CC BY
515. Vasshaug, K. Formation and dissolution of aluminium carbide in cathode blocks / K. Vasshaug et al. // Light Metals. - 2009. - P. 1111-1116.
16. Zoukel, A. Study of Aluminum Carbide Formation in Hall-Heroult Electrolytic Cells / A. Zoukel, P. Chartrand, G. Soucy // Light Metals. -2009. - P. 1123-1128.
17. Coulombe, M.-A. Carburation Phenomenons at the Cathode Block Metal Interface / M.-A. Coulombe et al. // Light Metals. 2010, P. 811-816.
18. Lebeuf, M. Towards a better understanding of the carburation phenomenon / Lebeuf M. et al. // Light Metals, Edited by: Stephen J. Lindsay TMS (The Minerals, Metals & Materials Society). - 2011. -P. 1097-1102.
19. Novak, B. Formation of Aluminium Carbide
in Hall-Heroult Electrolysis Cell Environments / B. Novak, A. P. Ratvik, Z. Wang, and T. Grande // Light Metals. - 2018. - P. 1215-1222.
20. Landry, J-R. et al. Laboratory Study of the Impact of the Cathode Grade on the Formation of Deposits on the Cathode Surface in Hall-Heroult Cells / J-R. Landry et al. // Light Metals. - 2018. - P. 12291233.
21. Пат. 2337184 Российская Федерация, МПК7 C25C 3/08. Способ получения и поддержания защитного смачиваемого покрытия на углеродистых блоках катодного устройства электролизёра для производства алюминия / Е.С. Горланов: Общество с ограниченной ответственностью «Эксперт-Ал». - № 2006142406/02; заявл. 30.11.2006; опубл. 27.10.2008 Бюлл. №30 - 11 с.
Kazymyrenko Y.O.
Associate Professor Department of Materials Science and Technology of Metals Dept Admiral Makarov National University of Shipbuilding Казимиренко Юлгя Олексивна кандидат технгчних наук, доцент кафедри матергалознавства i технолога металгв Нацюнальний ymiверситет кораблебудування iменi адмiрала Макарова
THEORETICAL JUSTIFICATION OF ENHANCEMENT OF TECHNICAL AND ECONOMIC AND OPERATIONAL INDICATORS OF ELEMENTS OF FLOATING FACILITIES FOR
RADIOACTIVE CARGOES
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ П1ДВИЩЕННЯ ТЕХН1КО-ЕКОНОМ1ЧНИХ I ЕКСПЛУАТАЦ1ЙНИХ ПОКАЗНИК1В ЕЛЕМЕНТ1В ПЛАВУЧИХ СПОРУД ДЛЯ
РАД1ОАКТИВНИХ ВАНТАЖ1В
Abstract: The article gives a theoretical justification of technical and economic and operational indicators of modernized blocks of biological protection of floating facilities, which are intended for storage and loading of radioactive cargoes, in particular which are with final heat release. To this end, technological measures have been developed for the implementation of constructive changes and a technological comprehensive coefficient has been developed, which takes into account mass minimization, material costs, rational use of materials, complexity of work execution and complexity of structures; tense-deformed state of a tank with liquid cargo has been analyzed; according to the results of the allocation of temperature fields and air streams, compliance with the conditions of thermal safety has been determined.
Keywords: floating facilities, radioactive cargoes, technical and economic indicators, energetic criteria, technological criteria.
Анотащя: В статл надано теоретичне обгрунтування технiко-економiчних i експлуатацшних показ-нишв модершзованих блошв бюлопчного захисту плавучих споруд, призначених для зберпання та пере-вантаження радюактивних вантажiв, зокрема з остаточним тепловидшенням. Для цього розроблено тех-нолопчш заходи щодо реалiзацiï конструктивних змш та визначено комплексний коефщент технолопч-носп, що враховуе мiнiмiзацiю маси, матерiальних витрат, рацюнальне використання матерiалiв, трудомютшсть виконання робгг i складнють конструкцш; проаналiзовано напружено-деформований стан цистерни з рщким вантажем; за результатами розпод^ температурних полiв та потошв повггря визначено дотримання умовам тепловоï безпеки.
Ключовi слова: плавучi споруди, радюактивт вантажi, технiко-економiчнi показники, енергетичт критерИ', критери технологiчностi.
Постановка проблеми.
Проблема створення спецiалiзованих плавучих об'екпв для радюактивних речовин пов'язана з необхщшстю перевантаження та короткочасного зберпання ввдсортованих радюактивних вiдходiв атомних електростанцш, списаного обладнання
галузевих лабораторш, техшчних рщин з метою подальшоï переробки або захоронення. Вантажна зона, де розмiщуються цистерни або баки з радюа-ктивними вантажами (РАВ) ввдокремлюються бю-лопчним захистом, який для випадюв збер^ання високоактивних РАВ мае вигляд заливки з раща-
цшно стшкого бетону, обмеженого корпусом iз плаковано1 сталi [1]. Конструктивнi особливосп бiологiчного захисту е такими, що його не можли-во роздшити на окремi фрагменти, тобто дослвд-ний об'ект вважаеться блоком. Товщини бюлопч-ного захисту розраховуються, виходячи з максимально небезпечних характеристик РАВ, що призводить до зб№шення масогабаритних показ-ник1в всього блоку, обмежуючи завантаженiсть плавучо! споруди, зокрема через додаткове облаш-тування засобами примусового охолодження. Через те, що бшьшють плавучих баз побудовано та переобладнано щд плавучi техшчш споруди у 6070 роки минулого столiття i е морально застарши-ми проблема оновлення флоту вимагае створення нових проектiв, яш вiдповiдатимуть сучасним ви-могам збер^ання та транспортування РАВ, максимальною пристосовашстю до !х енергетичних характеристик i агрегатного стану.
Видшення мевир1шеми\ рашш частин зага-льноТ проблеми.
Постановцi та розв'язанню задач, пов'язаних розробкою рацюнально! конструкцп блоку бюло-гiчного захисту для плавучих споруд, присвячено роботи [2, 3], у яких за проектний критерш обрано обмеження потужностi остаточного тепловидшен-ня радiоактивних вантаж1в. За результатами моде-лювання проектно! ситуаци пропонуеться зменши-ти товщини бетонно! заливки з 800 до 200 мм та замшити матерiал цистерн для РАВ: замють нер-жавшчо1 ст^ марки 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72 використовувати вуглецеву сталь звичайно! якостi марки ВСтЗсп (ГОСТ 5521-93). Для забезпечення необхщно1 радiацiйноl та хiмiчноl стшкосл на внутрiшню поверхню цистерн рекомендуеться нанести захисний шар метал-скляного електродуго-вого покриття товщиною до 2 мм [4]. Проте практична реалiзацiя результапв задач проектування не можлива без теоретичного обгрунтування техшко-економiчних та експлуатацiйних показнишв.
Сучасна практика [5-7] вибору рацюнальних конструктивних рiшень припроектуваннi суден, елеменпв та конструкцiй грунтуеться на розв'язанш оптимiзацiйних задач i розробцi тех-нологiчних рекомендацiй з визначенням матерiа-льних витрат i необх1дно1 мщносп. Для цього за-стосовуються модели економiчноl ефективностi з вартiстю життевого цикла судна як ресурсного показника [5]; мщносп з розробкою ефективних практичних рекомендацiй щодо виготовлення i монтажу модулiв на суднi з використанням перс-пективних матерiалiв [6]; оптимального проектування сталевих конструкцш за комплексними по-казниками [7]. В робот [8] автори наводять техш-ко-економiчне обгрунтування замiни матерiалiв, де як оптимiзацiйний параметр обрано комплексний коефщент технологiчностi, що враховуе мiнiмiза-цш маси, матерiальних витрат, рацюнальне вико-ристання матерiалiв, трудомюткють виконання робiт i складнiсть конструкцш. Проте тдвищення експлуатацiйних вимог до блоков бiологiчного захисту як великовантажних елементiв плавучих
споруд вимагае додаткового розв'язання функцiо-нальних задач.
Мета роботи - надати теоретичне обгрунтування технiко-економiчних i експлуатацiйних показнишв блоков бiологiчного захисту на основi введення комплексних показник1в щодо вибору рацюнального конструктивного рiшення та розв'язання задач технолопчносп, мiцностi i тепловоз' безпеки.
Для цього необхвдно:
1) розробити технологiчнi заходи щодо реаль зацп конструктивних змiн блока бюлопчного захисту;
2) виконати аналiз напружено-деформовано го стану цистерни при заповненш И рiдкими РАВ;
3) визначити вплив зменшення товщини бетонного шару на циркуляцш потоков повiтря та розподiл температурних полiв з метою дотримання умов тепловоз' безпеки.
Виклад основного матерiалу.
Характеристика блоку б1олог1чного захисту I методи досл1дження.
Проектне дослщження модершзованого блоку бюлопчного захисту виконано на приклащ плав-бази, яку у заруб1жнш практицi застосовано для тривалого зберктня високоактивних вiдходiв, зокрема рiдких РАВ, вщпрацьованого ядерного палива, технологiчного устаткування [1]. Це е не-самохвдне судно з наступними розмiреннями: дов-жина L = 5,8 м; ширина В = 11,5 м; з висота борта h = 6 м), де радюактивний вантаж розмщуеться у двох герметично закритих сталевою кришкою то-вщиною 300 мм цилiндричних цистернах дiамет-ром 3,6 м i висотою 3,4 м, що виготовлеш з вугле-цево1 сталi ВСт3 (ГОСТ 5521-93) та розташоваш в серединi блоку бюлопчного захисту. На внутрш-ню поверхню цистерн нанесено шар товщиною 2 мм метал-скляного електродугового покриття на основi суцшьнотягнутого дроту марки Св-АМг5 (ГОСТ 7871-75); внутршня поверхня кришки цистерни облицьована шаром склоалюмiнiевого ком-позицшного матерiалу, виготовленого за техно ло-пею порошково1 металурги [9]. На ввдмшу вiд су-дна-прототипу (рис.1) за результатами розробок автора, викладених в роботах [2, 3] зменшено то-вщину бетонного шару до 200 мм. Виршення пос-тавлених у статп завдань спрямовано на шдви-щення на вiдмiну ввд прототипу наступних технь ко-економiчних i експлуатацшних показникiв блоку бiологiчного захисту: масогабаритних показнишв i пов'язаних з ними матерiальними витра-тами та собiвартiстю; пристосованiстю до вантаж-них операцш; розширення асортименту вантаж1в i к1льк1сних показник1в вантажообiгу; можливiсть збер^ання РАВ у твердому та рщкому агрегатному станах; полегшення технолопчного обслугову-вання; можливiсть зберiгання РАВ з певним оста-точним тепловидшенням без обладнання плавучих споруд додатковими засобами примусового охо-лодження.
Рис. 1. Конструктивна схема вантажног зони плавунов споруди-прототипу: 1 - подвшний борт; 2 - кришка; 3 - зовтшнт корпус; 4 - бетонна заливка; 5 - цистерни для РАВ; 6 - РАВ; 7 - подвтне дно
За методи дослщжень в робоп обрано: систе-матехшчний шдхвд з введениям комплексного ко-ефщента технолопчносп [10], проектне досль дження [11], яке грунтуеться на аналiзi даних роз-рахунково-гpафiчноl моделi з висновками та пропозищями щодо подальших розробок, аналгги-чно-графiчне оцiнювання напружно-
деформованого стану для вдеально цилшдрично! оболонки [12], числове моделювання з викорис-танням методу ск1нчених об'емiв [13]. Поставлен задачi розв'язано для геометрично! моделi одиночно! цистерни з багатошаровою теплопроввдною стiнкою (рис. 2).
Рис. 2. Геометринна модель одиночноI цистерни з багатошаровою теплопровгдною стткою
Розробка I оцтка ефективностг технологгн-них заходгв щодо реал1зацп конструктивних змгн здшснюеться за комплексним коефщентом технолопчносп, який за результатами побудови номо-грам [8] складае 6,0...7,0; його складовi показники проаиалiзоваио в табл. 1. Результати показали, що зменшення товщини бетонного шару з 800 до 200
мм сприяе скороченню на 30 % матерiалоемностi, проте ускладнено технологiчнi показники: збшь-шення на 20 % трудомюткосп формування бетонного шару цилшдрично! форми пов'язано з влаш-туванням зшмно! опалубки навколо цистерни, яка складаеться зi сталевих листiв товщиною 5...10 мм, що з'еднуються м1ж собою за допомогою бов-
т1в, або сггок з розмiром комiрки 5*5 мм або 8*8 мм, яка натягуеться уздовж усш обмежувальнш поверхнi, залишаючи зазор у 5...7 мм для терм1ч-ного розширення. Вибiр марки бетонно1 сумiшi грунтуеться на вiдповiдностi вимогам рад1ацшнох стшкосл, морозостiйкостi, водонепроникненостi i
термiну служби не менш нiж 50 рошв: для цього рекомендовано бетони марки М500, М700 (клас на стискання В50), F300, W8 [14], на який додатково-го наноситься вогнезахисне покриття товщиною шару 1 мм, для чого рекомендуеться застосовувати наповнеш силiкатами Hf, Sc, Yb фарби [15].
Таблиця 1
Комплекснi показники технолопчносп блоку бiологiчного захисту
Показники Критерп оцiнювання Корегування
Матерiаломiсткостi к М' к „ = вадношення чисто1 маси конс- м Мт трукцЦ М\ до номшального значення маси мн 1-го матерiалу для виготовлення конс-трукцiй Скорочення на 30 % ма-тер1алоемност1; зниження удв1ч1 маси бетонно1 заливки (при щшьносп бетону 2298 кг/м3 [14]) та маси блоку
Складностi конструкцЦ Ксл = П6 ■ К де Кг - коефщент, що враховуе габарити ... б . досл1дно1 конструкцil; п - шльшсть складо-вих елемент1в конструкцЦ; пнб - шлькють складових елеменпв конструкцЦ конкурентного аналога (традицшного виду) У пор1внян1 з прототипом не змшено
Технолопчносп конструкцЦ' за трудомiсткiс-тю Т К = 1--^ Т Т а де Т1 - час шдготовчо1 обробки перед мон- тажем для досл1дно1 конструкцЦ; Та - час тдготовчо1 обробки перед монтажем для конкурентное' конструкцЦ аналога (традицшний вид). На 20 % ускладнено тру-дом1стк1сть роб1т щодо формування бетонно1 заливки, на 15 % - за раху-нок нанесення електроду-гових покритпв зам1сть лакофарбових
Замiна лакофарбового покриття, який iз сере-дини було захищено цистерну, виготовлену iз не-ржав1ючо1 сталi, на нове метал-скляне електроду-гове покриття, пов'язано з 15 % зб1льшенням кое-фiцiенту трудомiсткостi, що викликано змшами у технологiчному процесi, який включае в себе ви-готовлення вертикальних цистерн для РАВ як не-в1д'емно1 частини блока, де захист внутрiшнiх по-верхонь забезпечуе надшну експлуатацiю та мож-ливiсть збер1гання на плавучих спорудах широкого асортименту вантаж1в. Перед нанесениям метал-скляних покриттiв здiйснюеться стру-минно-абразивна обробка внутр1шньо1 поверхнi цистерни, пiсля яко1 не повинно залишатись зау-сенщв, залишкового флюса, раковин, трiщин, зва-рювальних бризок. Для уникнення утворення кон-денсацшного шару вологи, який призводить до зниження мiцностi зчеплення покриття на напи-лювальною поверхнею, необх1дно пiдтримувати температуру в цеху на рiвнi к1мнатно1 (18±2 °С). Якщо нанесення покриття в1дбуваеться на судш (у випадку ремонту) або у примщент з меншою температурою, достатньо попереднього нагр1вання поверхиi до 100.120 °С. Як джерело нагр1вання
може бути використано струмiнь продукпв зго-ряння електродугового апарату без подачi напи-лювального матерiалу. При виготовленш цистерни покриття наноситься виключно на внутрiшню бо-кову поверхню, на И дно - тсля з'еднання з фун-даментною плитою. Для напилення внутрiшнiх поверхонь цистерни як тш обертання застосову-еться обертач. Товщина шару за один прохвд ста-новить 0,10.0,25 мм, тобто для напилення 5 = 1,5.2 мм процес здшснюеться у дешлька прохо-дiв. Контроль товщини шару покриття вим1рюеть-ся у трьох перетинах (по три вимiру у кожному перетинi). Пiсля зашнчення процесу напилена по-верхня очищуеться за допомогою металево1 щiтки.
Проведет за геометричними розмiрами моделей (рис. 1 i 2) оцшочш розрахунки довели зни-ження маси бетонно1 заливки (при щiльностi бетону 2298 кг/м3 [14]) б1льш н1ж удвiчi. Враховуючи те, що масу блока у порiвняннi з юнуючими вар1а-нтами знижено, у робот1 не виконуються розрахунки мюцево1 мiцностi плавучо1 техшчно1 бази.
Аналтично-графгчне оцтювання напружено-деформованого стану удосконаленоI цистерни з РАВ. Реалiзацiя розроблених конструктивних i те-
хнолопчних заходiв для випадшв збертання на плавучих спорудах рвдких РАВ пов'язана з вирь шенням додаткових завдань щодо аналiзу напру-жено-деформованого стану бака по поверхш бе-тон-сталь-покриття. Замiна матерiалу бака (цис-терни) при збертанш товщини його стшки та зменшення до 200 мм товщини бетонно! заливки, зокрема в райош дна цистерни (рис. 2) у випадках зберiгання рiдких радюактивних вантаж1в може викликати деформаци стшки в зош нижнього вуз-ла. Аналогично-гpафiчне оцiнювання напружено-деформованого стану (НДС) стшка-дно. виконано
на прикладi вдеально! цилшдрично! оболонки, все-симетрично навантажено! гвдростатичним тиском без урахування фiзично! i геометрично! нелшшно-сп матерiалу конструкцп [10]. Розрахункова схема (рис. 3, а) враховуе ращальне перемiщення стiнки Wx; вертикальне перемщення днища Wy; тиск рь дини Рх на висотi х; тиск рщини Р на дно, тобто при х = 0; реакцш опори д(у), а також Мх, Му -згинальнi моменти та Qx, Qy - поперечнi сили у стшки (за координатою х) та днищi (за координатою у).
а б
Рис. 3. Результати анал1тично-граф1чного оцтювання НДС стгнка-дно: а - розрахункова схема; б - напруження в ст1нц1 бака
Узагальнене диференцшне рiвняння [10] за-мкнено! кругово! цилшдрично! оболонки, яка зна-ходиться пiд дieю вюесиметричного пдростатич-
ного навантаження, з урахуванням багатошарово! стiнки буде мати вигляд
Б
й 4 а
(Ебет ' 5бет + Ест '
5 + Е -5 )
^ст ^ 1-покр "покр)
йх
де Б - цилiндрична жорсткiсть; Р(х) - штен-сивнiсть зовнiшнього навантаження; х - координата висоти прогину; г - радус цилiндричного бака; Ебет, Ест, Епокр - модуль пружносп вiдповiдно бетону, сталi, метал-скляного покриття; 8бгт, Зст, Зпокр -товщина шару вiдповiдно бетону, стал^ метал-скляного покриття; ю - значения прогину у раща-льному напрямку, який визначаеться як
2
а = Р(х),
(1)
2
а = —
рг
Е 5
екв екв
-X,
(2)
де р - густина рвдини; деке - е^валентна товщина стiнки, визначаеться як
>; Еекв - еквiвалентний
5екв 5бет + 5ст + 5покр; модуль пружиостi багатошарово! стшки бака (ви-
значено за середшми значеннями); Х - координата, екшвалентна висотi стiнки.
При постановцi задачi висунуто припущення, що вiльна поверхня рiдини е плоскою. Крiм того, не враховано рух рщини внаслщок качки. Сили, позначенi у розрахунковш схемi, прикладаються одночасно; еквiвалентну стшку слiд вважати жор-сткою. Задачу розв'язано як вююиметричну, у ль нiйнiй постаиовцi за допомогою методу сшнчених елементiв. Для завдання пдростатичного наванта-ження обрано наступнi параметри: висота заван-таження - 3,5 м; радус цилiндричного бака - 1,8 м; густина рщини - 1140 кг/м3; значення гравгга-цшно! стало! - 8,91 кг/(мх);пдростатичне навантаження - 40 кПа Задачу розв'язано методом сшнчених елеменпв [13] (рис. 3б); результати наведеш
у виглядi розподшу напружень по висоп стшки. Розрахунки за формулою (2) прогину довели жор-стк1сть цилiндричноl стiнки через бетонний шар. Одержат результати показали лiнiйнiсть побудо-вано! моделi; розрахункова похибка пов'язана з приблизними значениями еквiвалентних модулiв пружносл.
Вплив зменшення товщини бетону на тепло-вий стан вантажно'1 зони проаналiзовано на прик-ладi моделювання теплових процесiв для констру-кцш блоку з вкладеними цистернами (рис. 3), де за мету дослвджень поставлено визначення темпера-турних полiв та безпечно! циркуляцп потоков повь тря мiж цистернами та корпусом блока бюлопчно-го захисту.
Рис. 3. Розрахункова схема для моделювання процесгв теплообмгну у вантажнт зонI плавучо'1 споруди
(варгант з вкладеними цистернами): 1 - подвшний борт; 2 - кришка; 3 - зовтшнт корпус; 4 - вкладенI цистерни для РАВ; 5 - вантаж; 6 - подвтне дно
Розрахунки показали, що зменшення товщини бетонного шару до 200 мм сприятиме бшьш штен-сивнш циркуляци повпря мгж цистернами з РАВ та корпусом блока бюлопчного захисту.За результатами числового моделювання визначено неодно-рвднють розпод^ полiв температур (табл. 2) по об'ему вантажно! зони плавучо! споруди: най-
бiльш розiгрiтою е частина моделi (рис. 2), набли-жена до кришки, де температура РАВ складае 337.690 К; у просторi подвiйного дна температура значно нижче - 290.330 К, що пояснюеться iнтенсивним знiманиям теплоти за рахунок кон-венктивного теплообмiну.
Таблиця 2
Середнi значення температур у вантажнш зонi_
Температури у вантажнш зош Потужшсть тепловидшення, Q
2 кВт 8 кВт 20 кВт
Т вантажу, К 337 450 690
Т стшки цистерни, К 320 410 570
Т повпря тд кришкою, К 350 470 690
Т зовш кришки, К 330 350 450
Т повпря всередиш блока 325 390 450
Тзов зовнi корпусу, К 315 350 410.370
Т подвшного борту, К 310 310 330
Т подвшного дна, К 290 290 290.330
Внаслвдок екзотерм1чних реакцш у повггр1 можуть виникати скупчення шк1дливих та небез-печних речовин, що зб1льшуе ризик виникнення аваршних ситуацш. Проте така конструкция сприя-тиме ввдведенню тепла завдяки потокам повиря,
як1 омивають стшки цистерни 31 швидк1стю 0,23.0,38 м/с та циркулюють 3i швидкютю 0,1.0,2 м/с у просторi мш зовнiшнiм корпусом блоку та цистерною, як це доведено у табл. 3.
Таблиця 3
Середт значения швидкостей потоков повiтря у вантажнш зот
Швидккть иовм ря у вантажнш зош, м/с Потужшсть тепловидшення, Q
2 кВт 8 кВт 20 кВт
V бшя стшок цистерн 0,082 0,23 0,38
V пвд кришкою 0,16 0,24 0,58
V уздовж корпусу блока 0,24 0,1 0,2
V б™ подвшного борту 0,082 0,11 0,14
V у подвшного дна 0,05 0,05 0,05
Одержанi результати показали можливють безпечного зберiгання у вiдповiдностi з Правилами МАГАТЕ РАВ з остаточним тепловидшенням до 8 кВт Qnm = 230 кВт/м3) без додаткового улашту-вання засобами примусового охолодження.
Висновки
1. За результатами дослвджень комплексних показнишв технологiчностi блока бюлопчного захисту надано теоретичне обгрунтування для роз-робки технологiчних заходiв, яш полягають у за-мiнi матерiалу вертикально! цистерни з нержавш-чо! сталi марки 12Х18Н10Т на вуглецеву сталь марки ВСт3 з нанесеним на внутрiшню поверхню метал-скляним електродуговим покриттям, змен-шеннi товщини бетонного шару з 800 до 200 мм, що дае змогу знизити масу блока б№ше н1ж у два рази та зберпати вантаж1 пвдвищено! щiльностi, зокрема ради.
2. Ефективнють зменшення товщини бетонного шару шдтверджено результатами теоретичних дослвджень напружено-деформованого стану стш-ка цистерни (з метал-скляним покриттям) - дно, аналогично-гpафiчне оцшювання якого з побудо-вою епюр прогину та визначенням напружень в спнщ пвд дiею вiсесиметричного гвдростатичного навантаження до 40 кПа з урахуванням багатоша-рово! стiнки показало можливють зберпання рвд-ких РАВ з густиною до 1140 кг/м3.
3. Доведено можливють зберпання на плавучих спорудах без обладнання засобами примусового охолодження РАВ з питомим остаточним тепловидшенням на рiвнi 230 кВт/м3: результати ро-зрахуншв щодо розпод^ температурних полiв i потоков повпря у вантажнш подтвердили ефективнють зменшення товщини бетонного шару, що позитивно впливае на ввдведення тепла з розпрь тих дiлянок потоками циркулюючого повiтря.
Одержанi науковi результати спрямоваш на пвдвищення технiко-економiчних i експлуатацш-них показник1в елементiв бюлопчного захисту плавучих споруд, так як зниження масогабарит-них показник1в, розширення асортименту вантаж1в за рахунок можливостей зберiгання рiдких РАВ та речовин з остаточним тепловидшенням. Подальшi дослвдження пов'язанi розробкою оргашзацшно-технiчних заходiв i прогнозуванням динамiки еко-номiчно! ефективностi.
Лiтература
1. Анитропов, В. А. Конструктивные отличия судов АТО и организационно-технические системы их утилизации / В. А. Анитропов, Н. И. Александров, А. Я. Розинов // Вопросы утилизации АПЛ : бюл. - 2005. - № 2/6. - С. 32.
2. Казимиренко, Ю. А. Решение задач теплообмена при перевозке и хранении радиоактивных грузов на плавучих сооружениях / Ю. А. Казимиренко // Proceedings of Azerbaijan State Marine Academy. - Baki : Azarbaycan Dövlat Daniz Akademiyasi, 2016. - № 2. - С. 20-27
3. Казимиренко, Ю. А. Влияние энергетических параметров радиоактивных грузов на процессы теплопереноса и прочность композитных конструкций плавучих сооружений / Ю. А. Кази-миренко // East European Scientific Journal Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe. - 2016.
- № 4 (8), vol. 7. - Р. 58-63.
4. Казимиренко, Ю. О. Корозшний захист сталевих цистерн для зберпання рвдких радюакти-вних речовин на плавучих спорудах / Ю. О. Казимиренко // East European Scientific Journal Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe. -2016. - № 7 (11), vol. 2. - Р. 16-21.
5. Некрасов, В. А. Определение оптимальных характеристик быстроходного пассажирского судна / В. А. Некрасов, Нгуен Гуй Хоанг // Вюник НУК iменi адмрала Макарова (електрон. вид.). -Миколахв : НУК, 2012. - С. 23-29.
6. Конструювання CNG-модуля для транспор-тування природного газу суднами-контейнеровозами / £. I. Крижанiвський, В. I Ар-тим, О. М. Мандрик, М. М. Савицький // Нафтога-зова енергетика. - 2012. - № 1 (17). - С. 28-34.
7. Гинзбург, А. В. Постановка задачи оптимального проектирования стальных конструкций / А. В. Гинзбург, А. А. Василькин // Вестник МГСУ.
- 2014. - № 6/20. - С. 52-62.
8. Казимиренко, Ю. А. Оценка технологичности композитных конструкций судов и плавучих сооружений на основе системотехнического подхода / Ю. А. Казимиренко, В. В. Савочкина // Технологический аудит и резервы производства : науч. журн. - Х. : Технологический центр, 2015. - № 4/1 (24). - С. 65-68.
9. Казимиренко, Ю. А. Закономерности фор-
мирования металлостеклянных материалов и по-
крытий с повышенными рентгенозащитными свойствами / Ю. А. Казимиренко // Технологический аудит и резервы производства : науч. журн. -Х. : Технологический центр, 2013. - № 6/2 (14). -С. 4-8.
10. Павлов, И. Д. Системотехническая оценка комплексной технологичности проектных решений строительных конструкций бионического типа [Текст] / И. Д. Павлов, М. А. Каплуновская // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. - Днепропетровск: Приднепровская гос. Академия строительства и архитектуры, 2009, Вып. 50. - С. 232 - 236.
11. Волков, А. А. Развитие методологии поиска проектного решения при проектировании строительных металлоконструкций / А. А. Волков, А. А. Василькин // Вестник МГСУ. - 2014. - № 9. -С. 123-127.
12. Тарасенко, А. А. Напряженно-деформированное состояние вертикальных стальных резервуаров при ремонтных работах / А. А. Тарасенко. - М. : Недра, 1999. - 271 с.
13. Смирнов, Е. М. Метод конечных объемов в приложении к задачам гидрогазодинамики и теплообмена в областях сложной геометрии / Е. М. Смирнов, Д. К. Зайцев // Научно-технические ведомости СПбПУ. - 2004. - № 2. -С. 2-22.
14. Пичугин, А. Д. О развитии серобетонного судостроения / А. Д. Пичугин // Вестн. АГТУ. -Астрахань, 2007. - № 2 (37). - С. 114-117.
15. Яковчук, Р. С. Исследование огнезащитной эффективности наполненных кремнийоргани-ческих покрытий для бетона / Р. С. Яковчук, Р. Б. Веселивский // BiTP. - 2014. - Vol. 36, Iss. 4. -P. 59-64.
Azarov S.I.
Doctor of technical sciences, Senior researcher Leading researcher, Institute for Nuclear Research National Academy of Sciences of Ukraine Sydorenko V.L.
Candidate of technical sciences, Associate professor Professor of the Department of Fire Prevention and Life Safety of Citizens of the population, Institute of Public Administration in the Sphere of Civil Protection
Zadunaj O.S.
Head of center, State Research Institute for Special Telecommunication
and Information Protection
Азаров Сергш 1ванович
доктор mexHi4Hux наук, старший науковий cniepo6imHUK npoeidHuü науковий ствробтник, 1нститут ядерних до^джень НАН Украти
Сидоренко Володимир Леотдович кандидат технiчних наук, доцент професор кафедри профшактики пожеж та безпеки життeдiяльностi населення, 1нститут державного управлiння у сферi цившьного захисту
Задунай Олексш Сергшович начальник центру, Державний науково-до^дний тститут спецзв'язку
та захисту тформаци
ASSESSMENT OF ENVIRONMENTAL CONSEQUENCES IN OPERATION OF STORAGE FACILITIES FOR SPENT NUCLEAR FUEL
ОЦ1НКА ЕКОЛОГ1ЧНИХ НАСЛ1ДК1В П1Д ЧАС ЕКСПЛУАТАЦИ МОКРОГО СХОВИЩА В1ДПРАЦЬОВАНОГО ЯДЕРНОГО ПАЛИВА
Abstract. Forecast calculations and analysis of radiation effects on environmental components during the operation of a wet storage of spent nuclear fuel have been carried out. It is shown that in the normal operation of the storage facility, the radiation effects on the environment are insignificant. However, in case of accidents, the severity of the environmental consequences will be significant for the environment and preventive measures should be applied.
Keywords: ISF, principles and criteria of ecological safety, spent nuclear fuel, nuclear fuel storage facility.
Анотащя. Проведено прогнозш розрахунки й аналiз ращацшних BnnrniB на компоненти навколиш-нього середовища в процеа експлуатаци мокрого сховища ввдпрацьованого ядерного палива. Показано, що в умовах нормально! експлуатаци сховища ращацшш впливи на навколишне середовище несуттевг Проте у випадку виникнення аварш тяжкють еколопчних насладив для довкшля буде суттева, тому не-обхвдно застосовувати превентивш заходи захисту.
Ключовi слова: СВЯП, принципи i критерИ безпеки, вiдпрацьоване ядерне паливо, сховище ядерного палива.
