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文檔簡介

低、中水平放射性廢物高完整性容器——混凝土容器目 次前 言 II適用范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1基本安全要求 2產(chǎn)品性能要求 4檢驗方法 5檢驗規(guī)則 88標識 109產(chǎn)品的貯存和運輸 10附錄A(規(guī)范性目錄)產(chǎn)品的規(guī)格 11附錄B(規(guī)范性目錄)質(zhì)量損失檢測試驗方法 14附錄C(規(guī)范性目錄)孔隙率測試方法 15附錄D(規(guī)范性目錄)氮氣滲透率測試方法 17附錄E(規(guī)范性目錄)放射性核素Cs-137擴散系數(shù)測定方法 17附錄F(規(guī)范性目錄)混凝土容器外表缺陷測定限定范圍 21附錄G(規(guī)范性目錄)混凝土容器無損檢測方法 23IPAGEPAGE19低、中水平放射性廢物高完整性容器—混凝土容器適用范圍(以下簡稱“混凝土容器”)的基本安全要求、產(chǎn)品性能要求、檢驗方法、檢驗規(guī)則、標識和產(chǎn)品的貯存和運輸要求。BC型貨包的包裝容器。本標準適用于混凝土容器的設(shè)計、制造、采購、檢驗等活動。規(guī)范性引用文件本標準內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。GB5749生活飲用水衛(wèi)生標準GB9132低、中水平放射性固體廢物近地表處置安全規(guī)定GB11806放射性物質(zhì)安全運輸規(guī)程GB12711低、中水平放射性固體廢物包裝安全標準GB50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB/T175通用硅酸鹽水泥GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T14684建筑用砂GB/T14685建筑用卵石、碎石GB/T15219放射性物質(zhì)運輸包裝質(zhì)量保證GB/T18046用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉GB/T27690砂漿和混凝土用硅灰GB/T50081普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準GB/T50082普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準GB/T23561.5-20095部分:煤和巖石吸水性測定方法JG/T5004混凝土超聲波檢測儀《放射性廢物分類》(環(huán)境保護部、工業(yè)和信息化部、國家國防科技工業(yè)局公告2017年第65號)術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。高完整性容器highintegritycontainer300。porosity多孔物體內(nèi)部的孔隙體積和物體總體積之比。sandysurface混凝土容器表面凹凸度不超過2mm的缺陷,如外表面上的麻面、掉皮、起砂和坑凹??斩碿avity在混凝土容器結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部,深度或長度超過2mm的坑凹、氣泡、孔穴等未填滿的空間。exteriordefect混凝土容器表面在制作或搬運過程中因機械外力造成的缺棱、掉角和局部缺損等。B型貨包Btypepackage滿足GB11806要求的B(U)型貨包和/或B(M)型貨包。C型貨包Ctypepackage滿足GB11806要求的C型貨包。基本安全要求一般安全要求300年以上的包容性能。高完整性容器的結(jié)構(gòu)材料和密封材料應(yīng)與其盛裝的內(nèi)容物及其所處的環(huán)境(如溫度、濕度、高完整性容器的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮方便搬運、堆碼和防止表面積水。GB11806的要求,必要時,可增設(shè)減震裝置。GB/T15219的要求編制相應(yīng)的質(zhì)量保證大綱,并遵照執(zhí)行。特殊安全要求對內(nèi)容物的要求GB91321%。容器所盛廢物不應(yīng)含與容器材料不相容的化學(xué)物質(zhì)。對原材料的要求42.5強度等級的硅酸鹽水泥。粗集料宜采用抗壓強度高、表面相對粗糙的高純度石灰?guī)r非活性集料。1.0%?;瘜W(xué)外加劑應(yīng)選用減水率高、能明顯提高混凝土耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。摻合料應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定的品種。GB5749規(guī)定的生活飲用水要求。增強材料(鋼筋、纖維等)應(yīng)為抗拉性能好和耐腐蝕性材料。硬化混凝土性能要求力學(xué)性能28天立方體抗壓強度≥60MPa;28天劈裂抗拉強度≥5.5MPa;28天靜力受壓彈性模量≥35GPa。物理性能1) 28天收縮≤300μm/m;28天質(zhì)量損失<30kg/m3;56天后孔隙率≤12%。耐γ輻照性能經(jīng)≥106Gy累積劑量輻照后,抗壓強度損失<20%,無肉眼可見裂紋??箖鲂阅芑炷量箖龅燃壊坏陀贔400。抗?jié)B性能滲水高度≤5mm;2) 氮氣滲透系數(shù)≤5.0×10-18m2;3) 銫-137擴散系數(shù)(水介質(zhì))≤1.0×10-3cm2/d;4) 28DRCM<1.5×10-12m2/s?;瘜W(xué)穩(wěn)定性抗硫酸鹽等級>KS150;28d<0.1mm。應(yīng)根據(jù)需要開展。對混凝土容器結(jié)構(gòu)的要求對密封材料性能要求密封材料用于配合混凝土容器的結(jié)構(gòu)形式對混凝土容器進行密封。密封材料除需滿足封蓋操作所需的操作性能外,其他性能與4.2.3節(jié)要求一致。產(chǎn)品性能要求型號、規(guī)格和尺寸A外觀質(zhì)量尺寸檢驗混凝土桶型容器尺寸偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定;混凝土箱型容器尺寸偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。1混凝土桶型高完整性容器尺寸偏差最大尺寸(mm)外徑(mm)內(nèi)徑(mm)高度(mm)同軸度(mm)≤1500±2±2±2±3>1500±3±3±3±52混凝土箱型高完整性容器尺寸偏差最大尺寸(mm)長度(mm)寬度(mm)高度(mm)(mm)內(nèi)外內(nèi)外內(nèi)外≤2000±2±2±2±2±2±2±4>2000±3±3±3±3±3±3±6砂表面混凝土容器表面應(yīng)光潔平整,每片砂表面的面積不得大于100cm2,片與片不能相連,累計面積不能超過的混凝土容器總表面積的10%。檢驗方法見6.3.2。空洞2個。任何情況下不允許有深度>5mm6.3.3。裂紋寬度≤0.1mm100mm。0.2mm≥寬度>0.1mm的裂紋,在20mm0.2mm6.3.4。缺口5mm外形殘缺不允許進行6.3.5。內(nèi)部質(zhì)量混凝土應(yīng)密實,無直徑>5mm的空洞;集料和增強材料應(yīng)分布均勻,無明顯的分層現(xiàn)象;鋼6.3.6。抗?jié)B性能應(yīng)按6.3.7節(jié)的規(guī)定對混凝土容器進行滲水試驗,以檢驗其抗?jié)B性能?;炷寥萜鲀?nèi)充滿水3天后混凝土容器應(yīng)無滲漏和洇濕現(xiàn)象。載荷性能6.3.8節(jié)的規(guī)定對混凝土容器進行堆碼試驗,以檢驗其載荷性能。堆碼試驗結(jié)束后,混凝土容器應(yīng)無變形和破壞,并應(yīng)滿足產(chǎn)品抗?jié)B水性能??箾_擊性能6.3.96.3.10節(jié)對混凝土容器進行貫穿試驗,操作性能對混凝土容器的裝卸、吊運或栓固的操作構(gòu)件或預(yù)埋件進行性能試驗,應(yīng)連續(xù)50次操作無故障,構(gòu)件或預(yù)埋件無損壞。無損檢測應(yīng)按6.3.1(v、標準差svnvkσmv-svvk;vmin≥vk-σ。檢驗方法原材料檢驗方法GB/T175的規(guī)定進行;GB/T14685的規(guī)定進行;GB/T14684的規(guī)定進行;GB/T1596的規(guī)定進行;GB/T27690的規(guī)定進行;GB/T18046的規(guī)定進行;GB50119的規(guī)定進行;GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標準》的生活飲用水可不經(jīng)檢測作為混凝土攪拌用水。硬化混凝土性能檢驗方法力學(xué)性能GB/T50081的規(guī)定進行;GB/T50081的規(guī)定進行;GB/T50081的規(guī)定進行。物理性能GB/T50082中收縮試驗(接觸法)的規(guī)定進行;B;C。耐γ輻照性能輻照強度(1.2~1.4)×103Gy/h,耐γ輻照劑量≥1.0×106Gy。輻照后試塊立方體抗壓強度試驗按GB/T50081的規(guī)定進行??箖鲂阅芸箖鲈囼灧椒ò碐B/T50082抗凍試驗(快凍法)的規(guī)定進行???jié)B性能GB/T50082(滲水高度法)2.0MPa;D;銫-137E;GB/T50082中快速氯離子遷移系數(shù)法的規(guī)定進行?;瘜W(xué)穩(wěn)定性GB/T50082的規(guī)定進行;GB/T50082的規(guī)定進行?;炷寥萜餍阅軝z驗方法尺寸檢驗用精度0.5mm的通用量具進行測量。砂表面F100mm50mm。兩片膠片可以選擇在長或?qū)挷⑿袛[放。用精度為10mm±0.1mm的深度計測量缺陷的深度??斩从酶?0mm±0.1mm,直徑10mm±0.1mm的深度計檢查空洞的大小和深度。裂紋測量采用0.01mm精度的裂紋測試儀表檢查裂紋寬度及長度。缺口采用通用量具檢查缺口大小。內(nèi)部質(zhì)量檢驗抗?jié)B性能在脫模后的第7天,將外觀質(zhì)量和尺寸合格的混凝土容器里充滿水、蓋好蓋,在第28天后檢查混凝土容器有無滲漏和洇濕。堆碼試驗2500kg/m395%GB1180624h。也可采用等效的方法代替。堆碼試驗后混凝土容器應(yīng)無任何變形和破壞。跌落試驗45°2500kg/m3的均勻固體物質(zhì),95%GB11806GB11806中在運輸?shù)恼l件下試驗貨包的自由下落距離的規(guī)定。貫穿試驗2500kg/m395%GB11806的規(guī)定進行運輸正常條件下的貫穿試驗。無損檢測試驗混凝土容器無損檢測按附錄G的規(guī)定進行。檢驗規(guī)則型式檢驗混凝土容器生產(chǎn)有下列情況之一時,應(yīng)進行型式檢驗:新產(chǎn)品投產(chǎn)或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)的試制定型鑒定;正式生產(chǎn)后,如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變,可能影響產(chǎn)品性能時;(出廠檢驗結(jié)果與型式檢驗結(jié)果有較大差異時;國家核安全監(jiān)管部門提出或用戶要求進行型式檢驗時;每批型式試驗應(yīng)至少保留三個標準試樣,供以后追溯檢驗使用。保留時間為三年?;炷寥萜餍褪皆囼瀮?nèi)容和試驗順序按表3所列項目逐項進行試驗。各項試驗可在一個混凝土容器上進行。一批生產(chǎn)相同型式混凝土容器的鑒定試驗的混凝土容器數(shù)量不得少于3個。(超過一年1~6、10、15~18、20、24項的試驗內(nèi)容。3型式檢驗項目序號檢測項目1立方體抗壓強度2抗拉強度3靜力受壓彈性模量4收縮5重量損失6孔隙率7耐γ輻照性能8抗凍性能9滲水10氮氣滲透率11Cs-137擴散系數(shù)12氯離子遷移系數(shù)13抗硫酸鹽侵蝕14碳化性能15尺寸檢驗16外表缺陷17空洞18裂紋19內(nèi)部質(zhì)量20抗?jié)B性能21載荷性能22抗沖擊性能23操作性能24無損檢測出廠檢驗510%(至少一個)做滲水試驗和堆碼試驗。如抽檢判定不合格則判定該批產(chǎn)品不合格。判定規(guī)則型式檢驗判定規(guī)則各項試驗全部合格,則判該檢驗批合格。如有一項不合格,判該檢驗批不合格。出廠檢驗判定規(guī)則ABC類。4。4混凝土容器檢驗項目表序號檢驗項目A類B類C類1內(nèi)部尺寸偏差√2壁厚√3同軸度/對角線差值√4砂表面√5空洞√6裂紋√7缺口√8無損檢驗√9抗?jié)B性能√10堆碼試驗√1土容器的正常使用。凡符合以下任何一種情況,即判定該產(chǎn)品不合格:A類不合格一項;BC類不合格三項;BC類不合格一項;B類不合格三項。標識標志GB12711標志的質(zhì)量混凝土容器的標識應(yīng)醒目、清楚、耐久性好,不損失容器的性能。產(chǎn)品的貯存和運輸產(chǎn)品貯存混凝土容器應(yīng)存放在基礎(chǔ)堅固的地面上,宜垂直碼放,碼放高度一般不得超過6層。混凝土容器存放期間,應(yīng)防止受到化學(xué)侵蝕和外力損害。產(chǎn)品運輸附錄A(規(guī)范性附錄)產(chǎn)品的規(guī)格根據(jù)外形的不同,混凝土容器分為桶型混凝土容器和箱型混凝土容器。根據(jù)密封型式的不同,混凝土容器分為預(yù)制蓋密封和澆注蓋密封。A1混凝土容器的型號與尺寸A1.1桶型混凝土容器型號、尺寸及偏差表A.1桶型混凝土容器型號、尺寸及偏差序號型號有效容積V(m3)內(nèi)徑DiHi(mm)壁厚δ(mm)同軸度Φ(mm)容器自重S(t)C(t)Di1(mm)Di2(mm)1CEDⅠ-G0.26630±2680±2940±2100±1±30.801.52CEDⅡ-G0.60750±2840±21150±2150±1±31.833.13CEDⅠ-Z0.26630±2680±2940±2100±1±30.721.54CEDⅡ-Z0.60750±2840±21150±2150±1±31.643.1注1:Ⅰ型為適于放置標準的200L金屬桶,Ⅱ型為適于放置標準的400L金屬桶;2:G為預(yù)制蓋,Z為澆注蓋;3:混凝土容器尺寸及壁厚為推薦值。A1.2箱型混凝土容器型號、尺寸及偏差A(yù).2箱型混凝土容器型號、尺寸及偏差序號型號有效容積V(m3)內(nèi)部尺寸壁厚δ(mm)對角線長度差值K(mm)容器自重S(t)額定質(zhì)量R(t)長L(mm)寬W(mm)高H(mm)1CEBⅠ-G1.951300±21300±21150±2150±1±44.867.52CEBⅠ-Z1.951300±21300±21150±2150±1±44.367.5注1:Ⅰ型可放置4個標準的200L金屬桶;2:G為預(yù)制蓋,Z為澆注蓋;3:對角線長度差值K是混凝土容器同一平面內(nèi)兩對角線差的絕對值;4:混凝土容器尺寸及壁厚為推薦值,用戶可以根據(jù)需要選擇其他規(guī)格的箱型混凝土容器。A2混凝土容器的結(jié)構(gòu)桶型混凝土容器的結(jié)構(gòu)示意圖見圖A.1。A.1桶型混凝土容器結(jié)構(gòu)示意圖A.2箱型混凝土容器結(jié)構(gòu)示意圖A3混凝土容器蓋及密封混凝土容器既可以采用預(yù)制蓋密封,也可以采用澆注蓋密封。A3.1預(yù)制蓋密封能保證混凝土容器體和預(yù)制容器蓋的固定和密封后滿足整個混凝土容器對內(nèi)容物的包容性和耐久性要求。A3.2澆注蓋密封A4符號CE—混凝土材料;CED—混凝土桶型容器;CEB—混凝土箱型容器;G—預(yù)制蓋密封;Z—澆注蓋密封;L—W—容器的外部寬度;H—容器的外部高度;D—δ—容器壁厚;S—容器自重;R—附錄B(規(guī)范性附錄)質(zhì)量損失檢測試驗方法B1范圍本試驗方法適用于混凝土容器的素混凝土和纖維混凝土材料。本試驗可與收縮試驗同時進行也可單獨試驗。B2基本原理本試驗方法通過測試混凝土試件在規(guī)定溫度和濕度條件下的28天質(zhì)量減少來確定材料的質(zhì)量損失。B3儀器設(shè)備B3.120kg5g。B3.2混凝土標準試塊成型設(shè)備。B4測試步驟B4.1100mm100mm515mm的棱柱體試模中,質(zhì)量損失測量要求至少13個試件。B4.2混凝土材料澆注在試模后,置于標準養(yǎng)護條件下直至3天齡期,養(yǎng)護溫度和濕度應(yīng)符合GB/T50081的規(guī)定。B4.3320±260±5%mi0。B4.428GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準8.2接觸法(收縮試驗》的要求。iB4.528天靜置后的質(zhì)量m1。iB5質(zhì)量損失計算單個混凝土試樣的質(zhì)量損失率由下式計算,i m0dmi iVmdi—第i(/m0.;V—(dm5.15dm;mi—第i(;mmi—第i28(g;

(B.1)每組試件的質(zhì)量損失率應(yīng)以三個試件的質(zhì)量損失率的算術(shù)平均值作為該組試件的質(zhì)量損失率(最小值與平均值的偏差超過15%,應(yīng)認定該組數(shù)據(jù)無效。附錄C(規(guī)范性附錄)孔隙率測試方法C1范圍本測試方法的目的是測定混凝土容器用混凝土材料的總孔隙率,作為其質(zhì)量檢驗的基本物理參數(shù)。本測試方法適用于混凝土容器的素混凝土和纖維混凝土材料。C2基本原理本測試方法通過測試混凝土試件的飽水狀態(tài)和干燥狀態(tài)的含水率差別來確定材料的孔隙率。C3儀器設(shè)備測試使用的儀器設(shè)備如下:天平:感量(最小分度值)0.1g;混凝土標準試塊成型設(shè)備;巖石切割機;烘箱;真空抽氣裝置;盛水容器。C4測試步驟C4.1混凝土材料成型在100×100×100mm的標準試模中,試件成型和養(yǎng)護過程應(yīng)符合國家標準GB/T50081的規(guī)定,試件1天齡期脫模,置于標準養(yǎng)護條件(溫度20±2oC,相對濕度95%以上)下,直至56天齡期。C4.220mm3塊試樣。C4.31~5kPa4h。GB/T23561.5-20095部分:煤GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準7C4.418h。C4.5wb0.1g。C4.6ms0.1g。C4.710548h。C4.8將試樣取出烘箱,自然條件降溫至室溫,稱量其質(zhì)量md,精確到0.1g。C5孔隙率計算每個混凝土試樣的孔隙率由下式計算,mimis d

(C.1)s i mis 其中,ii-;mii(;mdiwbi(g。附錄D(規(guī)范性附錄)D1測試范圍D2基本原理D3試驗儀器設(shè)備本測試方法的氣體滲透裝置如圖D.1所示,包括了整體裝置和氣體滲透單元的組成。1-高壓氮氣瓶;2-氣路開關(guān);3-減壓閥;4-高精度壓力表;5-混凝土試件;6-PVC圓墊板;7-圓鋼套;8-底板;9-充氣橡膠囊;10-橡膠密封套;11-頂板;12-橡膠套進氣嘴;13-滲透單元進氣嘴;14-滲透單元出氣嘴;15-底板螺栓;16-頂板螺栓;17-O形密封圈;18-皂膜流量計;19-氣路塑料管圖D.1氣體滲透裝置圖裝置各部分具體要求如下:1-高壓氮氣瓶:鋼瓶符合GB5099標準,最低工作壓力2MPa;4-1MPa1kPa;18-0.1~100mL/min。D4試件與處理D4.1150mm200mm356GB/T50081的規(guī)定。D4.250mm±2mm,3個圓餅試件。D4.360oC720±2oC60±5%140.1g。D5測試步驟D5.1將混凝土圓餅試件側(cè)面涂環(huán)氧樹脂,并在室溫干燥。D5.2D.1910、PVC圓墊板6和處理好的混凝土試件5,蓋上滲透單元頂板11并緊固螺栓16。D5.3D.1118。D5.431MPa9的調(diào)壓閥并調(diào)整壓0.7MPa,打開其后的氣路開關(guān)給充氣橡膠囊充氣。D5.51320min使用皂膜流量計測量一次滲透單元出氣嘴的氣體流量,待前后兩次測量流量1%時記錄此時的氣體流量。D5.6D5.5的方法分別測試進氣口氣體壓力0.20MPa、0.30MPa0.40MPa下的出氣嘴流量。D5.7關(guān)閉高壓氣瓶開關(guān),給充氣橡膠囊放氣;打開滲透單元頂板,取出混凝土試件,重復(fù)D5.2-D5.6進行下一個混凝土試件的測量,直至所有混凝土試件測試完畢。D6測試結(jié)果D6.1表觀滲透率計算根據(jù)每個進氣嘴壓力水平下的穩(wěn)定氣體流量,按照式(D1)計算表觀氣體滲透率,k Latm

(D.1)a APP Patm m式中:ka:混凝土表觀氣體滲透率(m2);Patm:測試條件下的大氣壓力(Pa);(a,1500~4000(a;Pm:滲透單元進氣嘴和出氣嘴的平均壓力(Pa),等于Q(m3/s);L:試件厚度(m),0.05m;μ:氮氣的動粘度系數(shù)(Pa·s),1.76×10-5Pa·s;A(m2),0.01766m2D6.2固有滲透率回歸D.141/Pm與對應(yīng)ka按照式(D.2)進行線性回歸:1kab1m

(D.2)kv0.1×10-18m2D6.3測試報告測試報告首先應(yīng)記錄混凝土容器材料的配合比,測試日期和試件的數(shù)量與編號。對每個試件,應(yīng)精確到0.1m精確到0.1(精確到0.1118m(精確到0.1118m2。附錄E(規(guī)范性附錄)放射性核素Cs-137擴散系數(shù)測定方法E1范圍本測試方法的目的是測定Cs-137離子在混凝土容器用混凝土材料中的擴散速率,做為評價該混凝土材料包容、阻滯放射性核素的基本參數(shù)之一。本測試方法適用于混凝土容器的素混凝土和纖維混凝土材料。E2基本原理Cs-137離子由水溶液中向混凝土試塊內(nèi)部擴散,測量不同深度處Cs-137的濃度,繪出Cs-137濃度變化曲線,通過公式擬合獲得表觀擴散系數(shù)。E3儀器設(shè)備— 0.01克;混凝土試塊成型設(shè)備,Φ100×100mm;切割機;拋光機;;磨削機;伽馬譜儀。E4測試步驟E4.1混凝土材料成型在Φ100×100mmGB/T500811天齡期脫模,在標準條件(20±295%以上)28天。E4.230天。E4.30.02mm。E4.4將試塊放入聚四氟乙烯套筒中,在試塊和套筒之間的縫隙中注入環(huán)氧樹脂,并在室溫下干燥,保證液體不會從縫隙中滲漏。4.5將裝有試塊的聚四氟乙烯套筒固定在源液池和樣品收集池之間(見圖.1,向源液池和樣品Ca(OH)27天,觀察是否有液體滲漏。E4.6Cs-137Ca(OH)2mL50000Bq/mL的氚水,打開磁轉(zhuǎn)子攪拌器,使溶液充分混合均勻。E4.7150.1mlCs-137濃度。E4.81mLH-3Cs-137的濃度。每次從樣品收集池中Ca(OH)2溶液。E4.9210Ca(OH)2溶液對試塊的Ca(OH)2E4.10Cs-137活度測量。E4.11E4.10Cs-137。E5測試結(jié)果根據(jù)擴散方程2C C

圖E.1混凝土試塊Cs-137擴散裝置Dix2

t

(E.1)在半無限大模式下:

t tC(x,t)

x D x i2 terfc i2

(E.2)HC0H式中:

H

f

2Dit

Hf C0Cs-137的初始濃度(Bq/L);,:時間txs-137α:容量因子(-)Di:有效擴撒系數(shù)(m2/s)Hf:源液池長(m)而實驗過程中,實際

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