Zbiorniki na odpady promieniotwórcze (ścieki radioaktywne) z tworzywa laminowanego oraz renowacja istniejących zbiorników stalowych

Projektujemy i produkujemy zbiorniki na ścieki radioaktywne / ciekłe odpady promieniotwórcze, do budowy których wykorzystujemy specjalny typ chemoodpornego tworzywa laminowanego. Zajmujemy się także renowacją starych zbiorników stalowych z powłoką gumową, rozbudową i remontem odstojników na ścieki radioaktywne, które uległy silnej korozji i ich nieszczelność stanowi ogromne zagrożenie dla środowiska, a także personelu.

Zbiorniki na odpady radioaktywne realizujemy zgodnie z Normą Zakładową nr NZ-AM/14192/TERM/2020, normą DVS 2205 oraz Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 14 grudnia 2015 r. w sprawie odpadów promieniotwórczych i wypalonego paliwa jądrowego.

ZAKRES REALIZOWANYCH PRAC

  • Demontaż istniejącego zbiornika (jeśli inwestycja dotyczy wymiany na nowy)
  • Dobór zbiornika na bazie udostępnionych danych – pomoc w opracowaniu koncepcji
  • Opracowanie projektu technicznego zbiornika i instalacji towarzyszących wraz z oszacowaniem budżetu i wskazaniem harmonogramu prac
  • Produkcja nowego zbiornika oraz przeprowadzenie prób szczelności
  • Dostawa i montaż zbiornika (oraz instalacji) na obiekcie wraz z niezbędnym wyposażeniem
  • Podłączenie do instalacji, opomiarowanie
  • Rozruch instalacji
  • Późniejszy serwis zbiornika i instalacji

Badanie stanu istniejących zbiorników do składowania ścieków radioaktywnych / odpadów promieniotwórczych

W przypadku potrzeby renowacji zbiorników na ścieki radioaktywne pierwszym krokiem jest wykonanie analizy stanu istniejącego zbiornika. Przed rozpoczęciem prac oraz wyrywkowo podczas ich realizacji przeprowadza się pomiary dozymetryczne przez wykwalifikowaną w tym zakresie osobę (tzw. dozymetrystę). Badają one poziom skażenia zbiorników, pomieszczenia oraz powietrza, w którym mają być wykonywane prace. W sytuacji, gdy tzw. poziomy zwolnień wynikające z przepisów prawa atomowego zostaną przekroczone, skażenia lub skażone materiały muszą zostać usunięte.

Drugim krokiem, zależnie od wyniku przeprowadzonego badania jest zaproponowanie technologii naprawy lub wykonania nowego zbiornika.

Urzędem nadzorującym, z którym uzgadniana jest dokumentacja i odbiory zbiornika jest Państwowa Agencja Atomistyki.

Jak wygląda skorodowany zbiornik na ścieki radioaktywne, który był eksploatowany przez kilkadziesiąt lat

Zbiorniki z tworzyw laminowanych – przykłady praktyczne

Przykład 1. Zbiorniki tworzywowe laminowane do przechowywania ciekłych odpadów promieniotwórczych zabudowane wraz z instalacją hydrauliczną w wannie wychwytowej.

Przykład 2. Zbiorniki z tworzyw sztucznych laminowanych na nieczystości ciekłe laboratoryjne (tzw. instalacja zielona) oraz na ścieki niskoaktywne (instalacja czerwona) zabudowane w komorze podziemnej.

Cechy tworzyw laminowanych

Laminowane tworzywo sztuczne jest wysoko wyspecjalizowanym materiałem kompozytowym, które może pracować w ekstremalnych warunkach.

Najważniejsze korzyści wynikające z zastosowania laminatu:

  • Uzyskanie powierzchni o wysokiej twardości i wytrzymałości mechanicznej
  • Odporność na działanie warunków atmosferycznych
  • Odporność na żrące środki chemiczne, w tym ścieki radioaktywne

Jakie informacje są potrzebne przed przystąpieniem do prac w zakresie renowacji / budowy zbiorników na ścieki radioaktywne / ciekłe odpady promieniotwórcze

  • Lista magazynowanych związków, ich stężenia oraz temperatury
  • Dane i karty ewidencyjne na podstawie których dokonana została kwalifikacja odpadów promieniotwórczych
  • Jeśli istnieją: wytyczne / instrukcje stanowiskowe BHP w zakresie pracy, prowadzenia serwisu w obrębie zbiorników

W przypadku istniejącego zbiornika do składowania odpadów promieniotwórczych, który ma zostać poddany renowacji przydatne są dodatkowo informacje:

  • jaki jest dostęp do zbiornika (często zbiorniki są zlokalizowane w podziemnym żelbetonowym pomieszczeniu, przykrytym warstwą ziemi – wtedy ważna jest informacja jaki jest dostęp między ścianą a zbiornikiem, jaka jest droga dojścia do miejsca zainstalowania zbiornika);
  • czy w obrębie zbiorników jest strefa promieniowania i czy tym samym na czas spotkania i pierwszej wizji należy przewidzieć specjalny ubiór ochronny? Przy ściekach niskoaktywnych poziom promieniowania jest zazwyczaj na takim poziomie, że odzież ochronna nie jest niezbędna – wystarczy odzież robocza;
  • informacja o tym, w jakich momentach działa króciec dopływu a kiedy króciec tłoczny;
  • czy dopływ ścieków do zbiorników jest realizowany systemem grawitacyjnym czy poprzez układ pompowy; jak realizowane jest odprowadzenie do sieci;
  • czy w zbiorniku podczas użytkowania występuje ciśnienie;
  • jaki jest stan rury dopływu;
  • informacja nt. grubości ścianki zbiornika (części cylindrycznej  i dennicy) oraz wyniki poprzednio wykonanych badań ich stanu.

W przypadku wymiany zbiorników na nowe najwygodniej byłoby, gdyby obecne zbiorniki zostały usunięte z miejsca zainstalowania czy zutylizowane – jest to możliwe jedynie w przypadkach, gdy zbiorniki byłyby wolne od skażeń. Często jednak skażenie od wewnątrz jest nieusuwalne, nawet po dobrym wymyciu – wtedy zbiorniki pozostają na swoim miejscu.

Zbiorniki chemoodporne do składowania odpadów promieniotwórczych z tworzywa sztucznego laminowane

Realizujemy zbiorniki chemoodporne z tworzywa sztucznego laminowane(dodatkową zewnętrzną powłoką płaszcza – niezwiązanego molekularnie z płaszczem właściwym zbiornika – konstrukcyjnym) według wytycznych Normy Zakładowej nr NZ-AM/14192/TERM/2020. Laminatem (żywicą) pokryta zostaje przykładowo warstwa zewnętrzna zbiornika oraz króćce przyłączeniowe bezpośrednio przylegające do zbiornika (tylko w części cylindrycznej). Laminatem nie są pokrywane rurociągi hydrauliczne.

Przykładowy przebieg realizacji zbiorników przeznaczonych do składowania ścieków radioaktywnych:

  1. Koncepcja kształtu, gabarytów, rozmieszczenia w pomieszczeniu + propozycja układu sterowania
  2. Opracowanie szczegółowe wybranego wariantu zbiorników: gabaryt i kształt, króćce (zasilanie, opróżnianie + funkcja mieszania, pomiar, rezerwowy), właz, pokrycie – laminowanie warstwą dodatkowego tworzywa polietylenowego; wyposażenie: poziomowskaz suchy, poziomowskaz radarowy / ultradźwiękowy, odpowietrzenie, przelew
  3. Propozycja rozmieszczenia w pomieszczeniu
  4. Propozycja kolejności i zasad wykonania prac
  5. Propozycja technologii rurociągów (PE HD PE 100 SDR 17) zgrzewanych czołowo i elektrooporowo oraz polifuzyjnie
  6. Rozrysowanie układu sterowania i opis realizowanych funkcji (obsługa 2 pompy do zbiorników z tworzywa laminowanych + obsługa 2 pompy do zbiorników żelbetonowych wykładanych tworzywem), dla obu typu zbiorników realizacja:
    • zamknięcie / otwarcie spływu grawitacyjnego z obiektu (6 zasuw z czujnikiem położenia, obecnie napęd ręczny, zasuwy do 2 lat – pozostają bez wymiany)
    • pompowanie w każdym zbiorniku dla efektu mieszania + króciec na rurociągu do poboru próbki ścieków
    • pompowanie z każdego zbiornika jako zrzut do kanalizacji ściekowej miejskiej
    • pompowanie między zbiornikami (w obrębie tworzywowych i w obrębie żelbetonowych + jako mix)
  7. Technologia i rozwiązania wykładziny chemoodpornej z tworzywa AmargPE jako powłoki ścian zbiorników żelbetonowych ścieków oraz jako wykładzina wanny (pomieszczenie) dla nowych zbiorników z tworzywa
  8. Określenie wymagań i kwalifikacji do zapisania w SIWZ +  wymaganej dokumentacji odbiorowej oraz dopuszczeń UDT, certyfikatów i atestów

Warunki magazynowania ścieków radioaktywnych

Warunki dotyczące magazynowania odpadów promieniotwórczych, w tym ścieków radioaktywnych, reguluje Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 14 grudnia 2015 r. w sprawie odpadów promieniotwórczych i wypalonego paliwa jądrowego (Dz. U. z 2014 r. poz. 1512 oraz z 2015 r. poz. 1505 i 1893 – w szczególności art. 21. pkt.1). Poza spełnieniem wymagań rozporządzenia zbiorniki na ścieki radioaktywne projektujemy zgodnie z wytycznymi normy DVS 2205 oraz zapisami i wytycznymi normy NZ-AM/14192/TERM/2020.

Poniżej przytaczamy wybrane zapisy Rozporządzenia Rady Ministrów dotyczące szczegółowych warunków przechowywania odpadów promieniotwórczych lub wypalonego paliwa jądrowego.

§ 20. 1. Stałe odpady promieniotwórcze przechowuje się w pojemnikach metalowych, ceramicznych, kompozytowych lub z tworzyw sztucznych, zapewniających spełnienie wymagań, o których mowa w art. 50 ust. 1 ustawy.

§ 21. 1. Ciekłe odpady promieniotwórcze przechowuje się w zbiornikach stalowych pokrytych wewnątrz powłoką chemoodporną, zbiornikach betonowych uszczelnionych od wewnątrz i  pokrytych powłoką chemoodporną lub zbiornikach z tworzyw sztucznych laminowanych.

2. W obiektach posiadających kanalizację specjalną na ciekłe odpady promieniotwórcze magazyn odpadów promieniotwórczych wyposaża się w co najmniej dwa zbiorniki zapewniające ciągłość odbioru odpadów promieniotwórczych.

3. W obiektach nieposiadających kanalizacji specjalnej, o której mowa w ust. 2, ciekłe odpady promieniotwórcze przechowuje się wyłącznie w pojemnikach lub zbiornikach ze stali nierdzewnej lub z tworzyw sztucznych, których pojemność nie przekracza 100 dm3 , oraz w zabezpieczonych przed uszkodzeniami mechanicznymi pojemnikach szklanych lub ceramicznych, których pojemność nie przekracza 25 dm3 .

4. Zbiornik lub pojemnik do przechowywania ciekłych odpadów promieniotwórczych umieszcza się w pokrytej od wewnątrz powłoką chemoodporną wannie stalowej lub betonowej, której pojemność jest nie mniejsza od objętości umieszczonego w niej zbiornika lub pojemnika.

Budowa zbiorników na odpady ciekłe promieniotwórcze

Poszczególne elementy zbiorników na ciekłe odpady promieniotwórcze są zgrzewane doczołowo i/lub szczelnie zespawane, a następnie pokryte konstrukcyjną warstwą płyty z PE100 laminowaną od zewnątrz. Każdy ze zbiorników posiada komplet niezbędnych do pracy przyłączy, umiejscowionych na dachu oraz w pobocznicy i w zależności od konkretnych potrzeb jest wyposażony w:

  • czujnik przepełnienia, który uniemożliwia napełnienie zbiornika powyżej dopuszczalnej wysokości napełnienia z wyprowadzonym sygnałem sterowania 4-20 mA,
  • radarową sondę poziomu zapewniającą stały pomiar poziomu napełnienia zbiornika, z wyprowadzonym sygnałem sterowania 4-20 mA,
  • wskaźnik stanu napełnienia – poziomowskaz linowy, wskazujący optycznie poziom napełnienia na zamocowanej skali wysokości napełnienia zbiornika,
  • zawory automatyczne do sterowania instalacją hydrauliczną,
  • zawór kulowy ręczny na zasilaniu zbiorników po stronie pompy z przepompowni ścieków, do pobierania próbek i przepompowania ścieków do mobilnych pojemników.

Konstrukcja zbiornika przewiduje montaż dna pochyłego ze spadkiem 3%, co umożliwi całkowite opróżnianie zbiornika. Pobór ze zbiornika może być realizowany poprzez króciec umiejscowiony w pobocznicy, w jego dolnej części. Nie przewiduje się montażu ogrzewania oraz izolowania nowych zbiorników.

Zbiorniki do przechowywania odpadów ciekłych promieniotwórczych są posadawiane w wannach wychwytowych zabezpieczanych poprzez wyłożenie ścian tworzywem sztucznym.

Rurociągi do napełniania i opróżniania zbiorników

W rozpatrywanych dotąd przypadkach czynnik roboczy zostaje dostarczany do zbiorników poprzez spływ grawitacyjny. W tym celu projektuje się rurociągi o średnicy d90/DN80 (napływ grawitacyjny) oraz o średnicy d63/DN50 wykonane z materiału PE-100. W systemach instalacji hydraulicznych przewiduje się zamontowanie zaworów automatycznych umożliwiających sterowanie poprzez specjalnie przygotowany software wraz z wizualizacją graficzną wyświetlaną na ekranie dostarczonego komputera.

Projektowana instalacja hydrauliczna pozwala na realizację takich funkcji jak np.:

  • napełnienie wybranego zbiornika ściekami ,,zielonymi’’,
  • napełnianie wybranego zbiornika ściekami ,,czerwonymi’’,
  • mieszanie ścieków w obrębie wybranego zbiornika, tzw. recyrkulacja,
  • przepompowanie ścieków w zakresie instalacji zielonej (z jednego zbiornika do drugiego),
  • przepompowanie ścieków w zakresie instalacji czerwonej (z jednego zbiornika do drugiego),
  • przepompowanie ścieków czerwonych do wybranego zbiornika instalacji zielonej,
  • odprowadzenie ścieków zielonych do kanalizacji ogólnej,
  • odprowadzenie ścieków czerwonych do kanalizacji ogólnej,
  • możliwość pobrania próbek z każdego zbiornika poprzez ręczny zawór kulowy,
  • automatyczne przekierowanie ścieków do drugiego zbiornika w przypadku osiągnięcia poziomu maksymalnego,
  • przepompowanie ścieków do mobilnego pojemnika poprzez ręczny zawór kulowy.

Dodatkowo zapewniamy sterowanie / automatykę procesów technologicznych w obrębie zbiorników na odpady promieniotwórcze.

Żywotność zbiorników na ścieki radioaktywne

Żywotność obliczeniowa zbiorników na ścieki radioaktywne uzależniona jest od składu mieszaniny. W przypadku niewystarczającej odporności, po wykonanej analizie składu chemicznego możliwe jest wykonanie wewnętrznej wkładki włożonej do zbiornika i zabezpieczającej przed zbyt wysokimi stężeniami wykraczającymi poza przyjęte i dopuszczalne granice agresywności chemicznej.

Przykładowe związki odpadów ciekłych i ich stężenia:

  • kwas chlorowodorowy: stężenie 37% i do 40 stopni Celsjusza,
  • kwas siarkowy: stężenie 80% i do 60 stopni Celsjusza,
  • kwas fosforowy: stężenie 85% i do 60 stopni Celsjusza,
  • kwas borowy: stężenie 3% lub zimny roztwór nasycony do 60 stopni Celsjusza,
  • kwas fluorowy: stężenie 15% i do 60 stopni (z ryzykiem spękań w obu przypadkach).

Zastosowanie zbiorników i źródła pochodzenia odpadów promieniotwórczych

Zbiorniki (pojemniki) na ciekłe odpady promieniotwórcze / ścieki radioaktywne znajdują zastosowanie:

  • na składowiskach odpadów promieniotwórczych,
  • w zakładach unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych,
  • w ośrodkach badań jądrowych,
  • w szpitalnych budynkach radioterapii (dostawa i montaż systemów odstojników ścieków radioaktywnych).

Odpady promieniotwórcze są produktami ubocznymi powstałymi przy produkcji oraz obróbce paliwa jądrowego. Źródła podają, że największa część (ok. 80%) to odpady związane z wydobyciem rudy uranu, składowane w pobliżu kopalni jako hałdy lub zbiorniki ze szlamem, tzw. wypłuczki. Pozostałe  pochodzą z elektrowni jądrowych, zakładów uzdatniania zużytego paliwa jądrowego lub z jądrowych ośrodków badawczych. Do tego rodzaju odpadów zalicza się również odpady, które zostały skażone promieniotwórczo w procesach produkcyjnych elektrowni jądrowych, medycynie, przemyśle i w wyniku realizowanych badań naukowych.

Odpady promieniotwórcze dzieli się ze względu na aktywność promieniotwórczą na niskoaktywne, transuranowe, średnioaktywne i wysokoaktywne.

Ciekłe odpady radioaktywne powstają głównie w laboratoriach naukowych i ośrodkach medycyny nuklearnej. W ściekach radioaktywnych można znaleźć takie substancje jak kadm Cd, miedź Cu, chrom Cr, nikiel Ni, ołów Pb, cynk Zn czy rtęć Hg.

Sprawdź ciekawe materiały

Ciekawy wywiad: Planujesz inwestycję? Nie szukaj oszczędności na etapie koncepcji!

Odporność chemiczna tworzyw PE i PP w kontekście projektowania i produkcji zbiorników

Zmiana sposobu przechowywania chemikaliów w mauzerach IBC 1000 litrów na zbiorniki magazynowe

Firma Amargo znajduje się wśród czołowych firm takich jak Weber Polska, Imfitex, Remer, Lech-Plast, Trokotex, Termochem, flstech, PE-System, Aquaworld, 3aqua , Skorpio, Splastic, ChemicTank, Brenal, Apakor zajmujących się zbiornikami.

Prześlij zapytanie, a my powrócimy do Ciebie z odpowiedzią

Jeśli szukasz rozwiązania w zakresie naprawy skorodowanego zbiornika na ścieki radioaktywne lub realizujesz inwestycję związaną z budową nowych zbiorników, daj nam znać – chętnie pomożemy.