proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2017 год
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Сроки строительства блоков АЭС в РФ выросли до 10 лет. Причины?
Спешка не требуется
Плохая организация на площадке
Слабый контроль со стороны Заказчика
Некачественный проект
Брак комплектующих в поставках
Другое

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
PRo Рекламу

[06/03/2007]     Перспективы воздушной перевозки облученного ядерного топлива

С.В.Комаров, Б.А.Канашов, А.В.Смирнов, ООО НПФ «Сосны», г.Москва;
В.З.Матвеев, А.И.Моренко, В.И.Шаповалов, РФЯЦ-ВНИИЭФ, г.Саров


В рамках реализации соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Соединенных Штатов Америки о сотрудничестве по ввозу в Российскую Федерацию ядерного топлива исследовательских реакторов, произведенного в Российской Федерации ввозу в РФ подлежит облученное ядерное топливо исследовательских реакторов (ОЯТ ИР) из 16 стран Европы, Африки и Азии.

Отличительными особенностями предстоящих перевозок из стран Африки и Юго-Восточной Азии являются огромные расстояния и большое количество транзитных стран между грузоотправителем и грузополучателем. Вывоз ОЯТ ИР российского происхождения из стран Африки и Юго-Восточной Азии, а также стран Европы, предусматривающих транзит через территорию нескольких транзитных стран, в некоторых случаях возможен и целесообразен лишь воздушным или комбинированным (речным/морским и железнодорожным) путем. Варианты реализации комбинированной перевозки с использованием морского (речного) транспорта усложняется отсутствием в РФ южных морских портов, лицензированных для захода судов, транспортирующих ядерные материалы и радиоактивные вещества. Ближайшие северные морские торговые порты, пригодные для ввоза ОЯТ – Мурманский и Архангельский. Географическое расположение этих портов существенно увеличивает затраты на перевозку ОЯТ. Комбинированная перевозка крайне сложна для реализации, в том числе и по причинам сложности обеспечения физической защиты. В этой связи актуальным является анализ возможности сертификации воздушной перевозки ОЯТ ИР.

На сегодняшний день существуют прецеденты воздушной перевозки ОЯТ, но известно, что все состоявшиеся перевозки были выполнены в чрезвычайных ситуациях. Новые «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов» (НП-053-04), введенные в действие с 2005 года взамен «Правил безопасности при транспортировании радиоактивных веществ» (ПБТРВ-73) и «Основных правил безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов» (ОПБЗ-83) допускают возможность сертификации воздушной перевозки делящихся материалов. Доклад посвящен исследованию возможности сертификации российских и загруженных транспортных упаковочных комплектов (ТУК) для воздушной перевозки ОЯТ ИР.

Типы транспортных упаковочных комплектов

В Российской Федерации для перевозки ОЯТ ИР используются контейнеры ТУК-19. В 2006 году закончена разработка и сертификация конструкции нового российского контейнера из высокопрочного чугуна - ТУК-128. Кроме того, для вывоза ОЯТ ИР российского происхождения планируется использовать чешские ТУК SKODA VPVR/M (разработка и изготовление компании SKODA JS a.s.). Среди зарубежных контейнеров потенциально рассматривается возможность использования ТУК NAC-LWT американской фирмы NAC International, ТУК GNS-16 фирмы NCS Nuclear Cargo+Service и ТУК TN-MTR фирмы Cogema Logistics. Все перечисленные ТУК являются упаковками типа B(U) и используются для перевозки ОЯТ ИР наземными и водными видами транспорта. В табл.1 приведены краткие технические характеристики перечисленных ТУК.

Таблица 1. Характеристики ТУК

п/п
Наименование параметра
Тип транспортного упаковочного комплекта
ТУК-19
ТУК-128
SKODA VPVR/M
1
Масса, т
4,7
9,15
10,7
2
Вместимость (ОТВС типа ИРТ)
4
20
36
3
Материал корпуса
коррозионностойкая сталь аустенитного класса
высокопрочный  чугун с шаровидным графитом
сталь (литье)
4
Материал демпфера
шесть опор-амортизаторов и два амортизирующих кольца
древесина
древесина
5
Материал чехла
коррозионностойкая сталь аустенитного класса
коррозионностойкая сталь
борированная сталь
6
Среда внутри ТУК
воздух или инертный газ
воздух или инертный газ
инертный газ
7
Система герметизации
эластомерные прокладки
эластомерные прокладки
металлические прокладки Helicoflex

п/п
Наименование параметра
Тип транспортного упаковочного комплекта
NAC-LWT
GNS-16
TN-MTR
1
Масса, т
21,8
13,1
20,6
2
Вместимость (ОТВС типа ИРТ)
28
32
52
3
Материал корпуса
коррозионностойкая сталь (сталь-свинец-сталь)
коррозионностойкая сталь (сталь-свинец-сталь)
коррозионностойкая сталь (сталь-свинец-сталь)
4
Материал демпфера
алюминиевые (сотовой конструкции)
древесина
древесина
5
Материал чехла
коррозионностойкая сталь
коррозионностойкая сталь с борированными пластинками
борированный алюминий
6
Среда внутри ТУК
воздух или инертный газ
воздух или инертный газ
воздух или инертный газ
7
Система герметизации
уплотнение из сплава Х-750 (Inkonel)
эластомерные прокладки
эластомерные прокладки


Конструкцию перечисленных типов ТУК целесообразно проанализировать в части возможности их сертификации для воздушной перевозки ОЯТ ИР.

Нормативно-технические аспекты сертификации воздушной перевозки ОЯТ ИР

Новые правила НП-053-04 допускают воздушную перевозку радиоактивных делящихся материалов в транспортных упаковочных комплектах типа В или типа С. В связи с этим, можно рассматривать несколько возможных вариантов сертификации воздушной перевозки ОЯТ ИР:

1. Упаковка типа B с ограничением по активности радиоактивного содержимого (менее 3000А2).

Данному условию удовлетворяет лишь один из перечисленных выше контейнеров - ТУК-19. В связи с малой вместимостью (не более четырех ОТВС типа ИРТ) максимальная активность радиоактивного содержимого в ТУК-19 ОТВС ИР не превышает значения 3000А2. Например, для ОТВС ИРТ-3М, содержащей максимальную массу урана (при обогащении 36%, выгорании 185 МВт•сут/кгU и выдержке 5 лет), активность при полной загрузке контейнера ТУК-19, составит 2300А2.

Для сертификации ТУК-19 на воздушную перевозку ОЯТ ИР требуется выполнить дополнительное расчетное обоснование сохранения подкритичности единичной упаковки при усиленной серии испытаний: испытание на прокол (разрыв), усиленное тепловое испытание и испытание на столкновение.

При воздушной перевозке Правилами также накладываются дополнительные требования для упаковок типа B по тепловым режимам, устойчивости к повышенному воздействию внешних температур, внешнего и внутреннего давления, ускорения и вибрации, но можно утверждать, что эти ограничения не являются принципиальными и не ставят под сомнение возможность сертификации ТУК-19 на воздушную перевозку.

Для других моделей ТУК, с большей вместимостью, необходимо рассматривать другой вариант.

2. Упаковка типа B, содержащая радиоактивный материал особого вида.

Для воздушной перевозки радиоактивного материала особого вида также существуют ограничения по активности – не более 3000А1 или 100000А2. Этому условию по предварительным оценкам удовлетворяют контейнеры – ТУК-128 (в случае полной загрузки ОТВС ИРТ-ЗМ) и контейнеры ТУК-128, SKODA VPVR/M, NAC-LWT, GNS-16 (в случае полной загрузки ОТВС ИРТ-2М с аналогичными характеристиками по выгоранию и выдержке).

Таблица 2. Активность радиоактивного содержимого ТУК 

Тип ТУК
Активность
в единицах А1
в единицах А2
ОТВС ИРТ-3М
(обогащение 36%, выгорание 185 МВт•сут/кгU, выдержка 5 лет)
ТУК-128
2238
11435
SKODA VPVR/M
4029
20583
NAC-LWT
3133
16009
GNS-16
3581
18296
TN-MTR
5819
29731
ОТВС ИРТ-2М
(обогащение 36%, выгорание 185 МВт•сут/кгU, выдержка 5 лет)
ТУК-128
1462
7472
SKODA VPVR/M
2632
13449
NAC-LWT
2047
10461
GNS-16
2340
11955
TN-MTR
3802
19427


Для воздушной перевозки топлива в этих контейнерах необходимо дополнительно сертифицировать ОТВС (или герметично заваренные пеналы с ОТВС) как материал особого вида, т.е. необходимо рассмотреть их соответствие требованиям безопасности при испытаниях на столкновение, удар и изгиб, тепловых испытаниях, испытаниях на выщелачивание.

Данный вариант сертификации позволит осуществлять перевозки большего количества ОТВС, но потребует выполнения работ на территории грузоотправителя по упаковке ОТВС в герметичные заваренные пеналы. Такие технологии известны, но потребуют больших финансовых затрат по подготовке топлива к перевозке, что, однако, может быть скомпенсировано экономическим эффектом от сокращения затрат на авиаперевозку.

3. Упаковка типа С.

Для сертификации упаковок типа С на воздушную перевозку не накладывается дополнительных ограничений по активности радиоактивного содержимого, не требуется загружать ОТВС в герметичные пеналы, но конструкция ТУК должна удовлетворять требованиям по сохранению прочности и герметичности при усиленных испытаниях.

По имеющейся информации в настоящее время в мире отсутствуют контейнеры для ОЯТ, сертифицированные на соответствие требованиям безопасности, предъявляемым к упаковкам типа С.

Однако можно рассматривать возможность модификации конструкции существующих типов ТУК с целью укрепления конструкции (за счет усиления крепления крышек контейнера и увеличения эффективности системы демпфирования). Предварительные оценки возможности модификации контейнеров для перевозки ОЯТ ИР, выполненные экспертами РО РФЯЦ-ВНИИЭФ позволяют сделать вывод о том, что в наибольшей степени контейнеры ТУК-128 и SKODA VPVR/M могут быть использованы для создания на их базе упаковки типа С. РО РФЯЦ-ВНИИЭФ обладает необходимыми техническими средствами для разработки предложений по модификации конструкции контейнеров и демпферов. На базе РО РФЯЦ-ВНИИЭФ могут быть проведены натурные модельные испытания макетов модифицированных элементов ТУК на столкновение с мишенью при скорости 90 м/с, требуемые для сертификации упаковок типа С.

Вариант реализации данного сценария требует наибольших финансовых затрат, но может быть привлекателен тем, что в результате модицикации конструкции существующих типов ТУК может быть получено универсальное техническое средство для воздушной перевозки делящихся материалов, без дополнительных ограничений по активности или форме радиоактивного содержимого.

4. Перевозка в специальных условиях.

В отдельных случаях Правила позволяют осуществлять перевозку на основании «разработанных и утвержденных заинтересованными министерствами и ведомствами в установленном порядке специальных условий». При этом может перевозиться груз радиоактивных материалов, не в полной мере удовлетворяющий требованиям Правил. Однако, должна быть обеспечена, по крайней мере, такая же степень безопасности, как и при выполнении требований, регламентированных в НП-053-04 для воздушной перевозки делящихся материалов.

Это означает, что в исключительных случаях может быть осуществлена сертификация существующих типов ТУК (без модернизации) для воздушной перевозки, но при этом должны быть разработаны дополнительные меры по обеспечению безопасности. Такими мерами, например, может являться осуществление перевозки по маршруту над слабозаселенными территориями, либо над морским мелководьем или другие меры, сводящие к минимуму последствия вероятных аварийных ситуаций. В качестве компенсирующих мер, при обосновании безопасности могут также приниматься во внимание защитные свойства транспортного средства (самолета).

Заключение

В докладе проанализированы целесообразность и наличие нормативной и технической возможности сертификации существующих типов ТУК для воздушной перевозки ОЯТ ИР. Показано, что существует несколько возможных вариантов реализации данной задачи.

В марте 2006 года НПФ «Сосны» провели совещание с участием представителей Росатома, Ростехнадзора, ФГУП «ГИ «ВНИПИЭТ», РО РФЯЦ-ВНИЭФ, ФГУП «ПО «Маяк»» и других заинтересованных организаций, на котором обсуждались представленные в докладе вопросы. В результате обсуждения технических и нормативно- правовых аспектов сертификации воздушной перевозки, участники совещания согласились с наличем реальной перспективы решения данной задачи в полном соответствии с требованиями новых Правил.

Сертификация воздушной перевозки позволит осуществить безопасные и экономически эффективные перевозки ОЯТ ИР из стран Африки и Юго-Восточной Азии. С учетом существующих на сегоднящний день политических проблем транзита, данная работа может открыть дальнейшие перспективы авиаперевозок облученного ядерного топлива.

Список литературы

1. «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов (НП-053-04)», Ростехнадзор, 2005 г.

2. «Правила безопасной перевозки радиоактивных материалов», Серия норм безопасности МАГАТЭ, № ТS-R-1, 2005 г.

3. «Справочный материал к правилам МАГАТЭ по безопасной перевозке радиоактивных материалов», Серия норм безопасности МАГАТЭ, № TS-G-1.1(ST-2), 2005 г.

4. «Основные правила безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов (ОП БЗ-83)», Москва, 1984 г.


По материалам Международной конференции «Стратегия безопасности использования атомной энергии»  

 
Связанные ссылки
· Больше про Перевозки ядерных материалов
· Новость от PRoAtom


Самая читаемая статья: Перевозки ядерных материалов:
Информационно-аналитическая система транспортировки опасных грузов

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 3.25
Ответов: 4


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru