proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Атомный год 2017
  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?!
На ГХК открытые бассейны с РАО засыпают грунтом. Ваше отношение?
Поддерживаю такой способ изоляции
Допускаю при научном обосновании
Нужно РАО извлекать, в емкости и в хранилище

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышла в свет книга воспоминаний Михаила Владимировича Шавлова. Авторитет инженера, технического специалиста был в то время в стране на самом достойном уровне, поэтому и страна развивалась высочайшими темпами.
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

[11/10/2005]     Результаты опытной эксплуатации установки дезактивации грунта

В.Г.Волков, Ю.А.Зверков, С.М.Колтышев, С.Г.Семенов, А.Д.Шиша, ФГУ РНЦ «Курчатовский институт»
С.В.Михейкин, П.П.Полуэктов, А.С.Чеботарев, ФГУП «ВНИИНМ им.А.А.Бочвара»
А.И.Степаненко, ООО «Гормашэкспорт»
И.Н.Горохов, А.В.Лаврентьев, Н.Н.Швецов, ФГУП «ВНИИХТ»


При реализации проектов вывода из эксплуатации объектов использования атомной энергии и радиационно-опасных объектов, при реабилитации территорий подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие радиационных инцидентов или в результате промышленно-хозяйственной деятельности человека, а также в ряде других случаев актуальным становится решение задачи обращения с радиоактивно загрязненным грунтом.

Актуальность задачи обусловлена тем, что площадь радиоактивно загрязненных участков территории нередко измеряется десятками и сотнями гектаров, и, соответственно, негативному, радиационному воздействию подвергаются большое количество людей, проживающих в прилегающих к загрязненному участку районах, сельскохозяйственных и диких животных, обитающих в этих же районах и других биологических объектов. Вывод из хозяйственного оборота больших площадей наносит региону также и значительный экономический ущерб.

Радиоактивно загрязненный грунт относится, как правило, к радиоактивным отходам низкого уровня активности. Сложность обращения с ним, его дезактивации и утилизации обусловлена тем, что грунт включает большое число составляющих, различающихся по физическим и химическим свойствам, по уровню активности и формам нахождения в них радионуклидов. Одним из основных факторов, осложняющих обращение с радиоактивными грунтами, является их большой, исчисляемый десятками и сотнями тысяч кубических метров, объем.

В рамках проекта "Реабилитация", осуществляемого во ФГУ РНЦ "Курчатовский институт", также возникла задача обращения с радиоактивно загрязненным грунтом. При проведении обследования объектов и участков территории РНЦ "КИ", подлежащих реабилитации, было установлено, что на площадке временных хранилищ радиоактивных отходов (на площадке ВХРАО) и на площадке комплекса "Газовый завод" находится 8 000 и 2 500 м3 радиоактивно загрязненного грунта соответственно. Захоронение такого количества низкоактивных отходов требует значительных финансовых и материальных затрат и является экономически неэффективным решением проблемы обращения с радиоактивным грунтом. Поэтому, в рамках проекта "Реабилитация" было принято решение разработать и внедрить технологию и оборудование для дезактивации грунта, позволяющие в несколько раз сократить объем РАО, получаемых в результате дезактивации и направляемых на захоронение.

Технологическая и аппаратная схема

Технология дезактивации радиоактивно загрязненного грунта была предложена ФГУП "ВНИИНМ" им.А.А.Бочвара на основании результатов выполненных в этом институте исследований распределения радионуклидов по составляющим грунта, которые показали, что большая, до 90%, часть радиоактивных веществ содержится в мелкодисперсной фракции. Разработанная технологическая схема дезактивации грунта показана на рис. 1.

В соответствии с этой технологической схемой, ФГУП "ВНИИНМ", ООО "Гормашэкспорт" и РНЦ "КИ" были разработаны аппаратная схема, обеспечивающая реализацию предложенной технологии и проект установки. Основной технологический блок установки был изготовлен ООО "Гормашэкспорт".

Краткое описание установки

Технологические аппараты, входящие в состав установки конструктивно объединены в технологический, основной блок. Помимо основного в состав установки входят следующие блоки и системы:
– блок очистки оборотной воды;
– система промывочной воды;
– система пылеподавления;
– система радиационного контроля.

Основной блок

С целью обеспечения транспортабельности установки ее основной блок выполнен в модульном исполнении и состоит из трех технологических модулей:
– модуль дезинтеграции;
– модуль классификации;
– модуль сгущения и фильтрации.

Оборудование каждого модуля монтируется на индивидуальном стапеле, представляющем собой пространственную, несущую ферму, имеющую две горизонтальные, расположенные одна под другой площадки для размещения аппаратов и агрегатов. Стапель каждого модуля оснащен устройствами для сбора протечек.



Рис. 1. Технологическая схема дезактивации радиоактивно загрязненного грунта.

Вода в основном блоке, в технологическом процессе, используется в замкнутом цикле. В технологический процесс вода подается водяными насосами из емкости оборотной воды, смонтированной на модуле сгущения.

Емкость оборотной воды является буферным резервуаром для накопления воды и сбора дренажей, возникающих в процессе переработки грунта. Объем емкости составляет 20 м3.

Модуль дезинтеграции

Модуль дезинтеграции, по проекту, включал следующие основные аппараты, узлы и устройства:
– загрузочный бункер;
– ленточный конвейер № 1;
– скруббер бутара СБ-9;
– песковый насос № 1 типа ММ25 METSO SVEDALA;
– зумпф пескового насоса № 1;
– конвейер выгрузки крупнокусковой "чистой" фракции (100…+3 мм);

С модулями классификации и сгущения данный модуль связан технологическими трубопроводами.

В модуле дезинтеграции, в скруббере происходит разрушение почвенных агрегатов и поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, далее, в бутаре осуществляется механическое разделение грунта на фракции: крупнокусковую (гальку), 100…+3 мм и пульпу, содержащую частицы с размером менее 3-х миллиметров. Галька, после выделения и отмывки в бутаре, выводится из технологического цикла. Пульпа поступает самотеком из бутары в зумпф, откуда песковым насосом № 1 подается в модуль классификации.

Модуль классификации

Основными аппаратами, входящими в состав модуля классификации, в его проектом исполнении, являются односпиральный классификатор 1 КСН 7.5,гидроциклон D4B 6 2422 KREBS, песковый насос № 2 типа WURMAN, зумпф № 2 и ленточный конвейер выгрузки песковой фракции 3…+0.1 мм.

На стапеле этого модуля размещался также рамный фильтр пресс с конвейером выгрузки мекодисперсной, 0,1…+0,0 мм, фракции (кека).

Классификацию грунта с последующей отмывкой песковой фракции, по проекту предполагалось проводить в две стадии.

На первой стадии пульпа после дезинтеграции подается насосом в гидроциклон, представляющий собой центробежный классификатор с самотечной разгрузкой фракций. Суспензия, содержащая частицы крупнее 0,1 мм, разгружается через нижнюю, песковую насадку, а жидкий слив, содержащий частицы менее 0,1 мм, выводится через верхнюю, сливную насадку гидроциклона.

Пески из гидроциклона подаются на вторую стадию классификации, в спиральный классификатор. В классификаторе совмещены две операции: классификация пульпы по классу 0,1 мм и промывка песковой фракции, 3…+0,1 мм, чистой водой от илистых, глинистых и других тонкодисперсных взвесей.

Слив спирального классификатора объединяется со сливом гидроциклона, и оба продукта самотеком поступают в зумпф, откуда песковым насосом № 2, подаются в модуль сгущения и фильтрации.

Модуль сгущения и фильтрации

Модуль сгущения и фильтрации предназначен для концентрирования мелкодисперсной, твердой составляющей суспензии и обезвоживания сгущенной суспензии.

В соответствии с проектом основными аппаратами, входящими в состав модуля являются контактные чаны № 1, № 2 и № 3,типа КЧР-0,8А, радиальный сгуститель СЦ-2,5А, шламовый насос BREDEL, дозирующие насосы № 1 и № 2 типа LAGOA и рамный фильтр пресс РЗМ-22,5, установленный на стапеле модуля классификации.

На стапеле модуля сгущения и фильтрации также размещается бак оборотной воды, емкостью 20 м3, и два водяных насоса типа К-20/18. Пульпа, с размером частиц менее 0,1 мм подается песковым насосом № 2 в контактный чан № 3, где смешивается с первым компонентом флокулянта, который готовится в контактном чане № 1 и подается из него первым дозирующим насосом. Смесь пульпы и первого компонента флокулянта из контактного чана № 3,самотеком поступает в радиальный сгуститель. Туда же, вторым дозирующим насосом подается второй компонент флокулянта, который готовится в контактном чане № 2.

Сгущенная пульпа, из сгустителя подается шламовым насосом на обезвоживание непосредственно в фильтр-пресс. Обезвоженная мелкодисперсная фракция (кек) содержащая до 90% радионуклидов от их количества в исходном грунте, выгружается в контейнеры и направляется на захоронение как радиоактивные отходы, а фильтрат поступает в бак оборотной воды.

Блок очистки оборотной воды

Блок очистки оборотной воды предназначен для очистки оборотной воды, используемой в технологическом процессе ОПУ, от взвешенных веществ, органических загрязнений и радионуклидов. Производительность установки, для самых сложных по физико-химическому составу вод, составляет 0,5 м3/час.

Основными элементами блока являются промывной и адсорбционный фильтры. В промывном фильтре осуществляется механическая очистка загрязненной воды от взвесей. В адсорбционном фильтре, вода, прошедшая механическую очистку, очищается от тонкодисперсных минерально-органических взвесей, растворенных органических веществ и от радионуклидов.

Система пылеподавления

Система пылеподавления представляет собой системы форсунок, установленных над загрузочным бункером установки и обеспечивающих образование облака мелкодисперсной водяной пыли над бункером во время загрузки в него грунта. Вода в форсунки подается насосом, обеспечивающим давление на входе в них в диапазоне 0,6…0,8 МПа.

Система радиационного контроля

Система радиационного контроля состоит из трех детекторов гамма излучения, вторичных приборов и приборов звуковой и световой сигнализации. С помощью первого датчика осуществляется контроль активности исходного грунта на загрузочном конвейере модуля дезинтеграции.

Второй и третий датчик обеспечивают контроль активности продуктов дезактивации – крупнокусковой фракции и песковой фракции соответственно. Эти датчики смонтированы на конвейерах выгрузки соответствующих фракций.

Если измеренная соответствующим датчиком величина активности материала, достигает установленного порогового значения, то срабатывают приборы звуковой и световой сигнализации. Оператор останавливает установку, уточняет место нахождения и количество материала с повышенным уровнем активности, и убирает его в контейнер с РАО.

Система промывочной воды

Вспомогательная система промывочной воды была разработана и смонтирована для обеспечения нормального течения технологического процесса комплекса обезвоживания, включенного в состав установки на основании результатов пусконаладочных работ. В состав системы входят емкость сбора фильтрата и промывочной воды, насос низкого давления типа WURMAN, насос высокого давления типа ЦНСГ 13 80 и механический фильтр промывочной воды типа Honeywell F76S F. Оборудование системы промывочной воды размещено на стапеле модуля классификации.

Система предназначена для подготовки и подачи воды на промывку фильтрующих лент гравитационного стола и ленточного фильтр пресса, для сбора фильтрата, протечек и собственно промывочной воды.

Транспортабельность установки

Установка с завода изготовителя (ООО "Гормашэкспорт", г.Новосибирск) была перевезена на пяти автопоездах с полуприцепами длиной 13,6 м на площадку РНЦ "КИ". Перевозка установки на расстояние более 4000 км, осуществленная в течение десяти дней, с 25.02.04 по 05.03.04, в крайне неблагоприятный для автоперевозок период года, характеризующийся частыми метелями, снежными заносами и гололедом на дорогах, подтвердила ее приемлемую транспортабельность.

Пусконаладочные работы

Установка была смонтирована в специально сооруженном легко монтируемом укрытии, расположенном на площадке ВХРАО РНЦ "КИ". Пусконаладочные (ПНР) работы на установке были проведены в несколько этапов. На первом этапе ПНР были решены задачи по оценке работоспособности аппаратов, узлов и агрегатов, по отработке и оптимизации технологических режимов работы отдельных аппаратов, модулей и установки в целом.

В процессе пусконаладочных работ и опытной эксплуатации установки, в которых принимали участие специалисты ФГУП "ВНИИХТ", были реализованы основные проектные показатели. При этом были выявлены нестабильная работа и/или неработоспособность отдельных агрегатов, аппаратов и изделий, некоторые проектно-конструкторские просчеты и ошибки.

При проведении первого этапа пусконаладочных работ была выявлена неработоспособность пескового насоса №1 ММ25 METSO SVEDALA, которая проявилась в том, что вследствие погнутости вала, при работе насоса возникали его биения и биения рабочего колеса насоса. Биения вала и колеса приводили к деформации сальников и нарушению их герметичности, появлению протечек и подсасыванию воздуха в полость улитки насоса, что, в свою очередь, приводит к нерасчетному режиму работы агрегата и к падению расхода перекачиваемой среды и давления на выходе из насоса. По этим причинам насос ММ25 METSO SVEDALA был заменен на насос типа ЦКПН 1.

Также на этом этапе ПНР проявились неработоспособность зумпфа пескового насоса №1, всасывающего патрубка и напорного трубопровода этого насоса. Конструкции указанных узлов и изделий были доработаны с учетом выявленных недостатков. Отработанные изделия были изготовлены и смонтированы на установке.

Принятые меры обеспечили стабильную работу цепочки "зумпф пескового насоса №1 – всасывающий патрубок – песковый насос № 1 напорный трубопровод гидроциклон" и установки в целом.

 
Пусконаладочные работы первого этапа выполнялись при следующих значениях основных параметров работы оборудования:

конвейер питатель:	скорость ленты 	20,9 м/час;
скруббер бутара:	угол наклона 	3 град.;
	скорость вращения 	 	18 об./мин.;
	расход воды на скруббер 	2,4 м3/час;
гидроциклон:	давление на входе 	0,05 МПа (0,5 кгс/см2 ); 
	диаметр питающей насадки 	40 мм;
	диаметр песковой насадки 	25 мм;
классификатор: 	угол наклона 		17 град;
	скорость вращения спирали 	18 об./мин.;
	расход воды	 	 	3,2 м3/час; 
Расчетная эффективность работы отдельных аппаратов и установки в целом по выделению класса 0,1…+0,0 мм, на этом этапе, составила:
скруббер бутара – 92,5%;
гидроциклон – 23,5%;
классификатор – 80%;
общая по схеме эффективность – 81,9%.

Выход "чистых" продуктов составил 89,4% от массы исходного грунта. Уже на первом этапа ПНР стало очевидным, что шпальтовые сита бутары не предотвращают попадание в подрешетный продукт фрагментов крупной фракции, имеющих форму стержней или пластинок из металлов, пластмассы и других материалов, с размером менее 3-х миллиметров хотя бы в одном измерении. Для того чтобы устранить этот недостаток аппаратной схемы, между выходом подрешетного продукта скруббер бутары и зумпфом пескового насоса №1 был установлен плоско качающийся грохот, имеющий следующие основные технические характеристики:
– амплитуда колебаний	 	20 мм;

– частота колебаний 500 1/мин.;
– диаметр ячеек верхнего сита 8 мм;
– размер ячеек нижнего сита 3 мм.
Использование грохота с такими ситами обеспечило требуемый фракционный состав подрешетного продукта бутары и устойчивую работу всей технологической схемы с производительностью по исходному грунту 1000 …1100 кг/час.
 
Измеренные значения выхода продуктов при этом составили:

– крупнокусковая фракция бутары (галька) (100…+3 мм) 129 кг/час, 11,9%;
– слив гидроциклона, мелкодисперсная фракция (0,1…+0 мм) 58 кг/час, 5,3%;
– слив классификатора, мелкодисперсная фракция (0,1…+0 мм) 76 кг/час, 7,0%;
– пески классификатора, фракция (3…+0,1 мм) 822 кг/час, 75,8%;
– расход исходного грунта при влажности 4,1% 1085 кг/час 100%.
Эффективность работы оборудования по выделению класса 0,1…+0,0 мм, на втором этапе пусконаладочных работ, рассчитанная по результатам ситового анализа продуктов составила:

скруббер бутара – 96,2%;
гидроциклон – 19,1%;
классификатор – 86,3%;
общая по схеме – 89,4%.
 
Измерения активности исходного грунта и продуктов дезактивации дали следующие результаты:
исходный грунт 	 	48 …90 кБк/кг;

"чистые" фракции:
пески 6…10 кБк/кг;
галька 8…10 кБк/кг;
"грязная" фракция, кек 120…190 кБк/кг.
Пусконаладочные работы показали также неустойчивую работу и низкую эффективность гидроциклона по выделению класса 0,1…+0.0 мм. Было принято решение: исключить этот аппарат из технологической схемы и перейти к классификации в одну стадию в спиральном классификаторе. В такой схеме, подача подрешетного продукта бутары осуществляется непосредственно в приемный короб классификатора.

Вследствие реализации перечисленных изменений технологической схемы, на этом этапе ПНР была достигнута устойчивая работа всех аппаратов и установки в целом на проектных режимах. Удельная активность "чистых" фракций была в 4…5 раз ниже удельной активности исходного грунта, т.е. коэффициент очистки достигал проектных значений. Объем вторичных, радиоактивных отходов (кека) составлял 20…25% от объема исходного грунта, и имело место соответствующее увеличение удельной активности РАО по сравнению с активностью исходного грунта.

На втором этапе пусконаладочных работ специалистами ФГУП "ВНИИХТ" и РНЦ "Курчатовский институт" были выполнены работы по повышению производительности опытно-промышленной установки дезактивации грунта.

Для обеспечения работы с повышенной до 2 т/ч производительностью, точка подачи пульпы в классификатор была перенесена на 60 см дальше от сливного порога.

Все параметры работы оборудования во втором этапе работы были такими же, как и на первом, за исключением скорости ленты конвейера питателя, которая была увеличена до 36,7 м/ч.

Выход продуктов и расход воды на ведение процесса при работе установки с повышенной в 2 раза производительностью составили:
 
галя 	 		288,65 кг/ч 	14,2 %

щепа 0,848 кг/ч 0,04 %
слив классификатора 291,0 кг/ч 14,3 %
пески классификатора 1746,0 кг/ч 71,5 %
исходный грунт 2038,0 кг/ч 100,0 %
вода в скруббер 6,3 м3
вода в бутару 15,32 м3
вода в зумпф насоса 1,0 м3
общий расход воды 22,62 м3
удельный расход воды 11,3 м3/ч на 1 т грунта
Гранулометрический состав продуктов, определенный ситовым анализом, представлен в табл. 2.

Расчетная эффективность работы классификатора по выделению класса 0,1…+0,0 мм, при производительности установки повышенной до 2 т/ч, составила 89,9%, а эффективность работы всей схемы – 88,4%.



Таблица 2. Результаты ситового анализа продуктов при увеличенной вдвое производительности установки.

Визуальные наблюдения показали, что в корыте классификатора имеет место развитый турбулентный режим режима течения пульпы, что и приводило к невысокой эффективности работы классификатора по выделению класса 0,1 мм. Турбулентность потока в классификаторе была обусловлена развитой турбулентностью потока в приемном коробе, малым расстоянием от оси потока в приемном коробе до сливных порогов и конструкцией короба. Было решено заменить приемный короб входным каналом. Размеры и форма канала, расстояние от его оси до сливного порога и режим течения в нем определялись требованием минимизации возмущений, вносимых в поток пульпы в ванне классификатора.

Исходя из этого требования канал сделали прямоугольного сечения, размером 0,12•0,4 м, длиной 4,5dZ.

Здесь dZ – гидравлический диаметр канала, определяемый по формуле:
dZ=4F/P,
где:
F – площадь поперечного сечения канала, м2;
P – периметр поперечного сечения канала, м.
При этом, расчетное значение числа Рейнольдса Re=(4G/P•µ),
где:
G = массовый расход, кг/с;
µ – динамическая вязкость жидкости, Па•с,
определяющего режим течения в канале, при объемном расходе пульпы 22,4 м3/час, соответствующем значению массового расхода G=6,2 кг/с, составило 2,37•104, то есть находилось вблизи верхней границы области перехода от ламинарного течения к турбулентному. Таким образом, в канале формировался слаботурбулентный режим течения, при котором возмущения, вносимые входящим потоком в поток пульпы в ванне классификатора достаточно малы. Одновременно, при таком режиме течения была приемлемо малой интенсивность осаждения твердых частиц в потоке пульпы непосредственно в канале. Последнее особенно важно, потому что вследствие конструктивных и компоновочных особенностей модуля классификации, во входном канале имел место вертикально направленный восходящий поток пульпы. Ось потока во входном канале находилась на расстоянии 2,2 м от сливного порога.

Новая схема подачи пульпы в классификатора позволила увеличить эффективность работы классификатора по выделению класса 0,1+0 мм до 93,2%, а эффективность работы всей схемы – до 91,1%.
Была также предпринята попытка увеличить производительность установки до 3 т/час, что в 3 раза превышает проектную. Увеличение расхода исходного грунта осуществляли путем увеличения скорости ленты конвейера питателя до 51,43 м/ч при постоянной величине щели в загрузочном бункере. Аппаратурное оформление схемы не изменяли. Значения выхода продуктов и расхода воды при работе с повышенной до 3 т/ч производительностью составили:
 
галя 		 	851,36 кг/ч 	27,2%;

слив классификатора 300,48 кг/ч 9,6%;
пески классификатора 1978,16 кг/ч 63,2%;
исходный грунт 3130 кг/ч 100,0%;
вода в скруббер 6,3 м3/ч;
вода в бутару 14,95 м3/ч;
вода в зумпф насоса 1,0 м3/ч;
общий расход воды 22,25 м3/ч;
удельный расход воды 7,1 м3/ч на 1 т грунта.
Гранулометрический состав продуктов представлен в табл. 3.

Расчетная эффективность работы классификатора при производительности установки по исходному грунту 3 т/ч составила 93,9%, а эффективность работы всей схемы по выделению расчетного класса – 91,3%.



Таблица 3. Результаты ситового анализа продуктов при увеличенной втрое производительности установки.

Несмотря на высокие значения эффективности, эти данные носят сугубо предварительный характер, так как из-за неритмичной работы пескового насоса №2 не удавалось достигнуть стабильной работы установки. По этой причине дальнейшее увеличение производительности при данной аппаратурной схеме невозможно.

Одним из основных параметров, определяющих эффективность вводно-гравитационной сепарации, используемой в ОПУ, является удельный расход воды. По проекту он должен быть равен 5,82 м3/час на 1 тонну грунта. Фактически, удельный расход воды, на начальном этапе работ по повышению производительности, составлял 23,0 м3/час на 1 тонну исходного грунта. Уменьшить удельный расход воды в скруббер бутару и, соответственно, в схему в целом, не представлялось возможным по следующим причинам:
– брызгала, установленные в этом аппарате имеют ошибочную конструкцию;
– на песковом насосе №1 отсутствует запорно-регулирующая арматура.

Поэтому удельный расход воды уменьшали только за счет увеличения расхода исходного грунта. При повышении производительности (расхода исходного грунта до 2 т/час) удельный расход воды снизился до 11,3 м3/час, а увеличение производительности до 3 т/час по исходному грунту привело к снижению удельного расхода воды до 7,1 м3/час на 1 тонну грунта. Дальнейшее снижение удельного расхода воды и оптимизация режимов работы аппаратов оказались невозможными вследствие малой производительности пескового насоса №2, не справлявшегося с потоком пульпы, содержание твердого в которой было в 3 раза больше, по сравнению с начальным.

По результатам пуско-наладочных работ была осуществлена модернизация установки, включающая:
– замену рамного фильтр пресса комплексом обезвоживания, включающим башенный смеситель, гравитационный стол и ленточный фильтр пресс;
– дооснащение установки системой промывочной воды;
– дооснащение установки датчиками измерения активности "чистых" фракций приборами и контроля основных параметров технологического режима;
– замена органов управления технологическим процессом с ручным приводом дистанционно управляемыми, с электроприводом;
– устройство централизованного пульта управления установкой;

Опытная эксплуатация

После модернизации, с начала февраля до середины июля 2005 года, установка работала в режиме опытной эксплуатации. Опытная эксплуатация рассматривается как завершающая стадия отработки технологии дезактивации грунта и доведения установки до состояния, обеспечивающего ее эффективную промышленную эксплуатацию. За этот период было дезактивировано 1 390 т (927 м3) грунта.
В результате дезактивации получено:
"чистые" фракции:

песок, (фракция 3…+0,1 мм) 876 т (584 м3);
галька, (фракция 100…+3 мм) 226 т (126 м3);
"грязная" фракция,
кек (0,1…+0 мм) 288 т (180 м3).
Активность продуктов дезактивации и вторичных РАО:
"чистых" фракций,
песок, (фракция 3…+0,1 мм) 5…10 кБк/кг;
галька, (фракция 100 …+3 мм) 8…10 кБк/кг;
вторичные РАО ("грязная" фракция),
кек (фракция 0,1…+0 мм) 100…160 кБк/кг.
Ниже приведена оценка экономической эффективности использования опытно-промышленной установки для дезактивации грунта на площадке ВХРАО РНЦ "Курчатовский институт". Оценка выполнена при следующих условиях и исходных данных по опытной эксплуатации.

Режим работы установки на стадии опытной эксплуатации – двухсменный, при продолжительности смены 6 часов. Численность одной смены основного эксплуатационного персонала три человека, вспомогательного – один человек.
 
Расход эл. энергии на освещение, вентиляцию и отопление 	34 022 кВт•час.

Расход эл. энергии на технологические нужды 13 689 кВт•час.
Расход тепла на отопление 39,6 Гкал.
Расход воды на технологические нужды 205 м3.
Эксплуатационные затраты Rэкпл.:
на эл. энергию Rэл. 45 502 руб.;
на тепло, Rтепл. 12 870 руб.;
на технологическую воду, Rвод. 2 049 руб.
зар. плата эксплуатационного персонала, Зп 757 900 руб.
Rэкспл.=Rэл.+Rтепл.+Rвод.п=818 321 руб.
Затраты на создание установки, Зсозд. 17 210 000 руб.
Затраты на сооружение укрытия установки, Зукр. 22 845 931 руб.
Проектный срок службы установки, Тсл. 5 лет.
Амортизационные отчисления, А:
А=(Зсозд.укр.)/Тсл = 8 011 186 руб./год.
Цена захоронения РАО (коммерческая), Цком 662 000 руб./м3;
Затраты на захоронение грунта без дезактивации:
Зком.грунт=Qдз•Цком=927 •662 000=613 674 000 руб.
Затраты на захоронение вторичных РАО (кека):
Звт.РАО=Qвт.РАО•Цком=180 662 000=119 160 000 руб.
Экономический эффект дезактивации грунта:
Эком.грунт– Звт.РАО–Rэкспл–А•6,5/12=613 674 000 – 119 160 000 – 818 321 – 8 011 186 6,5//12 =489 356 287 руб.
При этом, удельная стоимость дезактивации составила 3 710 руб. за тонну дезактивируемого грунта, а удельный расход электроэнергии – 10,22 квт/ч на 1 т грунта.

Радиационная обстановка и дозовые нагрузки

В процессе проведения пусконаладочных работ и опытной эксплуатации осуществлялся контроль концентрации радионуклидов в воздухе рабочей зоны в помещении укрытия, в котором размещена установка и дозиметрический контроль персонала.

Дозы облучения эксплуатационного персонала установки, за период пусконаладочных работ и опытной эксплуатации не превысили пределов и норм, установленных действующим нормативно техническими документами.

Концентрация радионуклидов в воздухе рабочей зоны, в помещении укрытия установки, в течение всего периода пусконаладочных работ была на уровне фоновых значений. Лишь в двух случаях, при выгрузке кека из рамного фильтр пресса и один раз при засыпке грунта в загрузочный бункер наблюдалось повышение концентрации радионуклидов на 40…50% по сравнению с фоном, но при этом не было зафиксировано превышение контрольных уровней, установленных для площадки ВХРАО.

Заключение

В результате проведения пусконаладочных работ на опытно промышленной установки дезактивации грунта удалось добиться ее устойчивой работы при производительности 2 000…2 200 кг/час по исходному грунту, что более чем в два раза превышает проектную. При этом достигнутое значение коэффициента дезактивации составляло 4…5, что соответствует проектному, и является максимально возможным при использовании технологии механической и вводно-гравитационной сепарации и реализованной аппаратной схеме установки. Дальнейшее увеличение производительности установки возможно при условии замены пескового насоса №2 типа ЦКПН 1 на более мощный и при механизации загрузочного бункера.

Повышение коэффициента дезактивации может быть возможно при включении в технологическую схему установки стадии механической оттирки подрешетного продукта скруббер бутары и/или песков классификатора. Опытная эксплуатация установки показала ее высокую экономическую эффективность, по крайней мере, для условий реабилитации площадки ВХРАО РНЦ "Курчатовский институт". Так экономия средств, только за полгода, составила около 500 млн. рублей, по сравнению с затратами на альтернативное решение проблемы радиоактивно загрязненного грунта – на непосредственное захоронение грунта как низкоактивных отходов. При этом, уже на стадии опытной эксплуатации, за счет модернизации аппаратной схемы и повышения устойчивости работы установки, удалось снизить удельные затраты на дезактивацию с 18 000…20 000 руб./тонну исходного грунта, что имело место на стадии пусконаладочных работ, до 3 710 руб./тонну.

Необходимо также отметить, что на всех этапах работ по внедрению и освоению технологии и установки дезактивации грунта обеспечивалось безусловное выполнение требований действующих норм, правил и требований радиационной безопасности и охраны окружающей среды.

По материалам конференции «Безопасность ядерных технологий: экономика безопасности и обращение с ИИИ»  

 
Связанные ссылки
· Больше про Экология
· Новость от PRoAtom


Самая читаемая статья: Экология:
Радиоактивность углей и продуктов их сжигания

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5
Ответов: 2


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.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.07 секунды
Рейтинг@Mail.ru