楊偉濤 韓志鋒

（中國(guó)核電工程有限公司河北分公司，河北 石家莊 050019）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)核電站發(fā)展迅速，同時(shí)核安全也受到國(guó)家及民眾的關(guān)注，核電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有很大的提高。新一代核電站中將放射性廢液處理設(shè)施由核島分離出來(lái)，建成獨(dú)立的廢液處理中心，在節(jié)省投資的同時(shí)，提高核島的安全性。廢液處理中心將集中處理核電站內(nèi)所有設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢液。因此，需要研發(fā)一種全新的放射性廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案，在保障安全的情況下機(jī)動(dòng)靈活的將不同設(shè)施產(chǎn)生的中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)到廢液處理中心。

1 中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案研究

核電站產(chǎn)生的放射性廢物種類較多，自然特性各不相同，針對(duì)不同的廢物開(kāi)發(fā)了不同的處理技術(shù)，處理系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用昂貴，在機(jī)組數(shù)量少的情況下產(chǎn)生的廢物量不夠多，設(shè)備的利用率較低。由于提高設(shè)備利用率，控制投資等原因，核電站建設(shè)了廢物處理中心，用于處理電廠內(nèi)數(shù)個(gè)核電機(jī)組產(chǎn)生的廢物[1]。廢液處理系統(tǒng)作為廢物處理的重要構(gòu)成部分，脫離核島廠房，在廢物處理中心建設(shè)了廢液處理中心（以下簡(jiǎn)稱處理中心）。

現(xiàn)階段核電站中采用管道輸送方式將廢液輸送至處理設(shè)施，輸送管道受到地理位置、地形的制約，且長(zhǎng)期埋于地下，存在管道、閥門泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，退役過(guò)程中還將產(chǎn)生大量的放射性廢物。為了免除管道輸送帶來(lái)的各種弊端，同時(shí)增加廢液轉(zhuǎn)運(yùn)的靈活性，擬用一套中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，包括一臺(tái)可移動(dòng)廢液貯存裝置——中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)罐車、廢液接收（排出）系統(tǒng)和沖洗系統(tǒng)，通過(guò)廠內(nèi)車輛運(yùn)輸將廢液由產(chǎn)生設(shè)施運(yùn)送至處理中心。

圖1 罐車接收放射性廢液流程圖Figure 1 The liquid waste received by tank car

本方案中廢液收集于高位貯槽中（貯槽高于罐車頂部），中放廢液通過(guò)自流方式進(jìn)入罐車，罐車接收廢液流程見(jiàn)圖1。該系統(tǒng)可以分為廢液接收系統(tǒng)和沖洗系統(tǒng)兩部分，其中廢液接收系統(tǒng)包括中放廢液貯罐、閥門及相應(yīng)的管道、快速接頭及軟管；沖洗系統(tǒng)由去污劑罐、閥門及相應(yīng)的管道組成。廢液產(chǎn)生設(shè)施與處理中心建設(shè)專用廢液轉(zhuǎn)運(yùn)接口，可通過(guò)軟管和快速接頭與罐車實(shí)現(xiàn)連接。轉(zhuǎn)運(yùn)完后用去污劑對(duì)廢液輸送管道和轉(zhuǎn)運(yùn)軟管進(jìn)行沖洗，以便清除管道中殘留的廢液。

圖2 罐車排出放射性廢液流程圖Figure 2 The liquid waste drained from tank car

圖2為罐車將廢液轉(zhuǎn)運(yùn)至處理中心的流程圖。軟管連接后由中放揚(yáng)液器采取抽真空方式將罐車內(nèi)廢液抽至處理中心，同樣轉(zhuǎn)運(yùn)完成后利用沖洗系統(tǒng)對(duì)管道及軟管進(jìn)行沖洗。

2 轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備—罐車設(shè)計(jì)

廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案中用到中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)罐車，根據(jù)《放射性物質(zhì)運(yùn)輸規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定，罐車應(yīng)具有良好的屏蔽效果以及檢漏設(shè)備，達(dá)到IP-2型貨包的要求，以滿足安全運(yùn)輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r(shí)為滿足工藝運(yùn)輸要求，擬采用的罐車包括：主體裝置、輔助系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。

（1）主體裝置作為罐車的基礎(chǔ)構(gòu)成部分，包括主體框架、屏蔽容器、罐車裝卸料接口。

主體框架：作為罐車重要的組成部分，承載著屏蔽容器，并為其他系統(tǒng)的設(shè)備和管道提供安裝空間及防護(hù)措施。由于屏蔽容器采用鑄鉛材料，重量較大，框架結(jié)構(gòu)需滿足承重及運(yùn)輸要求。

屏蔽容器：為中放廢液提供輻射防護(hù)屏障，內(nèi)部設(shè)壓力容器存放廢液，外部采用鑄鉛結(jié)構(gòu)進(jìn)行屏蔽。罐車表面劑量達(dá)到工作允許值（罐車表面劑量率≤2mSv/h，距離罐車表面2m遠(yuǎn)處劑量率≤0.1mSv/h）；同時(shí)屏蔽容器能夠承受真空系統(tǒng)和壓空系統(tǒng)產(chǎn)生的正、負(fù)壓力。

罐車裝卸料接口：通過(guò)帶有快速接頭的連接軟管，實(shí)現(xiàn)罐車與設(shè)施的快速連接，減少人員的操作時(shí)間。

（2）輔助系統(tǒng)為罐車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝、卸料功能提供必要?jiǎng)恿?，包括真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、氣體凈化系統(tǒng)。

真空、壓空系統(tǒng)：為罐車自動(dòng)接收、排出廢液及管道沖洗提供動(dòng)力。

氣體凈化系統(tǒng)：對(duì)罐車的呼排氣和真空系統(tǒng)排氣進(jìn)行處理，使其能夠達(dá)到就地排放的限值。

（3）安全系統(tǒng)為罐車的安全運(yùn)行提供保障，防止出現(xiàn)冒槽和泄漏事故，包括液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、泄漏報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。

液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)罐車內(nèi)廢液的液位，防止溢出，達(dá)到一定液位停止接收廢液，同時(shí)為控制系統(tǒng)提供參數(shù)。

泄漏報(bào)警系統(tǒng)：對(duì)屏蔽容器外側(cè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止屏蔽層外積存廢液。

自動(dòng)控制系統(tǒng)：對(duì)罐車進(jìn)行自動(dòng)控制，連接軟管后可自動(dòng)完成罐車的裝、卸料及沖洗功能，減少人員操作。

3 結(jié)語(yǔ)

罐車運(yùn)輸方式激動(dòng)靈活，不受地震地質(zhì)等條件影響，退役時(shí)清去污方便，產(chǎn)生的放射性廢物量小，對(duì)周圍環(huán)境潛在影響小。在發(fā)生如福島核電站等事故產(chǎn)生放射性廢液泄露的情況下，轉(zhuǎn)運(yùn)罐車也將能發(fā)揮其可移動(dòng)靈活、操作方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)將泄漏的放射性廢液轉(zhuǎn)運(yùn)出去。即使存在管道輸送前提下，罐車輸送也可作為其補(bǔ)充應(yīng)用手段，保障設(shè)施的安全，在核電站及核設(shè)施中有較大的應(yīng)用前景。

［1］張志銀,嚴(yán)滄生,黃來(lái)喜,等.核電廠放射性廢物最小化[M].中國(guó)原子能出版社,2013:31-32.