ГОСТ Р 51824-2001
Группа Ф44
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОНТЕЙНЕРЫ ЗАЩИТНЫЕ НЕВОЗВРАТНЫЕ
ДЛЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ БЕТОНА
Общие технические требования
Non-retrievable shielding casks for radioactive waste made
of concrete based structural materials.
General technical requirements
ОКС 13.030.40
13.080
ОКП 69 6844
Дата введения 2002-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским проектным и научно-исследовательским институтом комплексной энергетической технологии "ВНИПИЭТ"
ВНЕСЕН Департаментом атомной науки и техники
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 12 ноября 2001 г. N 457-ст
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на защитные невозвратные контейнеры из конструкционных материалов на основе бетона, предназначенные для размещения, длительного хранения в хранилищах, транспортирования и захоронения в приповерхностных или подземных могильниках твердых и отвержденных радиоактивных отходов.
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к защитным невозвратным контейнерам из конструкционных материалов на основе бетона для твердых и отвержденных радиоактивных отходов ядерных установок, радиационных источников, пунктов хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ и хранилищ радиоактивных отходов, за исключением отработавшего ядерного топлива и высокоактивных твердых и отвержденных отходов, образующихся при его переработке.
Требования настоящего стандарта должны учитываться при разработке нормативной, проектно-конструкторской и технологической документации по кондиционированию, хранению и захоронению радиоактивных отходов.
При изготовлении, испытаниях и эксплуатации контейнеров следует руководствоваться требованиями государственных стандартов или других нормативных документов на конкретные изделия по утвержденной проектной документации.
В стандартах или других нормативных документах на конструкции конкретных видов контейнеров в зависимости от их назначения, схемы обращения и других условий могут устанавливаться дополнительные требования, не противоречащие данному стандарту, или конкретизироваться требования настоящего стандарта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601-95 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 13015.0-83 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования
ГОСТ 13015.2-81 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Маркировка
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ Р 50927-96 Отходы радиоактивные битумированные. Общие технические требования
ГОСТ Р 50996-96 Сбор, хранение, переработка и захоронение радиоактивных отходов. Термины и определения
3 Определения
В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 27.002 и ГОСТ Р 50996, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 радиоактивное содержимое: Радиоактивное вещество вместе с любыми загрязненными материалами, размещенное в упаковочном комплекте.
3.2 упаковочный комплект: Совокупность компонентов, необходимых для полного размещения и удержания радиоактивного содержимого.
3.3 невозвратный защитный контейнер (НЗК): Упаковочный невозвратный комплект, предназначенный для размещения, хранения и захоронения твердых и отвержденных радиоактивных отходов.
3.4 нормальные условия обращения: Условия обращения в определенных проектом эксплуатационных условиях и пределах.
4 Общие технические требования
4.1 Требования назначения
4.1.1. Основные требования
Невозвратный защитный контейнер является элементом системы обращения с радиоактивными отходами и должен соответствовать требованиям действующих норм радиационной безопасности, санитарных правил, правил безопасности при обращении с радиоактивными отходами, а также требованиям настоящего стандарта.
4.1.2 Требования к типу и физико-химическим свойствам загружаемых отходов
4.1.2.1 В невозвратном защитном контейнере размещают только твердые или отвержденные радиоактивные отходы (РАО).
К твердым и отвержденным отходам, предназначенным для загрузки в НЗК, относятся цементированные, битумированные и остеклованные радиоактивные отходы, содержащие соли, отработанные сорбенты, перлит, золу; брикеты прессованных твердых отходов различной формы; фрагментированные твердые материалы; отработавшие изделия.
4.1.2.2 Качество загружаемых цементированных отходов должно соответствовать [1]. Качество загружаемых битумированных отходов должно соответствовать ГОСТ Р 50927.
На поверхности твердых загружаемых отходов допускается наличие конденсационной влаги.
4.1.2.3 При наличии в отходах коррозионно-опасных по отношению к конструкционному материалу веществ требуется проводить специальные мероприятия по защите внутренней поверхности конструкции контейнера от коррозии.
4.1.2.4 При размещении отходов, увеличивающихся в объеме и/или выделяющих газы, необходимы специальные технические решения по конструкции контейнера, исключающие повышение внутреннего давления в упаковке до параметров, приводящих к нарушению нормальных условий обращения с упаковкой.
4.1.2.5 Не допускается загружать в контейнер:
- горючие отходы совместно с негорючими отходами;
- сыпучие отходы без упаковки, предотвращающей пыление и просыпание загружаемых отходов.
4.1.3 Требования к вместимости по радиоактивному содержимому
Количество радиоактивных веществ в одной упаковке должно ограничиваться максимально допустимой активностью для радиоактивных веществ особого вида и максимально допустимой активностью для веществ иных, чем особого вида, в соответствии с значениями, приведенными в [2].
4.2 Требования надежности
Срок службы контейнера для условий временного хранения в хранилищах, при котором сохраняется его работоспособность (механические и прочностные характеристики, защитные функции по отношению к ионизирующим излучениям, безопасность грузозахватных элементов, герметичность конструкции), должен составлять не менее 50 лет.
Срок службы контейнера для условий захоронения в приповерхностных или подземных могильниках, при котором сохраняется его работоспособность как инженерного барьера (герметичность, механическая прочность), должен составлять не менее 300 лет с учетом хранения в хранилищах в течение 50 лет.
4.3 Требования безопасности
4.3.1 Требования радиационной безопасности
4.3.1.1 НЗК должен обеспечивать защиту от ионизирующих излучений, чтобы мощность эквивалентной дозы в любой точке на его поверхности не превышала 2,0 мЗв/ч, а на расстоянии 1 м от поверхности не превышала 0,1 мЗв/ч.
4.3.1.2 Допускается отступление от регламентированного в 4.3.1.1 значения мощности дозы на наружной поверхности НЗК при условии непревышения основного предела доз для персонала группы А в соответствии с требованиями [3], 3.1 и [4], 3.3.
4.3.1.3 Толщину биологической защиты определяют расчетным методом с учетом радионуклидного состава, уровня активности и вида отходов, принятой мощности эквивалентной дозы излучения на наружной поверхности НЗК и на расстоянии 1 м.
4.3.1.4 Нефиксированное (снимаемое) загрязнение наружной поверхности НЗК с радиоактивными отходами после проведения дезактивации не должно превышать 5 част/(мин·см
) для отдельных альфа-нуклидов, 20 част/(мин·см) для прочих альфа-нуклидов и 200 част/(мин·см) для бета-нуклидов.
4.3.1.5 Фиксированное (неснимаемое) загрязнение для наружной поверхности НЗК с радиоактивными отходами не нормируется.
4.3.2 Требования ядерной безопасности
При размещении в НЗК радиоактивных отходов с содержанием ядерных материалов более 15 г каждого изотопа в отдельности или их смеси из расчета на одну упаковку требования ядерной безопасности должны обеспечиваться в соответствии с правилами [5], [6] и учетом специальных нормативных документов по ядерной безопасности в зависимости от стадии обращения с НЗК.
4.4 Требования к герметичности и изолирующим свойствам
Конструкция НЗК должна быть герметичной и обеспечивать:
- герметичность соединений при внутреннем гидравлическом давлении 75 кПа;
- утечку воздуха не более 500 Па/л·с
.
4.5 Требования к механической прочности
Конструкция НЗК при испытаниях должна выдерживать нагрузки, возникающие при нормальных условиях обращения:
- статическую нагрузку на сжатие в течение 24 ч, равную пятикратному значению массы заполненного контейнера, моделирующую нагрузку при штабелировании;
- динамическую нагрузку, возникающую при падении контейнера с отходами на жесткое основание с высоты 0,5 м на днище и на угол между днищем и стенкой;
- ударную нагрузку от падения металлического стержня из углеродистой стали диаметром 32 мм с полусферическим концом радиусом 16 мм и массой 6 кг с высоты 1 м в направлении центра наименее прочной части НЗК.
4.6 Требования стойкости к внешним воздействиям
4.6.1 НЗК должен выдерживать температурное воздействие окружающей среды от 223 до 343 К (минус 50 - плюс 70 °С).
4.6.2 НЗК должен выдерживать повышение температуры до 403 К (+130 °С) при сливе битумного компаунда непосредственно в НЗК.
4.6.3 НЗК должен сохранять свои свойства после прохождения землетрясения интенсивностью до проектного землетрясения (ПЗ) включительно для района размещения объектов по обращению с упаковками.
4.7 Требования к сохранению герметичности и защитных свойств после испытаний на нормальные условия обращения
4.7.1 НЗК должен сохранять свои защитные свойства, чтобы после проведения испытаний на способность выдерживать нормальные условия обращения в соответствии с 4.5, увеличение максимального уровня излучения на любой внешней поверхности упаковки не превышало 20 % рассчитанного или зарегистрированного уровня излучения до проведения испытаний.
4.7.2 НЗК должен сохранять герметичность в соответствии с 4.4 после проведения испытаний на способность выдерживать нормальные условия обращения.
4.8 Требования технологичности при разработке и изготовлении
4.8.1 Конструкция контейнера должна обеспечивать возможность изготовления на общепромышленном оборудовании и не требовать, по возможности, применения специальных технологий.
4.8.2 Конструкция НЗК должна учитывать технологический процесс переработки РАО, объем, свойства и форму загружаемых отходов и предусматривать возможность их размещения в стандартных первичных упаковках.
4.8.3 Конструкция НЗК должна допускать возможность обслуживания контейнеров как непосредственно, так и дистанционно.
4.8.4 Расположение и количество грузозахватных элементов и выемок для осуществления погрузоразгрузочных работ должно обеспечивать возможность осуществления грузоподъемных операций погрузчиком и краном.
4.8.5 Конструкция НЗК должна обеспечивать возможность штабелирования контейнеров в хранилищах и могильниках.
4.8.6 Применяемые для изготовления НЗК материалы должны соответствовать требованиям стандартов и других нормативных документов.
4.9 Конструктивные требования
4.9.1 НЗК, предназначенный для загрузки твердых отходов и отходов в упаковке, должен состоять из корпуса и съемной крышки.
4.9.2 НЗК для иммобилизированных (цементированных, битумированных и т.п.) отходов, загружаемых наливом, должен состоять из корпуса и герметично соединенной с ним крышки. В крышке НЗК для иммобилизированных отходов должно быть предусмотрено отверстие для загрузки отходов, закрываемое пробкой, выполненной из материала контейнера.
4.9.3 В конструкции корпуса должны быть предусмотрены грузозахватные элементы для перемещения корпуса и упаковки.
4.9.4 В конструкции крышки контейнера (или пробки) должны быть предусмотрены грузозахватные элементы, обеспечивающие возможность механизированного дистанционного подъема и установки крышки (или пробки) на контейнер.
4.9.5 Конструкция крышки (или пробки) должна обеспечивать возможность заполнения герметизирующим составом стыка корпус-крышка (или крышка-пробка).
4.9.6 Грузозахватные элементы контейнера должны выдерживать нагрузку, равную двойной массе контейнера в загруженном состоянии.
4.9.7 НЗК должен быть устойчивым при штабелировании и проведении погрузоразгрузочных работ, т.е. отношение кратчайшего расстояния от проекции центра тяжести на опорную горизонтальную поверхность до ребра опрокидывания любой боковой стороны к высоте центра тяжести над опорной горизонтальной поверхностью должно соответствовать 1,25-1,50.
4.9.8 Массогабаритные характеристики НЗК должны выбираться с учетом характеристики транспортных и грузоподъемных средств.
4.9.9 В конструкции контейнера следует свести к минимуму количество выступающих частей.
4.9.10 Конструкция контейнера, его форма и качество наружной поверхности должны обеспечивать возможность его дезактивации.
4.9.11 Качество и точность изготовления конструкции контейнера должны соответствовать ГОСТ 13015.0.
5 Требования к конструкционным материалам
5.1 Для изготовления НЗК следует применять конструкционные материалы, свойства которых соответствуют техническим условиям на НЗК по следующим характеристикам:
- радиационная стойкость;
- механическая прочность;
- коррозионная стойкость по отношению к загружаемым отходам и дезактивирующим составам;
- химическая стойкость;
- морозостойкость;
- физическая и химическая совместимость друг с другом и с радиоактивными отходами, которые помещены в НЗК;
- водонепроницаемость;
- газопроницаемость;
- диффузионная проницаемость;
- стойкость к микроорганизмам, плесени и грибкам;
- пожароустойчивость;
- дезактивируемость
и сохраняют эти свойства на протяжении всего срока службы контейнера.
5.2 Бетоны, применяемые при изготовлении контейнеров, должны иметь следующие показатели качества:
- класс бетона по прочности на сжатие - не ниже В 40 (М 550);
- марка бетона по водонепроницаемости - не ниже W 10;
- марка бетона по морозостойкости - не ниже F 200.
5.3 Диффузионная проницаемость конструкционных материалов по основным радионуклидам не должна превышать для цезия - 1,0·10
м·с; трития - 1,5·10 м·с.
5.4 Для достижения механической прочности контейнеров следует применять армирование бетона стержневой или проволочной арматурной сталью либо волокнами из металла и других материалов.
5.5 При выборе состава герметизирующей смеси для заполнения стыка корпус-крышка (или крышка-пробка) необходимо учитывать общие требования к конструкционным материалам НЗК (5.1-5.3) и следующие требования:
- герметизирующая смесь и выбранная технология герметизации должны обеспечить надежное заполнение стыка;
- герметизирующая смесь должна быть безусадочной;
- герметизирующая смесь не должна содержать дефицитных и токсичных компонентов.
6 Требования к комплектности
6.1 Комплектность составных частей контейнера устанавливают в технической документации на конкретное изделие.
6.2 В комплект поставки контейнера должны входить:
- корпус контейнера - 1 шт.;
- крышка контейнера (пробка контейнера) - 1 шт.;
- герметизирующий состав - 1 упаковка;
- руководство по эксплуатации в соответствии с ГОСТ 2.601 - 1 экз.;
- паспорт изделия в соответствии с ГОСТ 2.601 - 1 экз.
7 Требования к маркировке
7.1 Порожний контейнер на видном месте внешней поверхности должен иметь четкую маркировку в соответствии с ГОСТ 13015.2, содержащую:
- условное обозначение защитного контейнера;
- товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя;
- штамп ОТК;
- дату изготовления контейнера;
- заводской номер (номер защитного контейнера);
- указание места строповки по ГОСТ 14192;
- указание верха изделия по ГОСТ 14192;
- массу пустого контейнера, т.
7.2 Маркировку контейнера с отходами осуществляют в соответствии с требованиями [7].
8 Требования к упаковке НЗК
8.1 Контейнеры с предприятия-изготовителя следует поставлять потребителю в собранном виде с учетом требований ГОСТ 23170.
8.2 Документы, прилагаемые с контейнером или партией контейнеров, должны быть упакованы в пакеты из полиэтиленовой пленки и помещены в доступное для потребителя место.
9 Требования к транспортированию и хранению НЗК
9.1 Транспортирование контейнеров осуществляют всеми видами транспорта при условиях, исключающих воздействие на НЗК атмосферных выпадающих осадков.
9.2 Условия транспортирования в части воздействия механических факторов устанавливают в нормативных документах на конкретное изделие в соответствии с ГОСТ 23170.
9.3 Крепление контейнеров в транспортном средстве и сам процесс транспортирования должны обеспечивать сохранность формы, размеров и товарного вида контейнеров.
9.4 Крышка контейнера при транспортировании должна быть зафиксирована на корпусе контейнера.
9.5 Потребитель должен хранить контейнеры под навесами или в помещениях, защищающих поверхность контейнеров от воздействия атмосферных выпадающих осадков.
9.6 Условия хранения и транспортирования контейнеров в части воздействия климатических факторов внешней среды устанавливают в нормативных документах на конкретное изделие в соответствии с ГОСТ 15150.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
[1] | РД 95 10497-93 | Качество компаундов, образующихся при цементировании жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности. Технические требования. М., 1993 |
[2] | ПБТРВ-73 | Правила безопасности при транспортировании радиоактивных веществ. М., Атомиздат, 1974 |
[3] | НРБ-99 | Нормы радиационной безопасности: 2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность СП 2.6.1.758-99 - М.: Минздрав России, 1999 |
[4] | ОСПОРБ-99 | Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности: 2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность СП 2.6.1.799-99 - М.: Минздрав России, 2000 |
[5] | ПБЯ-06-00-96 | Основные отраслевые правила ядерной безопасности при использовании, переработке, хранении и транспортировании ядерно опасных делящихся материалов. М., 1996 |
[6] | ОПБЗ-83 | Основные правила безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов. М., 1984 |
[7] | ПН АЭГ-14-41-97 | Правила безопасности при обращении с радиоактивными отходами атомных станций / Правила и нормы в атомной энергетике. Госатомнадзор России. М., 1997 |