某核電站放射性廢油暫存庫工藝設(shè)計研究

王博 蔡曉丹

摘 要：本文主要通過核電站放射性廢油及廢有機(jī)溶劑的預(yù)估產(chǎn)生量來對國內(nèi)某核電站放射性廢油暫存庫的工藝設(shè)計及存在問題分析研究，以期對后續(xù)核電項目的放射性廢油暫存庫的前期工作及后續(xù)工藝設(shè)計起到一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：核電站；放射性廢油暫存庫；工藝設(shè)計

1 背景

目前，國內(nèi)處理核電站產(chǎn)生的放射性廢油能力有限，且周期較長。一般來說，核電站在建造過程中，都要考慮放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的存放問題。一個核電廠區(qū)內(nèi)至少要設(shè)置一個放射性廢油暫存庫。設(shè)置的放射性廢油暫存庫，主要是用于貯存核電站運行的整個壽期內(nèi)控制區(qū)[ 1 ]產(chǎn)生的可燃不易爆的放射性廢油和放射性廢有機(jī)溶劑。

2 工藝設(shè)計

放射性廢油暫存庫的工藝設(shè)計，首先是根據(jù)項目要求及設(shè)計輸入性文件來確定本項目的主要設(shè)計內(nèi)容。本文分析研究的國內(nèi)某在建核電站的放射性廢油暫存庫，可研規(guī)劃面積約350m2，設(shè)計存儲適用于全廠6臺機(jī)組。在設(shè)計開始之前，需要業(yè)主配合提供或明確的放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的年運行產(chǎn)生預(yù)估量，業(yè)主未給出。對比分析以往核電站設(shè)計經(jīng)驗，參考國內(nèi)已運行的某核電項目在日常運行與大修中產(chǎn)生的放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的預(yù)估量，作為本項目設(shè)計的設(shè)計輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)。

參考數(shù)據(jù)如下所示：

1）廢油產(chǎn)生量：兩臺機(jī)組運行接近20堆年實際產(chǎn)生8個200L金屬桶共計1600L廢油， 4臺機(jī)組壽期共160堆年，所以1600L×8=12800L，由于當(dāng)時2臺機(jī)組實際不到20堆/年，考慮預(yù)估的誤差，4臺機(jī)組考慮15000L的儲存能力，預(yù)估面積30m2。

2）廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量：兩臺機(jī)組每年產(chǎn)生量為20桶×20L/桶=400L，運行至今大約產(chǎn)生量為400 L ×10=4000L。則4臺機(jī)組40年的產(chǎn)生量為：4000L×4×2=32000L，預(yù)估面積60m2。

其次就是工藝平面的布置設(shè)計。暫存庫的功能主要是用于存放放射性廢油和廢有機(jī)溶劑?？紤]暫存庫可研規(guī)劃的面積和功能需求，除了布置放射性廢油貯存區(qū)、放射性廢有機(jī)溶劑貯存區(qū)、廢物運輸通道之外，還需設(shè)置對應(yīng)的人員進(jìn)出操作通道，如門廳、控制室、更衣間、過渡間（檢測間），以及對應(yīng)的消防通風(fēng)設(shè)置，如消防設(shè)備間、排風(fēng)機(jī)房等。

放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的進(jìn)出庫設(shè)計，在庫房的大門位置設(shè)置廢物運輸通道，廢物運輸通道及貯存區(qū)上空，設(shè)置2t電動單梁懸掛式吊車，依靠人工輔助操作完成進(jìn)庫車輛上廢物桶的卸貨及貯存區(qū)的擺放?？紤]廢油和廢溶劑的可燃性，除配置對應(yīng)的消防手段外，還考慮廢油桶因長期存放導(dǎo)致的廢物桶的破損泄露而使帶放廢油或廢溶劑流出室外的可能，廢油桶貯存區(qū)的相對標(biāo)高為-1.0m，在貯存區(qū)少量廢油泄露時，設(shè)計有集油池收集（相對標(biāo)高為-1.5m），用油桶泵把收集的廢油或廢有機(jī)溶劑打回200L鋼桶中，并存放于貯存區(qū)內(nèi)。

人員出入通道，也就是衛(wèi)生出入口[ 2 ]的設(shè)置，由庫房的另一側(cè)位置開門，人流與物流分開，減少交叉污染的可能。庫房管理、作業(yè)人員由門廳進(jìn)入，經(jīng)由更衣間、檢測間進(jìn)入廢物運輸通道。作業(yè)人員在進(jìn)入庫房前須隨身佩戴劑量監(jiān)測設(shè)備，作業(yè)完成出庫房時，也須經(jīng)由衛(wèi)生出口，即檢測間、更衣間、門廳、出庫房至室外。但在庫前，須在檢測間進(jìn)行手足污染檢測，經(jīng)檢測合格后方可出庫，不合格則須用檢測間設(shè)置的洗手池或拖布池進(jìn)行清洗去污，去污后再進(jìn)行劑量檢測，直至合格。洗手池的去污水經(jīng)地下管道流入廢物運輸通道的地坑中。地坑中收集的帶放廢水達(dá)到一定量時，由地坑泵將水打走，送至核島/常規(guī)島放射性廢液處理廠房。

輔助的消防通風(fēng)設(shè)置?？紤]庫房內(nèi)存儲的廢油和廢有機(jī)溶劑的可燃特性，消防手段主要是泡沫滅火系統(tǒng)，以及配套的移動式、便攜式消防設(shè)備。通風(fēng)措施，主要考慮廢油和廢有機(jī)溶劑貯存區(qū)的排風(fēng)量大于庫房內(nèi)其他區(qū)域的排風(fēng)量，庫房內(nèi)形成一定的負(fù)壓和風(fēng)的流向，盡可能的減少人員操作時被污染的可能和劑量。并在可能會發(fā)生事故情況下增大送風(fēng)和排風(fēng)量。

3 存在的設(shè)計問題及分析

本項目核電站放射性廢油暫存庫，可研規(guī)劃面積350m2，由于堆型不一，1-4號機(jī)組未規(guī)劃該庫房，5、6號機(jī)組規(guī)劃時考慮本庫房全廠6臺機(jī)組共用。參考國內(nèi)已運行的某核電廠放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的預(yù)估產(chǎn)生量，本項目設(shè)計計算上，只能提供全廠6臺機(jī)組放射性廢油約32年的貯存，放射性廢有機(jī)溶劑約28年的貯存。

經(jīng)查閱以往核電站同類庫房的設(shè)計情況，庫房的設(shè)計面積均在350m2左右，經(jīng)調(diào)研并與相關(guān)設(shè)計人員溝通得知，該庫房命名為暫存庫，其實是考慮目前國內(nèi)處理放射性廢油和放射性廢有機(jī)溶劑的能力有限，可用于核電廠內(nèi)在日?；虼笮奁陂g控制區(qū)產(chǎn)生的廢油和廢有機(jī)溶劑的暫時存放，經(jīng)過一段時間的暫存，會定期或者不定期的運走一部分進(jìn)行處理。另外，核電的建設(shè)周期較長，6臺機(jī)組不會同時大修。從某種程度上來說，本項目設(shè)計的放射性廢油暫存庫基本能滿足后續(xù)使用需求。

4 結(jié)論

放射性廢油暫存庫的工藝設(shè)計，在平面布置時，需要考慮人流和物流的分開設(shè)計，避免交叉污染的可能，以及配套的消防和通風(fēng)設(shè)計考慮，電氣、通信專業(yè)的設(shè)備的防爆設(shè)計，電纜的耐火阻燃選型。但前期最主要的還是確認(rèn)設(shè)計輸入?yún)?shù)，需要確認(rèn)貯存的量以及可供使用的機(jī)組的數(shù)量。

通過本文的分析，并參考已運行電站提供的日常及大修期間產(chǎn)生的放射性廢油和廢有機(jī)溶劑的預(yù)估產(chǎn)生量的設(shè)計考慮，以期可以對后續(xù)核電項目同類庫房的前期工作及后續(xù)工藝設(shè)計起到一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].GB18871-2002：15-16.

[2] 放化實驗室及輔助設(shè)施建筑設(shè)計[M].原子能出版社，1985.3：98-110.

作者簡介：王博（1982-），男，漢族，河南漯河人，碩士，工程師，研究方向：核電設(shè)計。