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invention
Fédération de Russie Patent RU2194316

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN BETON RAYONNEMENT DE PROTECTION

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN BETON RAYONNEMENT DE PROTECTION

Nom de l'inventeur:. Sviridov NV; Vorontsov VV. Gevirts VB. Guskov VD. Kovalenko MG. Kryukov VY. Trofimov NA. Khodasevich KB
Le nom du titulaire du brevet: Federal State Unitary Enterprise "KB SM"
Adresse pour la correspondance: 194100, Saint - Pétersbourg, Federal State Unitary Enterprise "KB SM"
Date de début du brevet: 10.03.2002

L'invention se rapporte à la construction, en particulier à la technologie de fabrication du béton de blindage au rayonnement, principalement utilisé pour la production de béton armé (metallobetonnyh) des récipients pour le stockage et / ou le transport de matières radioactives. Le résultat technique - une réduction de la manifestation concrète d'un ensemble de facteurs négatifs affectant la sécurité chimique par irradiation de fonctionnement de ces structures comme des conteneurs de metallobetonnye. Dans le procédé de fabrication d'un béton protection contre les rayonnements, comprenant la préparation d'un mélange de béton à la préparation inclus dans la composition de ses composants agrégat d'échelle dans la préparation de granulats d'échelle soumis à une passivation, ce qui pré-mélangé avec de l'eau puis agrégat humide de crasses a été placé dans un four où maintenu dans un mode prédéterminé, ladite charge avant passivation enrichi par lavage à l'eau.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne la construction, en particulier, les techniques de fabrication de béton de rayonnement de blindage, utilisées principalement pour la production de béton armé (metallobetonnyh) conteneurs pour le stockage et / ou le transport de matières radioactives.

L'utilisation efficace du béton comme structures métalliques logement metallobetonnogo de remplissage récipient fermé pour le stockage à long et / ou le transport terme, par exemple, le combustible nucléaire usé (SNF), en raison de la nécessité d'assurer simultanément les propriétés mécaniques et un rayonnement de protection élevé de béton. Ceci est réalisé, par exemple, en utilisant comme matière de charge dans la préparation de crasses en béton, qui est choisi parmi la fonderie par différents procédés.

En fonctionnement conteneur chargé metallobetonnogo SNF dans le béton qui remplit la cavité entre les enveloppes métalliques interne et externe metallobetonnogo récipient sous l'influence du rayonnement (principalement rayonnement) et le flux de chaleur provenant des SNF proviennent de divers types de processus, accompagnée d'un dégagement d'hydrogène et une augmentation de la pression à l'intérieur des vides internes dans le béton et de la cavité hermétiquement scellée, respectivement, entre le récipient extérieur et l'enveloppe métallique intérieure.

Ces procédés comprennent:

1. corrosion thermochimique fer "pure" (non oxydé) disponible dans l'échelle, qui coule rapidement avec la température du béton augmente.

2. Electrochemical la corrosion est déterminée par l'écoulement du béton à travers le milieu conducteur de courant électrique entre les deux métaux ayant des potentiels électrochimiques différents.

La conductivité du béton dans ce cas est défini comme la présence dans les pores de l'adsorption d'eau en béton-libre et lié et l'ionisation du mélange de gaz de rayonnement SNF en béton puis exposé.

3. radiolyse béton de l'eau, y compris chimiquement liée, sous l'influence du rayonnement SNF.

thermochimique d'activité et les réactions électrochimiques de corrosion des métaux et de l'hydrogène, respectivement, lorsque la sélection de ces réactions dépend du nombre (non oxydé) fer "propre" à l'échelle de l'échelle graduée et la quantité (fraction la plus réactive).

Lorsque vous utilisez metallobetonnogo conteneur chargé SNF, les procédés ci-dessus peuvent conduire à des phénomènes négatifs tels que:

1. augmentation excessive de la pression dans les pores du béton et le métal de remplissage dans la cavité entre les coques externe et interne metallobetonnogo récipient.

2. corrosion électrochimique en contact avec une charge renfermant du béton de scellement de structures métalliques en acier (tel que inoxydable) ayant par rapport au potentiel électrochimique de l'autre crasses.

Dans ce cas, si les règles de fonctionnement de la technologie de stockage SNF peuvent fournir une pression de décharge périodique des cavités fermées metallobetonnogo récipient contenant une charge de béton, et l'intensité de gazage ne détermine la fréquence ou la durée de l'opération d'usinage, les processus de corrosion électrochimique renfermant le béton métallique d'étanchéité sont hors de contrôle.

récipient de dépressurisation enfermant la structure due à la corrosion du métal peut conduire à l'échec du radionucléide de l'espace intérieur du récipient pendant le stockage à long terme du combustible nucléaire irradié.

Ainsi, la réduction de l'intensité du processus de corrosion électrochimique de clôtures métalliques tâche concrète est pas moins importante que la baisse du taux de production de gaz, et un impact direct sur la sécurité de l'environnement de stockage de combustible usé.

Une condition essentielle pour l'amélioration des conteneurs de metallobetonnyh de fiabilité, qui sont caractérisés en plaçant du béton dans une cavité hermétique de réseau entre les coques externe et interne de récipients métalliques, consiste à minimiser le taux de dégagement de gaz et la pression de la phase gazeuse dans les pores des structures en béton et en acier dans une cavité fermée.

Les procédés connus de fabrication de béton de rayonnement de blindage, qui sont mises en œuvre dans la production de béton armé (metallobetonnyh) conteneurs. Des procédés connus comprennent la préparation du béton, composé d'éléments comprenant une échelle de remplissage. Le mélange de béton préparé est placé dans la conception du béton armé (metallobetonnogo) conteneur et maintenu dans un mode donné. Lorsque cela est placé à l'intérieur du béton des moyens pour éliminer les gaz de la structure fermée des cavités dans l'espace du conteneur environnant.

Par exemple, il est connu des conteneurs en béton pour le stockage et le transport des éléments combustibles usés d'un assemblages de réacteurs nucléaires selon le brevet RU 2082232 (IPC 6 G 21 F 5/008, 1994). La conception concrète du récipient est appliquée une composition comprenant, comme une échelle globale des déchets métallurgiques. Pour l'évacuation des gaz de béton et de vapeur d'eau dans le récipient, un système d'ouvertures perforées disposées autour du récipient à coque métallique intérieure. Dans la partie supérieure du récipient dans l'ensemble de collecteur de tuyau d'évent combiné, qui, au cours du séchage du béton à travers le canal dans la bague supérieure contrefaite du corps de récipient est relié par l'intermédiaire de la vanne de procédé à l'atmosphère. Après l'achèvement de séchage, ledit canal est fermé membrane de sécurité rupture.

et est connu un conteneur pour le transport et / ou le stockage du combustible nucléaire usé selon le brevet RU 2089948 (IPC 6 G 21 F 5/008, 1995). Dans un récipient comprenant coque intérieure et extérieure cylindrique avec des plaques d'extrémité, entre lesquels la cavité est remplie de béton lourd, granulats de béton logée à l'intérieur des canalisations relié collecteur annulaire. Gaz et le collecteur sont sous la forme de fils métalliques. Le collecteur communique avec le canal dérivé à l'extérieur de la membrane chevauche vodorodopronitsaemoy. Lors du fonctionnement du réservoir d'hydrogène qui est formé dans la masse de béton à la suite de réactions radiolyse de l'eau et du métal à la corrosion due à la diffusion du béton atteint gazoprovodyaschih câbles métalliques et à travers le collecteur atteint la membrane vodorodopronitsaemoy. Qui diffuse à travers la membrane, l'hydrogène vient du récipient dans l'espace environnant du récipient.

Toutefois, les solutions connues, en fournissant un hydrogène béton de relâchement de pression des cavités remplies récipient fermé, le récipient hermétique suggèrent des propriétés de réduction et une réduction conséquente de son innocuité pour l'environnement. En outre, les solutions connues par l'allégement de la pression du gaz, ne résolvent pas le problème de la réduction de l'intensité du processus de gazage dans le béton.

Le plus proche de la nature technique de la méthode proposée est une méthode de fabrication d' un béton de rayonnement de blindage, comprenant la préparation d'un mélange de béton avec la préparation est une partie des composants de l'échelle globale (brevet RU 2100304, IPC 6 C 04 B 28/00, G 21 F 5 / 00, 1/04, 1996). Mélange de béton comprend les composants suivants: granulats fins et grossiers d'échelle, de ciment, superplastifiant C-3 et l'eau de gâchage. Échelle de l'avance, avant l'application dans le cas où on traite pendant 20-40 s dans un broyeur à boulets, puis le mélange est retiré de la taille de grain traité 0 à 0,16 mm et la masse restante dispersion à grande échelle sur les fractions 10-20, 5-10, 1,25-5, 0,63-1,25, 0,16-0,63 mm. Au cours du traitement à l'échelle du broyeur à boulets est détruit des inclusions et des contacts faibles de gros grains et une matière étrangère. Lorsque le placage grain faibles sont éliminés en même temps que les grains 0-0,16 mm. Dans un mode de réalisation du mélange de béton préparé est placé dans le récipient de metallobetonnogo de conception pour le transport ou le stockage du combustible nucléaire usé.

La méthode bien connue de fabrication d'un béton de rayonnement de blindage fournit une résistance suffisamment élevée du béton, qui est réalisé par l'utilisation de la plus durable des variétés de l'échelle - machine à échelle décriquage fleurs, plaques et autres préparations, un faible rapport eau-ciment du mélange de béton, la sélection optimale du rapport pondéral des agrégats dans le béton et la pré-préparation agrégat d'échelle.

Cependant, le procédé connu de fabrication d'un rayonnement de protection contre implique l'utilisation du béton pour la fabrication du mélange de béton suffisamment grande quantité de charge crasses, ce qui entraîne la présence d'une grande quantité de béton (non oxydé) de fer "propre", ont un effet négatif sur l'intensité du processus d'évolution des gaz dans le béton.

Le but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'un béton de blindage contre un rayonnement, offrant une réduction de la manifestation concrète d'un ensemble de facteurs négatifs affectant la sécurité chimique par irradiation de fonctionnement de ces structures comme des conteneurs de metallobetonnye.

Ce but est atteint par le fait que dans le procédé connu de fabrication d'un béton protection contre les rayonnements, comprenant la préparation d'un mélange de béton avec une préparation incluse dans la composition de ses composants agrégat d'échelle, selon l'invention dans la préparation de l'ensemble d'échelle soumis passivation qui est agité au préalable avec de l'eau, puis échelle humide de remplissage est placé dans un four où maintenu dans un mode prédéterminé.

A cette échelle de charge pour enrichir passivée par rinçage à l'eau.

Le résultat technique de l'utilisation de l'invention est due à la passivation réduit le nombre de "propre" (non oxydé) du fer à repasser sur la surface utilisée pour la préparation des granulats de béton de l'échelle, de sorte que le fonctionnement du béton au rayonnement blindage diminue l'intensité du processus de thermochimique et la corrosion électrochimique globale des crasses , la corrosion électrochimique de métal et de clôtures en béton, respectivement réduit le gazage dans le béton. Tout cela, en fin de compte, améliore la fiabilité des structures, qui sont caractérisés par un réseau de coulage du béton dans des cavités scellées, par exemple, des structures telles que le béton armé (metallobetonnye) conteneurs pour le combustible nucléaire usé.

Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention est utilisée pour la fabrication de blindage contre les rayonnements des conteneurs pour le transport et / ou le stockage du combustible nucléaire irradié en béton, comme du béton (metallobetonnyh).

La technologie du procédé de protection contre le rayonnement de la fabrication du béton est le suivant. Le mélange de béton est préparé dans un malaxeur à mélange forcé. Ainsi, un malaxeur à tambour a été chargé avec les composants du mélange de béton ne dépasse pas 60% de son volume, en raison de la densité relativement élevée, du mélange de béton comprenant des agrégats d'échelle. Dans un mode de réalisation concret, le mélange comprend les composants suivants: petits et grands remplissage à l'échelle du ciment, un superplastifiant, par exemple, basé sur le sel de sodium d'un produit de condensation d'acide naphtalènesulfonique et de formaldéhyde-3 et l'eau de gâchage. Avec cette dans d'autres modes de réalisation, le mélange de béton peut également comprendre d'autres composants. Par exemple, le mélange de béton peut également contenir une fraction de charge de la fonte ou de l'acier et le mélange de ralentisseur. L'échelle souhaitée est sélectionnée à partir de la fonderie par différents procédés. Échelle à utiliser dans le cas de la fraction de dispersion standard, par exemple, 10-20, 5-10, 1,25-2,5, 0,16-1,25 mm, enlever le grain plus large de 20 mm et les matières étrangères.

Dans un mode de réalisation de l'échelle de remplissage préalablement préparé enrichi par lavage dans de l'eau. Cela permet de minimiser le nombre de l'échelle graduée plus réactive.

Par la suite globale d'échelle est soumis à une passivation. Dans un mode de réalisation de la passivation de remplissage de crasses est le suivant. En premier lieu, la charge sont mélangés avec de l'eau dans le mélangeur ou dans la machine à laver. Lorsque ce rapport est maintenu agrégat d'échelle et de l'eau, respectivement, en poids de 1: 3. Ensuite , l'eau est vidangée et un granulat humide de tartre dans des récipients appropriés placés dans un four où la température est maintenue de 100 à 200 ° C pendant 18-24 heures, puis on le sèche à un moment donné à l' heure à une température de 800 ° C à poids constant. mode Time est déterminé par la faction à l'échelle de la taille. À la suite de ce séchage crasses brûlés contaminants organiques qui peuvent être une source de dégazage dans le béton sous l'influence d'un rayonnement et à l'action thermique.

Par la suite, le mélange de béton avec les composantes de séquence préparée données sont introduits dans le mélangeur avec le mélange forcé et en remuant avec un intervalles de temps d'exposition.

Ensuite, le mélange de béton préparé est placé dans la conception du béton armé (metallobetonnogo) conteneur et maintenu dans un mode donné.

À cause de la passivation de la quantité réduite de "propre" (non oxydé) du fer sur la surface utilisée pour la préparation des granulats de béton de crasses, ce qui réduit l'intensité du procédé thermochimique et la corrosion électrochimique globale de tartre, la corrosion galvanique renfermant le métal du béton en contact avec une matière de remplissage en béton, et réduit en conséquence le gazage dans le béton quand il est exposé à un rayonnement, et l'exposition à la chaleur pendant le fonctionnement de (metallobetonnyh) des conteneurs en béton pour le stockage et / ou le transport du combustible nucléaire usé.

Ainsi, en raison des particularités de la méthode proposée pour la fabrication d'un béton de rayonnement de protection contre la réduction de l'activité se produisant dans la matrice en béton des processus accompagnée de la libération d'hydrogène et d'augmenter la pression dans les pores internes du béton, et une résistance à la corrosion de l'acier de béton entourant, tout en maintenant les propriétés d'étanchéité de ce dernier, ce qui améliore la fiabilité et la sécurité de l'environnement de structures, qui sont caractérisés par une matrice de coulage du béton dans les cavités scellées, par exemple, des structures telles que des conteneurs pour le transport et / ou stockage de matières radioactives en béton armé (metallobetonnye).

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un blindage contre les rayonnements de béton, comprenant la formation du béton avec la préparation fait partie des constituants de la charge de scories, dans laquelle la charge dans la préparation de crasses est soumis passivation, qui pré-mélangé avec de l'eau et de granulats humides, puis de crasses placé dans un four dans lequel un mode prédéterminé est maintenu.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit agrégat pour enrichir passivé par un rinçage à l'eau.

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Date de publication 18.01.2007gg