某核電站放射性廢油暫存庫工藝設計研究

王博 蔡曉丹

摘 要：本文主要通過核電站放射性廢油及廢有機溶劑的預估產生量來對國內某核電站放射性廢油暫存庫的工藝設計及存在問題分析研究，以期對后續核電項目的放射性廢油暫存庫的前期工作及后續工藝設計起到一定的指導和借鑒意義。

關鍵詞：核電站；放射性廢油暫存庫；工藝設計

1 背景

目前，國內處理核電站產生的放射性廢油能力有限，且周期較長。一般來說，核電站在建造過程中，都要考慮放射性廢油和廢有機溶劑的存放問題。一個核電廠區內至少要設置一個放射性廢油暫存庫。設置的放射性廢油暫存庫，主要是用于貯存核電站運行的整個壽期內控制區[ 1 ]產生的可燃不易爆的放射性廢油和放射性廢有機溶劑。

2 工藝設計

放射性廢油暫存庫的工藝設計，首先是根據項目要求及設計輸入性文件來確定本項目的主要設計內容。本文分析研究的國內某在建核電站的放射性廢油暫存庫，可研規劃面積約350m2，設計存儲適用于全廠6臺機組。在設計開始之前，需要業主配合提供或明確的放射性廢油和廢有機溶劑的年運行產生預估量，業主未給出。對比分析以往核電站設計經驗，參考國內已運行的某核電項目在日常運行與大修中產生的放射性廢油和廢有機溶劑的預估量，作為本項目設計的設計輸入參考數據。

參考數據如下所示：

1）廢油產生量：兩臺機組運行接近20堆年實際產生8個200L金屬桶共計1600L廢油， 4臺機組壽期共160堆年，所以1600L×8=12800L，由于當時2臺機組實際不到20堆/年，考慮預估的誤差，4臺機組考慮15000L的儲存能力，預估面積30m2。

2）廢有機溶劑產生量：兩臺機組每年產生量為20桶×20L/桶=400L，運行至今大約產生量為400 L ×10=4000L。則4臺機組40年的產生量為：4000L×4×2=32000L，預估面積60m2。

其次就是工藝平面的布置設計。暫存庫的功能主要是用于存放放射性廢油和廢有機溶劑。考慮暫存庫可研規劃的面積和功能需求，除了布置放射性廢油貯存區、放射性廢有機溶劑貯存區、廢物運輸通道之外，還需設置對應的人員進出操作通道，如門廳、控制室、更衣間、過渡間（檢測間），以及對應的消防通風設置，如消防設備間、排風機房等。

放射性廢油和廢有機溶劑的進出庫設計，在庫房的大門位置設置廢物運輸通道，廢物運輸通道及貯存區上空，設置2t電動單梁懸掛式吊車，依靠人工輔助操作完成進庫車輛上廢物桶的卸貨及貯存區的擺放。考慮廢油和廢溶劑的可燃性，除配置對應的消防手段外，還考慮廢油桶因長期存放導致的廢物桶的破損泄露而使帶放廢油或廢溶劑流出室外的可能，廢油桶貯存區的相對標高為-1.0m，在貯存區少量廢油泄露時，設計有集油池收集（相對標高為-1.5m），用油桶泵把收集的廢油或廢有機溶劑打回200L鋼桶中，并存放于貯存區內。

人員出入通道，也就是衛生出入口[ 2 ]的設置，由庫房的另一側位置開門，人流與物流分開，減少交叉污染的可能。庫房管理、作業人員由門廳進入，經由更衣間、檢測間進入廢物運輸通道。作業人員在進入庫房前須隨身佩戴劑量監測設備，作業完成出庫房時，也須經由衛生出口，即檢測間、更衣間、門廳、出庫房至室外。但在庫前，須在檢測間進行手足污染檢測，經檢測合格后方可出庫，不合格則須用檢測間設置的洗手池或拖布池進行清洗去污，去污后再進行劑量檢測，直至合格。洗手池的去污水經地下管道流入廢物運輸通道的地坑中。地坑中收集的帶放廢水達到一定量時，由地坑泵將水打走，送至核島/常規島放射性廢液處理廠房。

輔助的消防通風設置。考慮庫房內存儲的廢油和廢有機溶劑的可燃特性，消防手段主要是泡沫滅火系統，以及配套的移動式、便攜式消防設備。通風措施，主要考慮廢油和廢有機溶劑貯存區的排風量大于庫房內其他區域的排風量，庫房內形成一定的負壓和風的流向，盡可能的減少人員操作時被污染的可能和劑量。并在可能會發生事故情況下增大送風和排風量。

3 存在的設計問題及分析

本項目核電站放射性廢油暫存庫，可研規劃面積350m2，由于堆型不一，1-4號機組未規劃該庫房，5、6號機組規劃時考慮本庫房全廠6臺機組共用。參考國內已運行的某核電廠放射性廢油和廢有機溶劑的預估產生量，本項目設計計算上，只能提供全廠6臺機組放射性廢油約32年的貯存，放射性廢有機溶劑約28年的貯存。

經查閱以往核電站同類庫房的設計情況，庫房的設計面積均在350m2左右，經調研并與相關設計人員溝通得知，該庫房命名為暫存庫，其實是考慮目前國內處理放射性廢油和放射性廢有機溶劑的能力有限，可用于核電廠內在日常或大修期間控制區產生的廢油和廢有機溶劑的暫時存放，經過一段時間的暫存，會定期或者不定期的運走一部分進行處理。另外，核電的建設周期較長，6臺機組不會同時大修。從某種程度上來說，本項目設計的放射性廢油暫存庫基本能滿足后續使用需求。

4 結論

放射性廢油暫存庫的工藝設計，在平面布置時，需要考慮人流和物流的分開設計，避免交叉污染的可能，以及配套的消防和通風設計考慮，電氣、通信專業的設備的防爆設計，電纜的耐火阻燃選型。但前期最主要的還是確認設計輸入參數，需要確認貯存的量以及可供使用的機組的數量。

通過本文的分析，并參考已運行電站提供的日常及大修期間產生的放射性廢油和廢有機溶劑的預估產生量的設計考慮，以期可以對后續核電項目同類庫房的前期工作及后續工藝設計起到一定的指導和借鑒意義。

參考文獻：

[1] 電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].GB18871-2002：15-16.

[2] 放化實驗室及輔助設施建筑設計[M].原子能出版社，1985.3：98-110.

作者簡介：王博（1982-），男，漢族，河南漯河人，碩士，工程師，研究方向：核電設計。