source is supplied to a container, liquid radioactive waste is unloaded into the measuring device through the discharge pipe, measure the level of liquid radioactive waste in the measuring device and, if necessary, remove the excess of settled liquid by increasing the pressure measuring cylinder, mix the contents of the measuring tank, liquid radioactive waste is discharged from the measuring tank, increasing the pressure therein from the external gas source into the container through the tube for discharging directly or through a feeder, fed into a container with cement additives mixed in each portion of the compound container.

Выгружают из емкости и мерника жидкие радиоактивные отходы порциями.Unload liquid radioactive waste in portions from the tank and the measuring device.

Перемешивание в емкости позволяет использовать жидкие радиоактивные отходы с различным солесодержанием и усреднять их активность.Stirring in the container allows the use of liquid radioactive waste with different salinity and average their activity.

Преимуществом заявляемых решений являются:The advantage of the proposed solutions are:

Отсутствие арматуры и движущихся частей (типа шнеков и т.д.), где возможны механические поломки, а значит, и потребность работы в тяжелых радиационных условиях для устранения неисправности;Lack of fittings and moving parts (such as screws, etc.), where mechanical breakdowns are possible, and hence the need to work in severe radiation conditions to eliminate the malfunction;

пассивность работы системы после приведения ее в действие, минимизирующая ошибки персонала;passivity of the system after putting it into action, minimizing personnel errors;

простота алгоритма задания требуемой порции ЖРО, исключающая возможность отказа как в исполнительных механизмах, так и в цепях управления процессом порционной подачи, что ведет к резкому снижению возможных аварийных ситуаций;the simplicity of the algorithm for setting the required portion of LRW, eliminating the possibility of failure both in the actuators and in the control circuits of the batch feeding process, which leads to a sharp decrease in possible emergency situations;

применимость данного способа дозированной транспортировки к широкому спектру ЖРО (пульпы, сорбенты, ККО и т.д.);the applicability of this method of metered transportation to a wide range of LRW (pulps, sorbents, KCO, etc.);

удобство применения данного способа к двухступенчатой схеме подачи: емкость-мерник-контейнер для цементирования.the convenience of applying this method to a two-stage supply scheme: capacity-measuring device-container for cementing.

Выгрузка жидких радиоактивных отходов из емкости и мерника повышением давления, с возможностью прерывания потока жидких радиоактивных отходов из-за выравнивания давления, позволяет формировать порции заданных объемов и минимизирует поверхности, где может происходить выпадение осадков и заиливание.Unloading liquid radioactive waste from the tank and the measuring device by increasing the pressure, with the possibility of interrupting the flow of liquid radioactive waste due to pressure equalization, allows the formation of portions of specified volumes and minimizes the surface where precipitation and siltation may occur.

При необходимости избыток жидкости из мерника удаляют через сливной патрубок с фильтром повышением давления в мернике после отстаивания жидких радиоактивных отходов в мернике.If necessary, excess liquid from the measuring device is removed through a drain pipe with a filter by increasing the pressure in the measuring device after settling liquid radioactive waste in the measuring device.

Подача жидких радиоактивных отходов порциями из мерника в контейнер с перемешиванием каждой порции гарантирует контролируемое заполнение контейнера и обеспечивает равномерность смеси, что улучшает качество блоков.The supply of liquid radioactive waste in portions from the measuring unit to the container with mixing of each portion ensures controlled filling of the container and ensures uniformity of the mixture, which improves the quality of the blocks.

Отстаивание жидких радиоактивных отходов повышением давления и последующее удаление избытка воды позволяют получить необходимое соотношение компонентов в контейнере.The settling of liquid radioactive waste by increasing pressure and the subsequent removal of excess water make it possible to obtain the necessary ratio of components in the container.

При необходимости дополнительно перемешивают жидкие радиоактивные отходы барботажем газа одновременно повышая этим газом давление для перегрузки порции ЖРО.If necessary, liquid radioactive wastes are additionally mixed with gas bubbling while increasing the pressure of this gas to overload a portion of LRW.

Устройство для реализации способа содержит емкость, мерник, снабженные мешалками и уровнемерами, контейнер с установленной в нем мешалкой, узел подачи цемента с добавками, внешние источники давления газа, соединенные с емкостью и мерником, трубки для выгрузки, одна из которых соединяет емкость с мерником, вторая установлена с возможностью соединения мерника с контейнером для хранения или захоронения, причем трубки для выгрузки не имеют горизонтальных участков, а в верхних их частях содержат расширитель, вход трубок для выгрузки находится у дна емкости и мерника, трубка для выгрузки, соединяющая емкость с мерником, имеет сужение на выходе, а емкость снабжена патрубком для приема жидких радиоактивных отходов.A device for implementing the method comprises a container, a measuring device equipped with mixers and level gauges, a container with a mixer installed in it, a cement supply unit with additives, external gas pressure sources connected to the container and measuring device, discharge pipes, one of which connects the container to the measuring device, the second is installed with the possibility of connecting a measuring device with a container for storage or disposal, moreover, the pipes for unloading do not have horizontal sections, and in their upper parts contain an expander, the entrance of the pipes for unloading is I am at the bottom of the tank and the meter, the discharge tube connecting the tank to the meter has a narrowing at the outlet, and the tank is equipped with a nozzle for receiving liquid radioactive waste.

Мерник снабжен также сливным патрубком для удаления избытка жидкости.Mernik is also equipped with a drain pipe to remove excess fluid.

Трубка для выгрузки соединяет мерник с контейнером непосредственно или через загрузочное устройство.The discharge tube connects the meter to the container directly or via a loading device.

Использование трубок для выгрузки упрощает устройство. Отсутствие запорной арматуры и движущихся частей (типа шнеков), где возможны механические поломки, исключает их.Using unloading tubes simplifies the device. The absence of valves and moving parts (such as screws), where mechanical breakdowns are possible, eliminates them.

Жидкие радиоактивные отходы собирают в емкости, где их поддерживают во взвешенном состоянии при помощи мешалки, измеряют их уровень. Присоединяют контейнер к узлу подачи цемента с добавками и трубке для выгрузки от мерника либо к выходному отверстию загрузочного устройства. Рассчитывают необходимый объем газа, подают его в емкость и выгружают порцию ЖРО в мерник, выдавливая через трубку для выгрузки. При выравнивании давления в емкости и расширителе трубки для выгрузки происходит разрыв струи. Так как трубка для выгрузки не имеет горизонтальных участков, то остатки отходов не задерживаются в трубке для выгрузки, а под действием силы тяжести сползают в емкость и мерник.Liquid radioactive waste is collected in containers, where they are kept in suspension by means of a mixer, and their level is measured. Attach the container to the cement supply unit with additives and a tube for unloading from the measuring unit or to the outlet of the loading device. The required volume of gas is calculated, it is supplied to the tank and a portion of LRW is discharged into the measuring device, squeezing through a tube for unloading. When equalizing the pressure in the tank and the tube expander for discharge, the jet breaks. Since the tube for unloading does not have horizontal sections, the residual waste is not retained in the tube for unloading, but, under the influence of gravity, slides into the container and the measuring device.

На основе уравнения Менделеева-Клайперона и условия прекращения выгрузки ЖРО можно записать выражение для нахождения mi для заданного объема выдавливаемых ЖРО:Based on the Mendeleev-Klaiperon equation and the condition for termination of LRW unloading, we can write an expression for finding mi for a given volume of extruded LRW:

Figure 00000002
Figure 00000002

где p1, ратм, pост - соответственно начальное давление в емкости внешнего источника газа, атмосферное давление и остаточное давление в газовых полостях на момент прекращения выгрузки ЖРО, Па;where p 1 , p atm , p ost - respectively, the initial pressure in the capacity of the external gas source, atmospheric pressure and residual pressure in the gas cavities at the time of termination of the discharge of LRW, Pa;

V1, V2, Vвыд - соответственно, объемы газовой полости емкости внешнего источника газа, емкости с ЖРО, объем выгружаемой порции ЖРО, м3;V 1, V 2, V vyd - accordingly, the volume of the gas cavity external gas source vessel, LRW container volume dischargeable portions LRW m 3;

h0 - высота подъема трубки для выгрузки относительно уровня ЖРО в емкости до начала перелива, м;h 0 - the height of the tube for unloading relative to the level of LRW in the tank before overflow, m;

S - площадь горизонтального сечения емкости (площадь зеркала ЖРО), м2;S is the horizontal sectional area of the tank (LRW mirror area), m 2 ;

ρж - плотность переливаемых ЖРО, кг/м3;ρ W - density transfused LRW, kg / m 3 ;

m1, m2 - соответственно начальная масса газа в емкости внешнего источника, емкости с ЖРО, кг;m 1 , m 2 - respectively, the initial mass of gas in the capacity of an external source, capacity with LRW, kg;

R - универсальная (молярная) газовая постоянная, R=8,31 Дж/(моль К);R is the universal (molar) gas constant, R = 8.31 J / (mol K);

М - молярная масса рабочего газа, кг/моль;M is the molar mass of the working gas, kg / mol;

Т, Т(2) - соответственно средняя начальная температура в газовых полостях до и после выгрузки ЖРО, К.T, T (2) - respectively, the average initial temperature in gas cavities before and after discharge of LRW, K.

Полагая, что температура газа в емкости после выгрузки изменилась слабо (Т(2)≈Т), после нахождения m1, находим давление в емкости внешнего источника газа p1, до которого его поднимают для обеспечения выгрузки порции ЖРОAssuming that the gas temperature in the tank after unloading changed only slightly (Т (2) ≈Т), after finding m 1 , we find the pressure in the tank of the external gas source p 1 to which it is raised to ensure the discharge of a portion of LRW

Figure 00000003
Figure 00000003

Аналогично рассчитывают объем газа, которым выгружают порции жидких радиоактивных отходов из мерника.Similarly, calculate the volume of gas by which portions of liquid radioactive waste are discharged from the measuring device.

Задавая различное начальное давление p1 в емкости внешнего источника газа объемом V1, можно регулировать объем выгружаемых ЖРО.By setting a different initial pressure p 1 in the capacity of an external gas source with a volume of V 1 , it is possible to control the volume of discharged LRW.

Повышают давление в мернике, отстаивают ЖРО, удаляют излишки жидкости, измеряют уровень, перемешивают механически, а затем выгружают, повышая давление от внешнего источника газа, через трубку для выгрузки, в контейнер, в который подают цемент с добавками. Загрузка в контейнер может производиться через загрузочное устройство. При заполнении контейнера его закрывают и отправляют на хранение.They increase the pressure in the meter, defuse LRW, remove excess liquid, measure the level, mix mechanically, and then unload, increasing pressure from an external gas source, through the discharge pipe into a container into which cement with additives is supplied. Loading into a container can be done through a loading device. When the container is full, it is closed and sent for storage.

При необходимости, дополнительно перемешивают жидкие радиоактивные отходы в емкости и мернике барботажем газа.If necessary, liquid radioactive waste is additionally mixed in a container and measuring device by gas bubbling.

Барботажный газ рассчитанного объема может быть использован для создания давления и перегрузки ЖРО.Bubble gas of calculated volume can be used to create pressure and overload LRW.

Устройство для реализации способа представлено на чертеже, где: 1 - емкость с мешалкой;A device for implementing the method is presented in the drawing, where: 1 - capacity with a stirrer;

2 - уровнемер;2 - level gauge;

3 - трубопровод подачи ЖРО в емкость;3 - pipeline supply LRW into the tank;

4 - внешний источник газа;4 - external gas source;

5 - мерник с мешалкой;5 - measuring device with a stirrer;

6 - уровнемер;6 - level gauge;

7 - трубка для выгрузки ЖРО в мерник;7 - a tube for unloading LRW into the meter;

8 - расширитель;8 - expander;

9 - внешний источник газа;9 - external gas source;

10 - сливной патрубок для удаления избытка жидкости;10 - drain pipe to remove excess fluid;

11 - трубка для выгрузки ЖРО в контейнер;11 - tube for unloading LRW into the container;

12 - расширитель;12 - expander;

13 - узел подачи цемента и добавок в контейнер;13 - site supply of cement and additives to the container;

14 - контейнер;14 - container;

15, 16 - патрубки для подачи барботажного газа в емкость и мерник соответственно.15, 16 - nozzles for supplying bubbling gas to the tank and measuring device, respectively.

Устройство работает следующим образом: ЖРО по трубопроводу 3 подают в емкость 1, где их перемешивают с помощью мешалки. Измеряют уровень уровнемером 2. Подают рассчитанный объем воздуха из внешнего источника газа 4 в емкость, жидкие радиоактивные отходы выдавливаются через трубку для выгрузки 7 в мерник 5. При выравнивании давления в емкости и расширителе 8 происходит разрыв струи. Измеряют уровень отходов в мернике уровнемером 6 и при необходимости удаляют избыток воды через сливной патрубок 10. Повышают давление в мернике от внешнего источника газа 9 и жидкие радиоактивные отходы через трубку для выгрузки 11 подают в контейнер 14. При выравнивании давления в мернике и расширителе 12 происходит разрыв струи. Подают в контейнер цемент с добавками из узла подачи цемента и добавок 13 в контейнер, перемешивая каждую порцию. При необходимости подают барботажный газ в емкость через патрубок 15 и мерник через патрубок 16. ЖРО могут подаваться в контейнер через загрузочное устройство (не изображено). При наполнении контейнера его закрывают и отправляют на хранение.The device operates as follows: LRW through the pipeline 3 is fed into the tank 1, where they are mixed using a mixer. The level is measured by a level gauge 2. The calculated volume of air is supplied from an external gas source 4 to the container, liquid radioactive waste is squeezed out through the discharge tube 7 into the meter 5. When pressure is equalized in the tank and expander 8, the jet breaks. Measure the level of waste in the meter by level gauge 6 and, if necessary, remove excess water through the drain pipe 10. Increase the pressure in the meter from an external gas source 9 and liquid radioactive waste through the discharge pipe 11 is sent to the container 14. When the pressure in the meter and expander 12 is equalized, jet break. Cement with additives from the cement supply unit and additives 13 is fed into the container, mixing each portion. If necessary, bubbler gas is supplied to the tank through the pipe 15 and the meter through the pipe 16. LRW can be supplied to the container through the loading device (not shown). When filling the container, it is closed and sent for storage.

Определим необходимое количество газа для выдавливания Vвыд=0,15 м3 ЖРО из емкости (высотой 1,1 м и диаметром 1,6 м, площадь горизонтального сечения емкости (площадь зеркала жидкости) S=2,010624 м2), объем газа в емкости V2=1,616339 м3, высота подъема трубки для выгрузки относительно уровня жидкости в емкости до начала перелива h0=0,6 м, объем газовой полости емкости внешнего источника газа V1=0,099984 м3 при атмосферном давлении ратм,=10000 Па, плотности переливаемой жидкости ρж=1000 кг/м3; ускорении свободного падения g=9,8 м/с2.Let us determine the necessary amount of gas for squeezing Vout = 0.15 m 3 LRW from the tank (1.1 m high and 1.6 m in diameter, the horizontal section of the tank (liquid mirror area) S = 2.010624 m 2 ), the gas volume in the tank V 2 = 1.616339 m 3 , the height of the tube for unloading relative to the liquid level in the tank before the overflow h 0 = 0.6 m, the volume of the gas cavity of the tank of the external gas source V 1 = 0.099984 m 3 at atmospheric pressure p ATM, = 10000 Pa, the density of the overflowing fluid ρ W = 1000 kg / m 3 ; acceleration of gravity g = 9.8 m / s 2 .

Подставляя вышеприведенные значения в формулы 1 и 2, получаем, что для выдавливания Vвыд=0,15 м3 необходимо поднять давление в емкости внешнего источника газа p1 до величины p1=373427 Па.Substituting the above values into the formulas 1 and 2, we find that for extruding vyd V = 0.15 m 3 necessary to raise the pressure in the external container 1 p gas to a value p 1 = 373427 Pa.

Claims (13)

1. Способ цементирования жидких радиоактивных отходов, характеризующийся тем, что подают жидкие радиоактивные отходы в емкость, измеряют их уровень, перемешивают жидкие радиоактивные отходы в емкости, подают в емкость рассчитанный объем газа от внешнего источника, выгружают жидкие радиоактивные отходы в мерник через трубку для выгрузки, измеряют их уровень в мернике, перемешивают содержимое мерника, выгружают жидкие радиоактивные отходы из мерника, повышая в нем давление от внешнего источника газа, в контейнер через трубку для выгрузки, подают в контейнер цемент с добавками, перемешивают каждую порцию компаунда в контейнере.1. A method of cementing liquid radioactive waste, characterized in that liquid radioactive waste is supplied to the vessel, their level is measured, liquid radioactive waste is mixed into the vessel, the calculated volume of gas is supplied to the vessel from an external source, liquid radioactive waste is discharged into the measuring device through a discharge pipe measure their level in the measuring device, mix the contents of the measuring device, unload liquid radioactive waste from the measuring device, increasing the pressure in it from an external gas source, into the container through the discharge pipe, cement with additives is fed into the container; each portion of the compound in the container is mixed. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при необходимости перед выгрузкой отстаивают жидкие радиоактивные отходы в мернике.2. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, liquid radioactive waste is defended in the measuring unit before unloading. 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при необходимости удаляют избыток жидкости из мерника через сливной патрубок с фильтром.3. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, remove excess fluid from the measuring device through a drain pipe with a filter. 4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при необходимости удаляют избыток жидкости повышением давления в мернике.4. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, remove excess fluid by increasing the pressure in the measuring device. 5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при перемешивании дополнительно жидкие радиоактивные отходы барботируют газом.5. The method according to claim 1, characterized in that, while stirring, additional liquid radioactive waste sparges with gas. 6. Способ по п.5, характеризующийся тем, что при необходимости дополнительно перемешивают жидкие радиоактивные отходы барботажем газа, одновременно повышая этим газом давление для перегрузки порции жидких радиоактивных отходов.6. The method according to claim 5, characterized in that, if necessary, additionally mix the liquid radioactive waste by bubbling gas, while increasing the pressure of this gas to overload a portion of the liquid radioactive waste. 7. Способ по п.1 или 5, характеризующийся тем, что в качестве газа используют воздух.7. The method according to claim 1 or 5, characterized in that air is used as gas. 8. Устройство для осуществления способа цементирования жидких радиоактивных отходов, содержащее емкость, мерник, снабженные мешалками и уровнемерами, контейнер с установленной в нем мешалкой, узел подачи цемента с добавками, внешний источник давления газа, соединенный с емкостью и мерником, трубки для выгрузки, причем одна трубка для выгрузки соединяет емкость с мерником, вторая установлена с возможностью соединения мерника с контейнером, причем трубки для выгрузки снабжены расширителями, а емкость снабжена патрубком для подачи жидких радиоактивных отходов.8. A device for implementing the method of cementing liquid radioactive waste, containing a container, a measuring device, equipped with mixers and level gauges, a container with a mixer installed in it, a cement supply unit with additives, an external gas pressure source connected to the container and a measuring device, discharge pipes, one tube for unloading connects the tank with the measuring device, the second is installed with the possibility of connecting the measuring device with the container, and the pipes for unloading are equipped with expanders, and the tank is equipped with a pipe for supplying adioaktivnyh waste. 9. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что трубки для выгрузки не имеют горизонтальных участков.9. The device according to claim 8, characterized in that the tubes for unloading do not have horizontal sections. 10. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что входы трубок для выгрузки находятся у дна емкости и мерника.10. The device according to claim 8, characterized in that the inlets of the tubes for unloading are at the bottom of the tank and the measuring device. 11. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что мерник снабжен сливным патрубком для удаления избытка жидкости.11. The device according to claim 8, characterized in that the measuring device is equipped with a drain pipe to remove excess fluid. 12. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что трубка для выгрузки, соединяющая емкость с мерником, имеет сужение на выходе.12. The device according to claim 8, characterized in that the discharge tube connecting the container to the measuring device has a narrowing at the outlet. 13. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что емкость и мерник снабжены патрубками для подачи барботажного газа.13. The device according to claim 8, characterized in that the tank and the measuring device are equipped with nozzles for supplying bubble gas.
RU2006110506/06A 2006-04-03 2006-04-03 Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes RU2309472C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006110506/06A RU2309472C1 (en) 2006-04-03 2006-04-03 Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006110506/06A RU2309472C1 (en) 2006-04-03 2006-04-03 Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2309472C1 true RU2309472C1 (en) 2007-10-27

Family

ID=38955868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006110506/06A RU2309472C1 (en) 2006-04-03 2006-04-03 Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309472C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107811A1 (en) 2019-11-27 2021-06-03 Виктор Павлович РЕМЕЗ Method for processing liquid tritium-containing radioactive waste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДАВЫДОВ В.И. и др. «Установки отверждения жидких отходов низкого и среднего уровня активности». Атомная энергия, 1995, т.79, в.6, с.431. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107811A1 (en) 2019-11-27 2021-06-03 Виктор Павлович РЕМЕЗ Method for processing liquid tritium-containing radioactive waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6151810B2 (en) Fluid processing system and method
US10994445B2 (en) System and method for producing homogenized oilfield gels
WO2006075798A1 (en) Transferring method of powder toner for electrophotograph and transferring apparatus thereof, and filling method of powder toner and the filling apparatus thereof
KR20070086424A (en) Device and method for weighing concrete material
RU2309472C1 (en) Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes
WO2022129593A1 (en) Apparatus and method for dissolving powders in solvents
CN211935685U (en) Device for stably improving citric acid light transmittance
CN110921331B (en) Method for conveying solid material
CN112169623A (en) Online dispensing equipment
JPH11153473A (en) Device for supplying and unloading fixed amount of powder and granular material
CN113618926B (en) Liquid raw material metering assembly and method and self-compacting concrete preparation equipment
EP1703964B1 (en) Method and apparatus for producing a detergent stock solution for use in industrial washing machines
RU2218618C2 (en) Method and device for case-hardening liquid radioactive wastes
JP2003312783A (en) Circulation system for liquid to be filled
CN215150489U (en) Auxiliary material prefabrication and automatic device that adds that gypsum board was used
CN210683312U (en) Double-deck formula automatic reagent feeding device
JP5457858B2 (en) Chemical supply method and chemical supply device
JP4801638B2 (en) Mortar manufacturing system for solidification of radioactive waste and method for manufacturing mortar for solidification thereof
CN214051209U (en) Online dispensing equipment
CN1246711A (en) Radioactive waste treatment device
CN210210867U (en) Concrete preparation facilities
KR100851926B1 (en) Manufacturing device of anti-sticking solution
CN201619197U (en) Floor-type additive scale and concrete mixing plant using the same
RU2284303C2 (en) The milled lime homogenization method and the device for its realization
CN117123110A (en) Integrated device and method for online mixing and injection of chemical compound flooding agent system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080404

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100410

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20100205

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100531

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130404