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核辐射与电磁辐射环境保护标准
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1 主题内容与适用范围
本标准规定了轻水堆核电厂放射性固体废物处理系统(以下简称本系统)设计、建造和运行的最低技术要求。
本标准适用于轻水堆核电厂放射性固体废物处理系统的设计、建造和运行。对类似瓜堆的放射性固体废物处理系统变应参照使用。
本标准中,放射性固体废物处理系统“湿”废物的起点是放射性废液处理系统的废树脂、过滤淤渣、蒸发浓缩液等的排出口;需要处理的各种“干”废物则由各废物着重点收集,经过初步包装后由专用容器或车辆送入本系统。本系统绺是处理后废物容器运往厂的暂存库的装车点。
2 引用标准
GB6249 核电厂环境辐射防护规定
HAF0200 核电厂设计安全规定
3 术语
3.1固化
把液体物质转化为固体。
3.2包覆
用固化剂或固化剂与废物的混和物覆盖或包容废物。
3.3固定
将废物转化成一种固体形态,以减少在贮存、运输和处理期间由于自然过程而可能造成的放射性核素的迁移或弥散。
3.4游离液体
不为固体基质所束缚的非结合液体。
3.5工程贮存
一种人为工程结构,能在一定时期内保护经过处理、馐后的放射性废物。在自然或人为事故破坏的情况下能够保持这些废物,不致严重污染人类环境。
3.6处置
将废物放在地面洞穴或地下贮存库中,或者放在某一给定的场地,不再回取。
3.7必须、应该和可以
“必须”表示必要条件,是强制性的要求;“应该”表示推荐或建议;“可以”表示允许,既不是要求,也不是建议。放射性固体废物处理系统必须按照本标准规定的要求进行设计、建造和运行,而不一定采用其中的建议。
4 目标
本标准所规定的一系列要求的目的是仗放射性固体废物处理系统达到本章所规定的安全目标,设计目标和运行目标。
4.1安全目标
4.1.1系统的设计、建造和运行必须保证电厂工作人员和公众所受的辐射照射符合可合理达到尽量低的原则。
4.1.2核电厂工作人员和公众所受的剂量当量不得超过国家规定的相应限值。
4.2 设计目标和运行目标
4.2.1系统应能及时地收集、存放、处理和包装固体废物。
4.2.2固体废物经过处理后的体积应该尽可能小。固定、固化后的产物性能必须稳定。
4.2.3经过处理后的固体废物及其包装及其馐必须符合有关放射性废物运输、贮存和处置的要求。
5 放射性固体废物的来源
来自于核电厂的运行和维修过程中所产生的湿度物和干废物。
5.1湿废物
5.1.1废液
主要是废液处理系统着重的浓缩废液,以及实验室和去污过程中所产生的化学废液。
5.1.2泥浆
主要是一回路冷却剂净化系统与废液处理系统产生的废离子交换树脂和过滤淤渣。
5.1.3废过滤器芯
一回路冷却剂净化系统与废液处理系统所产生的废过滤器芯。
5.2干废物
在核电厂检修过程中废弃的设备、工具和材料以及被放射性污染的废弃的工作服、手套、纸张、擦拭材料等。更换下来的排风过滤器、活性炭过滤器等也属于干废物。
6 系统要求
6.1工艺设计
工艺设计时建议采用的轻水堆核电厂固体废物处理系统的系统流程如图所示。
6.1.1湿废物的处理
6.1.1.1废液:废液必须进行固化,可以采用沥青固化、水泥固化和热固性塑料(例如不饱和聚酯)固化。
6.1.1.2泥浆:废树脂应该进行固定,可以采用水泥和热固性塑料固定。
6.1.1.3废过滤器芯:废过滤器芯应放在容器中用水泥固定。也可以在沥干后封装在有足够量剂的容器中。
6.1.2干废物的处理
6.1.2.1可燃废物:可燃废物可采用焚烧或压缩方法减容。
6.1.2.2可压缩废物:废塑料、橡胶制品、玻璃容、器保温材料、薄壁金属容器等可压缩废物应该压缩减容。
6.1.2.3不可压缩废物:必须设有专门的场地存放被污染的大型设备部件等不可压缩废物。在外运处置之前,这此部件应该支污、切割和包装。
6.1.2.4松散性废物:其他零星废物在装入废物容器以前应该先用塑料袋馐。
6.2系统设计和建造
6.2.1抗震设计
设计本系统的设备时不必考虑抗震因素。倡安装放射性废液或泥浆设备的场所必须在运行基准地震条件下仍能容纳设备中的全部废液或泥浆。
6.2.2材料
本系统各受压设备或部件的材料必须符合《钢制石油化工压力容器设计规定》中的有关规定。
材料选择必须考虑在正常运行以及预期运行条件下的腐蚀、支污和辐照效应。
注:1、由石油化工总公司,化学工业部、机械工业部联合发布。化学工业出版社1985年出版。
6.2.3焊接
系统应该尽可能采用焊接结构,所有受压部件和管道压力边界的焊接都 必须符合JB741《钢制焊按容器技术条件》和GBJ235《工业管道工程施工及验收规范》的要求。
输送泥浆、废离子交换树脂的管线应该采用带有自耗焊料的对接焊,使焊缝内壁光滑,放射性物质在焊接点的沉积最少。
其他工艺管道的连接均应采用对接焊,如果采用法兰连接或快速拆卸接头比焊接更利于维修时可采用法兰连接或快速拆卸接头连接。
焊接人员必须经过考试取得合格证书后方可进行操作。
所有放射性设备及管道的焊缝必须根据其重要程度以及所在位置分别提出不同的透视检查要求。
6.2.4防火
本系统如果使用或贮存易燃材料必须设置专门消防系统。其设计应该符合国家有关防火规程。
6.2.5取样
废液、泥浆在进入本系统处理前进行取样、分析其常量组成,并不定期地测量其放射性核素组成。
废液、泥浆在本系统处理后的产物应能取样,测定其物理化学性能。
6.3质量保证
6.3.1设计和订购
a.设计和订购文件的管理
设计和订购文件必须由设计部门中的非文件起草售货员审校,对这些文件的修改也必须审核。
b.订购管理
必须制定措施,以保证设备和材料供应部门以及建造部门按照订购文件中所规定的质量要求供货,可以通过测试和鉴定来达到这一目的。
c.装卸、贮存和运输的管理
必须对设备和材料的装卸、贮存、运输和保管制定相应规程,以保证清洁度并防止损坏的变质。
6.3.2制造和建造
a.检查
必须由质量检查部门制定并执行一项检查工作大纲,以评定是否符合设计文件所提出的全部质量要求。
b.检验、试验状态显示
必须制定措施鉴别那些已经满意地通过检验与试验要求的项目。
c.对不合格项目的鉴定与修正措施
必须制定措施,按订购文件或现行规范要求审核不合格项目,制定相应的补救措施,并对这些措施予以鉴定。
7 设备要求
7.1糟
7.1.1排气
常压糟必须设有排气口、排气口的尺寸应该足以保证槽内处于常压。
放射性废液、废泥浆槽的排气应排到废气处理系统,不允许排到设备室内。
7.1.2溢流
有溢流口的废液、废泥浆槽,其溢流应该根据废物特性排往相应的收集点。
7.1.3排水和清洗
废液、废泥浆槽必须无裂纹和死角,能够倒空。并备有清洗和去污措施。
对于废液、废泥浆槽的可能泄漏必须有适当的收集措施并使返回到废液处理系统。
7.1.4搅拌
泥浆槽内必须有搅混措施,以利于泥浆的输送和预防泥浆沉积和结块。
7.1.5加热保温
在环境温度下可能产生结晶的蒸发浓缩废液,其接受槽、供料槽必须设有加热保温设施。
7.2泵
7.2.1密封
输送废液、泥浆的泵应该装有可靠、耐磨损的机械密封,以减少放射性废物的泄漏。应提供密封件的清洗水。
7.2.2报警
上述泵的电机应该配备电流表和高电流报警,器以鉴别耒的运转是否正常。
7.2.3泵的连接
泵与有关阀门、管线的连接,必须设计成能便于检查、去污和修理。
7.3阀门和管道
7.3.1阀门控制
经常操作的阀门应该采用所动阀或电动阀并能从控制盘进行远距离操作,不经常操作的阀门可以是托运或通过传动杆操作。
7.3.2阀门类型
用于放射性废液和泥浆的阀门应该是波纹管阀、隔膜阀或具有相同密封性能的阀门。为了保证达到预期的使用寿命,阀门的密封材料必须有足够的抗辐照能力,可以采用聚四氟乙烯作为阀门密封材料。
7.3.3阀门联接
阀门和管道联接应该尽可能减少死区,以有利于倒空和易于检查、去污和更换。
7.3.4放射性废液及泥浆管道
所有的泥浆管道应该尽可能地短,以保证泥浆在管道中流动通畅。
在环境温度下可能产生结晶的蒸发浓缩废液,其输送管道应该保温或有热伴随措施。
所有放射性废液、泥浆管道必须设有冲洗措施并具有一定坡度、管道的弯 半径必须大于管道直径的五倍。
7.4湿废物预处理系统
根据废物的物理化学特性和对最终产物性能的要求,以及减少处理后废物的体积,湿废物在加固化剂混合之前应该进行脱水预处理。
可以采用下列几种设备进行脱水预处理。
7.4.1离心机(用于泥浆脱水)
7.4.1.1操作性能:离心机分离出的固体含液量应该尽可能低,并能将其自动送往与固化剂混合的下一步工序。分离出的废液应该返回废液处理系统。
7.4.1.2设备保护:离心机必须设有高扭矩敏感元件和保护设备不受损坏的自动停车装置。
7.4.1.3清洗:离心机的电机和转鼓应该能反向转动以有助于清洗。
7.4.2脱水糟(用于泥浆脱水)
7.4.2.1过滤法:可以在脱水糟中安装过滤器从泥浆中脱水,过滤器应该能用水进行反洗和清洗。应该在屏蔽隔离操作条件下拆卸和更换过滤器。
7.4.2.2澄清分离法:如果采用澄清分离法,脱水糟必须有足够的容量以便使泥浆或树脂在抽取上层清液之前能够充分地沉降。
7.4.3脱水过滤器(用于泥浆脱水)
7.4.3.1过滤器类型:可以使用移动带式(平板床)或转盘式过滤器。
7.4.3.2排空:过滤器的外壳必须设有供排空用的排所管和排水管,管道的联接必须不妨碍过滤器的拆卸和装配。如果用空气促使淤渣和树脂干燥时,过滤器排所必须排注废气处理系统。
7.4.3.3操作:全部预涂和反洗操作均应该设计成在手动启动后能自动运行。
7.4.4擦膜式薄膜蒸发器(用于泥浆和浓缩液脱水)
擦膜式蒸发器的旋转部件必须是可拆卸的,以便于清洗和更换擦膜器于叶片。擦膜式蒸发器应该能用去污剂和去垢剂进行清洗。
7.5固化剂系统
固化剂系统应该包括固化剂、添加剂、催化剂的供料、贮存和计量设备。
7.5.1供料
7.5.1.1常规防护措施:在放置固化剂、添加剂以及催化剂供料设备的区域,必须设有这些材料和常规防护措施。
7.5.1.2粉尘收集系统:如果固化剂是水泥或其他粉末状材料,应该设置粉尘收集系统。
7.5.2贮存
7.5.2.1贮存容器:散装固化剂贮存必须有足够的容器,以保证系统连续运行。