UA65649C2 - Контейнер транспортно-захисний для екологічно небезпечних та токсичних відходів - Google Patents

Abstract

Винахід відноситься до захисних контейнерів і призначений для транспортування, безпечного і довгострокового зберігання екологічно небезпечних та токсичних відходів і може бути використаний в регіональних сховищах. Контейнер включає зовнішні стінки корпусу та кришки, які виконано з армованого бетону, а внутрішні - у вигляді отвердженого матеріалу. Отверджений матеріал внутрішніх стінок корпусу і кришки виконано з епоксикремнійорганічної емалі при такому співвідношенні компонентів, мас. %: Епоксидна смола 28-32 Поліметилфенілсилокcановий лак 10-14 Розчинник 4-8 Наповнювач 41-52 Аеросил 0,2-0,5 Отверджувач 1,8-3,6

Description

Винахід відноситься до захисних контейнерів і призначений для транспортування, безпечного і довгострокового зберігання екологічно небезпечних і токсичних відходів, і може бути використаний в регіональних сховищах.

Відомий контейнер для зберігання екологічно небезпечних речовин, зовнішнім шаром якого є металевий корпус, а внутрішній шар виготовлений з бетонного покриття, армованого відповідним матеріалом і зміцненого просочуючою речовиною. Між корпусом і покриттям утворений проміжний шар полімеризованої та ствердженої просочуючої речовини (11.

Відомий контейнер призначений для зберігання твердих матеріалів та неагресивних рідин. Термін експлуатації такого контейнера визначається терміном служби зовнішнього металевого корпусу, що вимагає проведення протягом усього терміну експлуатації антикорозійних робіт, що, у свою чергу, збільшує експлуатаційні витрати.

Найбільш близьким по технічній суті є обраний в якості прототипу контейнер для зберігання екологічно небезпечних речовин і радіоактивних відходів, зовнішні стінки корпусу і кришки якого виконано з армованого бетону, а внутрішні стінки корпусу і кришки виконано з литого матеріалу. В якості литого матеріалу використовується склокристалічний матеріал, переважно кам'яне литво |2)|. Крім того, між зовнішніми і внутрішніми стінками корпусу відомого контейнера додатково розміщено шар з полімерного матеріалу, товщиною 0,5-5905 від товщини стінки кам'янолитого елементу.

До причин, що не дозволяють досягти необхідного експлуатаційного результату, а саме поліпшення технологічного процесу виготовлення самого контейнера, а також підвищення його надійності при експлуатації, відноситься те, що технологічний процес виготовлення кам'янолитих виробів складний і вимагає великих теплових витрат, що обумовлено високими температурами (до 1500"), які використовуються при виготовленні кам'янолитих виробів і наявністю тривалого і високотемпературного процесу випалу відлитих виробів з метою зменшення термічних напруг у тілі виробу. Крім цього, у місцях з'єднання корпусу і дна внутрішньої конструкції контейнера, що виготовляються з окремих елементів, буде відбуватися дифузія екологічно небезпечних відходів, які завантажуються в контейнер, що може призвести до їх проникнення через бетонний зовнішній шар у навколишнє середовище і до корозійного руйнування бетону зовнішнього шару. Наявність додаткового шару полімерного матеріалу між зовнішнім, бетонним та внутрішнім, кам'янолитим, шарами контейнера не може обмежити дифузію екологічнонебезпечних відходів у зв'язку з суттєво більш низькою довговічностю полімерів, обумовленою наявністю процесів старіння. Крім цього, при виготовленні контейнера, який складається з двох різних матеріалів (бетон і кам'яне литво) чи з трьох різних матеріалів (бетон, кам'яне литво і полімерний матеріал), у зв'язку з наявністю в бетоні і у полімерному матеріалі при їх ствердженні усадочних деформацій, уздовж поверхні їхнього контакту обов'язково буде утворюватися порожнина, товщина якої зі збільшенням часу експлуатації буде змінюватися в результаті різниці температурних коефіцієнтів лінійного розширення (ТКЛР), величина якого для бетону складає (1-1,53102К", для кам'яного литва - (0,75-0,80)105К" і для полімерів - (3-8)7105К.

Наявність розриву щільності в зонах контакту окремих елементів конструкції контейнера (шар бетону, шар кам'яного литва) приводить до необмеженого проникнення екологічно небезпечних відходів у ці порожнини з наступною їхньою дифузією через зовнішній пористий шар бетону в навколишнє середовище і виникненню можливості зминання внутрішніх шарів бетону з утворенням тріщин при іспиті контейнера на вільне падіння за рахунок удару об бетон внутрішньої камнелитої вставки.

В основу винаходу поставлена задача удосконалення контейнера для безпечного збереження екологічно небезпечних речовин шляхом використання цільної конструкції внутрішніх стінок, що дозволяє збільшити надійність контейнера при його експлуатації, при іспиті на вільне падіння та істотно спрощує технологічний процес його виготовлення. При цьому цілюом виключається дифузія небезпечних речовин, що містяться в контейнері в навколишнє середовище, виключається необхідність використання в конструкції кам'янолитих елементів, забезпечується монолітність конструкції і відсутність міжшарових порожнин у тілі контейнера або в зоні контакту полімерного матеріалу з бетоном.

Поставлене завдання вирішується тим, що в транспортно-захисному контейнері для екологічно небезпечних і токсичних відходів, що включає зовнішні стінки корпусу і кришки, які виконані з армованого бетону, а внутрішні - у вигляді ствердженого матеріалу, згідно винаходу стверджений матеріал внутрішніх стінок корпусу і кришки виконано з епоксикремнійорганічної емалі при наступному співвідношенні компонентів, мас.9о:

Епоксидная смола 28-32

Поліметилфенілсилоксановий лак 10-14

Розчинник 4-8

Наповнювач 46-52

Аеросил 0,2-0,4

Отверджувач 1,8-3,6

В якості розчинника використовують ацетон, наповнювача - оксид алюмінію, а отверджувача - поліетиленполіамін.

Нова сукупність суттєвих ознак є достатньою для досягнення поставленого завдання. Використання в запропонованому рішенні епоксикремнійорганічної емалі в якості внутрішнього захисного шару, яка відрізняється високою адгезією до поверхні бетону, високої деформативністю, тріщиностійкістю і хімічною стійкістю, виключає можливість утворення межі розділу в зоні контакту бетон - внутрішнє покриття.

Використання для створення внутрішнього шару контейнера отвердженого матеріалу на основі комплексної епоксикремнійорганічної емалі забезпечує наявність у складі внутрішнього захисного шару епоксигрупп і кремнійорганічних радикалів. Наявність епоксигрупп забезпечує щільність покриття, його еластичність, поверхневу проникність у зовнішній капілярний шар бетону, що збільшує механічну міцність зчеплення бетонної поверхні і емалі. Кремнійорганічна складова емалі, яка представлена поліметилфенілсилоксановим лаком, забезпечує протікання процесів хемосорбції силікатної складової бетону й емалі і забезпечує високу хімічну стійкість внутрішнього покриття. Підвищена хімічна стійкість кремнійорганічних смол обумовлена тією обставиною, що основний ланцюг їхніх молекул складений не з атомів вуглецю, як це має місце в епоксидній смолі, а з атомів кремнію і кисню. При цьому величина енергії зв'язку в першому випадку дорівнює 84,9ккал/моль, а в другому випадку - 108ккал/моль, тобто в 1,3 рази більше. Ця обставина обумовлює той факт, що кремнійорганічні смоли відрізняються більш високою хімічною стійкістю.

На фіг.1 схематично зображений контейнер для транспортування і безпечного збереження екологічно небезпечних і токсичних речовин і відходів, корпус якого має форму паралелепіпеда з закругленими кутами, кришка якого кріпиться до корпуса омоноличуючим розчином, що твердіє; на фіг.2 - контейнер, корпус якого має форму паралелепіпеда з закругленими кутами, кришка якого кріпиться до корпуса фіксуючими кріпильними елементами; на фіг.3З - контейнер, корпус якого має форму циліндра.

Контейнер транспортно-захисний для безпечного збереження екологічно небезпечних і токсичних відходів (кожної з варіантів) містить корпус 1, герметичну кришку 2 і такелажні вузли З для переміщення контейнера. Корпус 1 контейнера може мати форму паралелепіпеда з закругленими кутами 4 (фіг.1, 2) чи форму циліндра (фіг.3). Кришка 2 кріпиться до корпуса 1 кріпильними елементами, наприклад болтами 5 (фіг.2, 3), чи омоноличуючим розчином, що твердіє, б, який розташовується в зазорі 7 між корпусом і кришкою контейнера і забезпечує герметизацію ємності контейнера. Для цієї ж мети між корпусом 1 і кришкою 2 контейнера, кришка якого кріпиться до корпуса кріпильними елементами 5 (фіг.2, 3), розміщується ущільнювач 8. Зовнішні стінки 9 кришки 2 і корпусу 1 виготовлені з армованого бетону, а внутрішні стінки 10 кришки і корпусу виготовлені з епоксикремнійорганічної емалі при наступному співвідношенні компонентів, мас.9о:

Епоксидная смола 28-32

Поліметилфенілсилоксановий лак 10-14

Розчинник 4-8

Наповнювач 46-52

Аеросил 0,2-0,4

Отверджувач 1,8-3,6

Екологічно небезпечні і токсичні речовини і відходи, призначені для транспортування і тривалого збереження, завантажуються в корпус 1 контейнера, який закривається кришкою 2. Після завантаження контейнера, кришка 2 якого кріпиться до корпуса кріпильними елементами (фіг.2, 3), наприклад болтами 5, здійснюється закручування болтів. Після завантаження контейнера, кришка 2 якого кріпиться до корпусу 1 омоноличуючим розчином, що твердіє, б (фіг.1), у зазор 7 між корпусом і кришкою заливається омоноличуючий розчин, що твердіє, б, після чого контейнер встановлюється на площадку попередньої витримки і знаходиться там до затвердження розчину. Підйом і переміщення контейнера здійснюється підйомно-транспортними механізмами відповідної вантажопідйомності шляхом захоплення за такелажні вузли 3.

Запропонована конструкція контейнера забезпечує: - зниження питомих витрат на транспортування і збереження одиниці маси екологічно небезпечних і токсичних відходів за рахунок збільшення робочого об'єму контейнера; - можливість транспортування екологічно небезпечних і токсичних відходів та їхнє подальше збереження без перевантаження відходів із транспортних ємностей у ємності сховища, що виключає необхідність проведення робіт з дезактивації транспортних засобів, що, як правило, зв'язано з утворенням нових відходів; - відповідність сучасним вимогам екології.

Література: 1. Заявка ЕР Ме0109135, МПКЗ (21Е5/00, 23.05.84. 2. Пат. ША Ме23401, МПК? С21Е5/00, 31.08.98.

в о

Кер х а х 2 - - / о | / що - / решения ще пиття ф петля кнтктуттн няття в щен у ;

Фіг.

з й 9, І : і І

Меч | і | ши 2 : дес огет етос пвоо сити ут оотс во ооно т ретесси ТЕ дннннннннннннно Я : : І му я

І

І ! К-

І І І ВИННА: о соня о Е ! рош- о

Н

: і Й

Ї І і і і . | !

І

І :

Й копати, І і » І т

І й й І

І

І

Н і дідок як чутливо кун юІ ківі мікс яти тенти тт тях І ! ня ах рос и паща вух пущі ! ! і

Я І й і 1 і :

І

І й І

І с У сет М - 4 ун ; е--А А і

Н і

І й

Чину. 7

З

/ | Й / ЩА 505 0 -- дн, 8 ше нин ні -- 11 х родні ; 510 К Й п

Я пряну

ХУ | / !

З

Фіг. З

Claims (1)

1. Контейнер транспортно-захисний для екологічно небезпечних і токсичних відходів, що включає зовнішні стінки корпусу і кришки, які виконані з армованого бетону, а внутрішні - у вигляді отвердженого матеріалу, який відрізняється тим, що отверджений матеріал внутрішніх стінок корпусу і кришки виконано з епоксикремнійорганічної емалі при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90:

   епоксидная смола 28-32 поліметилфенілсилоксановий лак 10-14 розчинник 4-8 наповнювач 46-52 аеросил 02-04 отверджувач 1,8-3,6.