– температура самовоспламенения – не ниже 400°С.
|
|
Таблица 9.1 |
|
Качество цементного компаунда |
|||
|
|
|
|
Показатель качества |
Допустимые значения |
||
Удельная активность компаунда: |
Менее 3,7 1010 Бк/кг (1 10-3 Ки/г) |
|
|
бета-излучение |
|
||
альфа-излучение |
Менее 3,7 107 |
Бк/кг (1 10-6 Ки/г) |
|
Водоустойчивость (скорость выще- |
Менее 1 10-3 г/см2сут |
|
|
лачивания радионуклидов по цезию- |
|
||
137 и стронцию-90) |
|
|
|
Механическая прочность (предел |
Более 50 кгс/см2 |
|
|
прочности при сжатии) |
|
||
Радиационная стойкость |
Механическая |
прочность не менее |
|
|
50 кгс/см2 после облучения дозой 106 Гр |
|
|
Стойкость к термическим циклам |
Механическая прочность не менее 50 |
|
|
|
кгс/см2 после 30 циклов замораживания и |
|
|
|
оттаивания (минус 40 ... +40ºС) |
|
|
Водостойкость |
Механическая прочность не менее 50 |
|
|
|
кгс/см2 после 90-дневного погружения в |
|
|
|
воду |
|
|
Примечание. Под стойкостью при внешнем воздействии понимается изменения характеристик отвержденных РАО после воздействия, а под устойчивостью -
впроцессе этого воздействия. Это примечание относится также к табл. 9.2 и 9.3.
Вбитумную матрицу не должны включаться ЖРО, компоненты которых вступают с ней в химическое взаимодействие, сопровождающееся экзотермическими эффектами, образованием токсичных или взрывоопасных веществ, ухудшением качества образующегося компаунда.
Солевые концентраты, направляемые на битумирование, должны удовлетворять следующим требованиям:
–концентрация сильных окислителей (нитраты трехвалентных металлов, марганцевокислый калий и т.п.) в ЖРО не должна превышать 5 % от массы сухого остатка;
–содержание нитрата аммония в ЖРО не должно превышать 12 % от массы сухого остатка;
–величина pH ЖРО должна находиться в пределах 6,5-11,5;
–удельная активность жидких РАО не должна превышать
3,7 1010Бк/дм3.
181
ЖРО не должны содержать органических веществ, которые в условиях проведения процесса битумирования могут образовать легколетучие соединения в количествах, способных создать взрывоопасную концентрацию в газовой фазе. Должен быть обеспечен контроль за содержанием таких соединений в отходящих газах. С целью предотвращения разлива в помещении битумного компаунда при его расфасовке должен быть предусмотрен контроль размещения контейнера для битумного компаунда под сливным патрубком и заполнения емкости битумным компаундом, также устройство, исключающее возможность разлива во время транспортирования контейнера с битумным компаундом от места заполнения до места выдержки для остывания.
|
Таблица 9-2 |
|
Качество битумного компаунда |
||
|
|
|
Показатель качества |
Допустимые значения |
|
Удельная активность компаунда: |
Менее 3,7 1010 Бк/кг (1 10-3 Ки/г) |
|
бета-излучение |
|
|
альфа-излучение |
Менее 3,7 107 Бк/кг (1 10-6 Ки/г) |
|
Водоустойчивость (скорость выщела- |
Менее 1 10-3 г/см2 сут |
|
чивания радионуклидов по цезию-137 и |
|
|
стронцию-90) |
|
|
Содержание свободной влаги в компа- |
Менее 3 % |
|
унде |
|
|
Термическая устойчивость и стойкость |
Температура вспышки более 200 oC |
|
|
Температура воспламенения |
|
|
Более 250oC; |
|
|
Температурасамовоспламенения |
|
|
более 400oC |
|
Радиационная стойкость |
Увеличение объема менее 10 % после |
|
|
облучения дозой 106 Гр (108 рад) |
|
Биологическая устойчивость |
Отсутствие роста грибков |
|
Параметры процесса битумирования должны обеспечивать получение гомогенного битумного компаунда с равномерным распределением по его объему радионуклидов.
При битумировании должно быть обеспечено управление технологическими параметрами процесса и их контроль, обеспечивающих получение битумного компаунда с основными показателями качества, приведенными в табл. 9.2.
182
Таблица 9.3
Качество стеклоподобного материала
Показатель качества |
Допустимые значения |
|
Состав отвержденных ЖРО |
Менее 24 – 27 % мас. Na2O и оксидов однова- |
|
лентных нуклидов; |
||
|
|
Менее 20 - 24% мас. Al2O3 и оксидов многова- |
|
|
лентных нуклидов, в том числе менее 0,2 % мас- |
|
|
сы трансурановых элементов; |
|
|
менее 50 –52 % мас. Р2O5 |
Однородность |
|
Равномерность состава блока по макрокомпо- |
|
|
нентам в пределах ± 10%; |
|
|
Отсутствие выделения дисперсных фаз, особенно |
|
|
для альфа-излучателей. |
|
|
Количество альфа-излучателей менее 0,2 % мас. |
Тепловыделение |
|
менее 5 кВт /м3 |
Водоустойчивость |
(скорость |
10-5 - 10-6 г/см2 сутки цезия-137; |
выщелачиваемости |
по це- |
10-6 г/см2 сутки стронция-90; |
зию, стронцию и плутонию) |
10-7 г/см2 сутки плутония |
|
Термическая стойкость |
Отсутствие изменений структуры и водостойко- |
|
|
|
сти в результате хранения при температуре до |
|
|
450ºС |
Радиационная |
|
Неизменность структуры и водоустойчивости |
стойкость |
|
при значениях: |
|
|
а) дозы ~ 108 Гр (по бета,гамма-излучению), |
|
|
б)1018 - 1019 альфа-распадов/см3 |
Механическая прочность: |
(0,9 -1,3) кгс/мм2 ; (0,9 – 3) 107 Н/м2 |
|
Прочность на сжатие |
||
Прочность на изгиб |
|
(4,1 - 4,7) кгс/мм2 ; (4,1 – 4,7) 107 Н/м2 |
Модуль Юнга |
|
более 5400 кгс/мм2; (более 5,4 1010 Н/м2) |
Теплофизические константы: |
(8-15) 10-6 1/0C |
|
коэффициент термического |
||
расширения |
|
|
Коэффициент теплопровод- |
Изменения в пределах 0,7-1,6 Вт/мК в интервале |
|
ности |
|
температур 20-500ºС |
Газовыделение |
|
Недопустимо |
При отверждении ЖРО методом остекловывания должны вы-
полняться следующие требования:
Установка остекловывания должна находиться в отдельном помещении, снабженном системой вентиляции. С целью предотвращения разлива стеклоподобного материала при его расфасовке должен быть предусмотрен контроль размещения контейнера для
183
стеклоподобного материала под сливным патрубком и заполнения емкости стеклоподобным материалом, а также устройство, исключающее возможность разлива во время транспортирования контейнера со стеклоподобным материалом от места его заполнения до места выдержки для остывания.
Концентрация плутония в ЖРО не должна превышать 0,03 г/дм3. При остекловывании должен быть обеспечен контроль концентраций радионуклидов и концентраций Н2, СО и других газов, отходящих из печи. Химический состав ЖРО, используемые материалы и параметры процесса остекловывания должны обеспечивать получение гомогенного стеклоподобного материала с равно-
мерным распределением по его объему радионуклидов.
При остекловывании должно быть обеспечено управление технологическими параметрами процесса и контроль за ними, обеспечивающими получение стеклоподобного материала с основными показателями качества, приведенными в табл.9.3.
Кондиционирование ЖРО. Требования безопасности к кондиционированию ЖРО аналогичны требованиям, изложенным для ТРО в разд. 9.1.
9.3.Требования по обеспечению безопасности при обращении с газообразными РАО
Целью обеспечения безопасности при обращении с газообразными РАО (ГРО) является предотвращение выброса радиоактивных веществ в окружающую среду в количествах, превышающих допустимые выбросы, установленные в соответствии с ФНП.
ГРО, образуемые на объектах ИАЭ, проходят очистку на различных газоочистных установках: ионообменных фильтрах, фильтрах Петрянова, скруберрных установках, уловителях твердых частиц и др., которые очищают (хотя и не в полной мере) газ (воздух), содержащий радионуклиды, и преобразуют ГРО в ТРО или ЖРО в зависимости от конструкции очистительной установки. Технические требования к этим установкам, также требования к технологическому и радиационному контролю при обращении с ГРО приведены в НП-021-2000 [66].
Ниже приводятся положения, которые должны учитываться при выборе технических средств и организационных мер для безопас-
184
ного обращения с ГРО, а также методы и средства технологического и радиационного контроля.
Для повышения безопасности при эксплуатации технических средств, используемых в системе обращения с ГРО, должны быть предусмотрены:
–комплекс технических средств для безопасного обращения с ГРО и организационных мер по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности, в том числе по предотвращению распространения пламени и продуктов горения через воздуховоды и газоходы;
–средства для регулирования производительности тягодутьевых устройств (газодувок, вентиляционных агрегатов, вентиляторов, компрессоров и т.п.);
–резервирование фильтрующих и поглощающих элементов оборудования с целью обеспечения замены или регенерации фильтров (поглотительных колонок) без прекращения очистки ГРО;
–местная очистка воздуха, удаляемого из мест возможного образования и накопления ГРО (укрытий, боксов, камер, шкафов, каньонов, других подобных устройств и мест проведения ремонт- но-профилактических работ);
–методы и средства для обеспечения стабильности параметров сред, влияющих на работоспособность и эффективность фильтров
ипоглотителей (температуры, влажности, скорости потока), при этом допускается использовать максимальное возможное сокращение протяженности воздуховодов, теплоизоляцию воздуховодов, подогрев (охлаждение) транспортируемых ГРО.
Для предотвращения снижения эффективности работы аппаратов очистки ГРО, содержащих влагу (в виде тумана и (или) пара), должны быть предусмотрены технические средства ее удаления из газового потока, в том числе механические фильтры, подогреватели, влагоотбойники, конденсаторы, аппараты нейтрализации паров агрессивных жидкостей и иное оборудование, обеспечивающее эффективное удаление влаги.
При наличии в ГРО альфа-активных радионуклидов должны быть предусмотрены (независимо друг от друга) технические средства и организационные меры по: предотвращению неконтролируемого накопления альфа-активных радионуклидов в элементах оборудования, трубопроводов (воздуховодов); удалению альфа - активных радионуклидов в случае возможного неконтролируемого их накопления; контролю за накоплением альфа-активных радио-
185