Устройство для очистки и хранения радиоактивных отходов

Устройство для очистки и хранения радиоактивных отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к устройствам для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов до безопасных концентраций и хранения осажденных в фильтре радионуклидов. Кроме того, изобретение обеспечивает радиационную защиту от собственного излучения и механическую прочность при длительном хранении.

Известен контейнер для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива (а.с. СССР №1630558, Кл. G21F 5/00, 1994), содержащий металлический корпус в форме цилиндра, имеющий радиационную защиту и демпфирующие кольца.

Недостатком известного контейнера является невозможность его применения для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов.

На объектах ядерной энергетики (атомных станциях, базах атомного флота) скопилось огромное количество жидких радиоактивных отходов с растворенными радиоактивными изотопами цезия, стронция и др. Возможности хранения ограничены. Возможные нарушения герметичности емкостей с жидкими радиоактивными отходами могут вызвать экологические аварии.

Задачей изобретения является получение экологически безопасного фильтрата, уменьшение объемов жидких радиоактивных отходов за счет осаждения радионуклидов в фильтре, обеспечение надежной защиты от собственной радиации, механических повреждений при транспортировке и дальнейшем хранении.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки и хранения радиоактивных отходов, содержащем контейнер, состоящий из литого металлического корпуса и крышки, снабженный энергопоглощающими деформируемыми элементами, внутри контейнера размещен фильтр, наполненный ионоселективным сорбентом, разделенный по всему объему на секции по высоте и радиусу, причем в горловине фильтра установлена герметизирующая заглушка с захватным элементом в виде грибка, а стенки контейнера имеют толщину, обеспечивающую защиту от радиации и механических повреждений, при этом энергопоглощающие деформируемые элементы выполнены в виде кольцевых канавок и защитного кожуха, кроме того, корпус контейнера в верхней части снабжен буртом, к днищу прикреплено кольцо, а на крышке установлена центрирующая проставка.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - заглушка, общий вид.

Устройство для очистки и хранения радиоактивных отходов содержит контейнер 1, состоящий из металлического литого корпуса 2, крышки 3 и размещенного внутри контейнера 1 неизвлекаемого фильтра 4, наполненного ионоселекционным сорбентом 5.

Фильтр 4 предназначен для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов (цезия, стронция и др.) до безопасных концентраций путем удержания радионуклидов на ионоселективном сорбенте 5 и накопления.

Для равномерного распределения протока отходов фильтр 4 разделен на секции по высоте и радиусу по всему объему фильтра 4 (на чертеже не показано). В горловине 6 фильтра 4 установлена герметизирующая заглушка 7 с захватным элементом 8 в виде грибка, позволяющая производить ее съем, удержание и установку автоматическими приспособлениями дистанционно.

Заглушка 7 состоит из корпуса 9, подпружиненного затвора 10, запорного конуса 11 с захватным элементом 8 в виде грибка и распорных подпружиненных стержней 12.

Для предотвращения выпадания запорного конуса 11 из корпуса 9 заглушки 7 запорный конус 11 вставляется в упорный бурт 13. Запорный конус 11 имеет углубление "под - ключ" квадратной, шестигранной или иной формы для его заворачивания и отворачивания.

Для обеспечения защиты от радиации и механических повреждений контейнер имеет толщину стен, обеспечивающих эти условия. Кроме того, для дополнительной защиты содержимого контейнера от повреждений при падении и ударах контейнер снабжен энергопоглощающими деформируемыми элементами в виде разгрузочных кольцевых канавок 14 и защитного кожуха 15.

Герметизация корпуса 2, крышки 3 и фильтра 4 осуществляется с помощью уплотнительных прокладок 16. Корпус 2 снабжен буртом 17 в верхней части и кольцом 18, приваренным к днищу. Бурт 17 предназначен для захвата и удержания контейнера 1 при проведении грузоподъемных и транспортных операций. На крышке 3 установлена центрирующая проставка 19, на которую при складировании контейнеров по высоте надевается кольцо 18, приваренное к днищу следующего контейнера.

Устройство работает следующим образом. К горловине 6 фильтра 4 подводится специальная насадка с магистралями подвода жидких радиоактивных отходов и слива очищенного фильтрата.

Жидкие радиоактивные отходы под давлением поступают в фильтр 4 через периферийно расположенные отверстия 20, проходят через сорбент 5. Очищенный фильтрат сливают наружу через центральную трубу 21. После насыщения сорбента 5 радионуклидами горловина 6 фильтра 4 закрывается заглушкой 7. Заглушка 7 с вывернутым запорным конусом 11 устанавливается в горловину 6 фильтра 4, при этом распорные подпружиненные стержни 12 утоплены внутрь корпуса 9. После установки заглушки 7 заворачивают запорный конус 11, при этом распорные стержни 12 расходятся в стороны, упираются в проточку горловины 6 и фиксируют заглушку 7. Дополнительную герметизацию заглушки 7 при отправке на захоронение осуществляют путем приварки заглушки 7 к горловине 6 фильтра 4.

Устройство для очистки и хранения радиоактивных отходов, содержащее контейнер, состоящий из литого металлического корпуса и крышки, снабженный энергопоглощающими деформируемыми элементами, отличающееся тем, что внутри контейнера размещен фильтр, наполненный ионоселективным сорбентом, разделенный по всему объему на секции по высоте и радиусу, причем в горловине фильтра установлена герметизирующая заглушка с захватным элементом в виде грибка, а стенки контейнера имеют толщину, обеспечивающую защиту от радиации и механических повреждений, при этом энергопоглащающие деформируемые элементы выполнены в виде кольцевых канавок и защитного кожуха, кроме того, корпус контейнера в верхней части снабжен буртом, к днищу прикреплено кольцо, а на крышке установлена центрирующая проставка.