2019低、中水平放射性廢物高完整性容器 交聯(lián)高密度聚乙烯容器

低、中水平放射性廢物高完整性容器——交聯(lián)高密度聚乙烯容器1II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 2基本安全要求 2產(chǎn)品的性能要求 5檢驗方法 5檢驗規(guī)則 7標(biāo)識 9產(chǎn)品貯存和運輸 9附 錄 A（資料性附錄）與容器不相容的化學(xué)物質(zhì)清單 11附 錄 B（規(guī)范性附錄）容器的型號與尺寸 12附 錄 C（規(guī)范性附錄）容器的結(jié)構(gòu) 13附 錄 D（規(guī)范性附錄）蠕變外推計算方法 14PAGEPAGE1低、中水平放射性廢物高完整性容器-交聯(lián)高密度聚乙烯容器適用范圍（以下簡稱“容器”）的安全要求、質(zhì)量要求、檢驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)識與貯存和運輸。本標(biāo)準(zhǔn)適用于容器的設(shè)計、制造、采購、檢驗等活動。規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)GB19434.8 GB/T711-2017 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板和鋼帶GB/T1033.1 1部分：浸漬法、液體比重瓶法和滴定法GB/T1040.1 塑料拉伸性能的測定第1部分：總則GB/T1043.1 \h1部分：非儀器化沖擊試驗GB/T1634.1 \h1部分：通用試驗方法GB/T1842 GB/T2408 GB/T2411 \h（邵氏硬度）GB/T2918 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境GB/T4610 塑料熱空氣爐法點著溫度的測定GB/T5470 塑料沖擊法脆化溫度的測定GB/T9341 \hGB/T11546.1 塑料蠕變性能的測定第1部分：拉伸蠕變GB/T11547 塑料耐液體化學(xué)試劑性能的測定GB/T15219 放射性物質(zhì)運輸包裝質(zhì)量保證GB/T19466.3GB/T24128《放射性廢物分類》

塑料差示掃描量熱法（DSC）第3部分：熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的測定塑料防霉性能試驗方法（環(huán)境保護(hù)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）PAGEPAGE10術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。高密度聚乙烯HighDensityPolyethene（HDPE）0.935～0.960g/cm3，具有良好的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗輻照性能、抗生物降解、耐蠕變性能、機(jī)械強(qiáng)度等性能。交聯(lián)高密度聚乙烯CrossLinkedHighDensityPolyethene(CL-HDPE)高完整性容器HighIntegrityContainer（HIC）在預(yù)期300年以上的使用壽命內(nèi)，能有效包容其中盛裝的低、中水平放射性固體廢物的容器。高完整性容器可以由不同材料制成（如混凝土、球墨鑄鐵、高密度聚乙烯材料或復(fù)合材料）。相容Compatibility兩種及兩種以上物質(zhì)相互接觸，不會引起不良理化反應(yīng)的現(xiàn)象。BBtypePackage滿足GB11806規(guī)定的B型貨包。CCtypePackage滿足GB11806規(guī)定的C型貨包?；景踩笠话惆踩?00年以上的包容性能。（容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮方便搬運、堆碼和防止容器表面積水。GB11806規(guī)定的要求，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。特殊安全要求內(nèi)容物要求GB9132的相應(yīng)規(guī)定。容器可用于盛裝低、中水平放射性固體廢物，如:樹脂、泥漿、硅藻土與顆粒狀活性炭；過濾器元件和過濾器芯；焚燒灰或濕化氧化處理產(chǎn)生的廢渣等。A。1%。原材料要求容器的原材料包括高密度聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、抗氧劑及紫外線抑制劑等。成型材料要求成型后交聯(lián)高密度聚乙烯應(yīng)符合表1的性能要求。表1成型材料的性能要求序號性能單位要求試驗參數(shù)試驗方法1物理性能密度（A法）kg/m3≥94023℃GB/T1033.1耐環(huán)境應(yīng)力開裂F50(A法)h＞1000GB/T18422力學(xué)性能邵氏硬度(D)N/mm2≥60GB/T2411拉伸強(qiáng)度MPa≥1950mm/minGB/T1040.1彈性模量MPa≥60050mm/minGB/T1040.1斷裂拉伸應(yīng)變%≥35050mm/minGB/T1040.1彎曲模量MPa≥6802mm/minGB/T9341簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度KJ/m2≥1023℃GB/T1043.13熱性能負(fù)荷變形溫度℃≥700.45MPaGB/T1634.1脆化溫度(A法)℃≤－75GB/T5470熔融溫度℃≥125GB/T19466.3燃點溫度℃≥380GB/T46104阻燃性能HBGB/T24085耐化學(xué)腐蝕性能A所列不相容化的耐腐蝕性能。6耐γ輻照性能50%。累積劑量輻照1×106Gy詳見6.2.57生物降解性能霉菌生長等級為0級。溫度29℃±1℃，相對濕度≥90%。詳見6.2.68耐蠕變性能在時間-蠕變應(yīng)力直線上外推300年時對應(yīng)的拉伸應(yīng)力不低于9.7MPa。試驗溫度為25℃±1℃。詳見6.2.7注1：如有特殊要求進(jìn)行耐化學(xué)腐蝕性能試驗，可按照GB/T11547的規(guī)定進(jìn)行。注2：耐紫外線性能試驗和熱循環(huán)性能試驗應(yīng)根據(jù)需要開展。結(jié)構(gòu)要求容器桶體和頂蓋是由旋轉(zhuǎn)模塑或其他適宜工藝加工成型，不允許拼接。容器桶口可采用螺紋或其他結(jié)構(gòu)，桶口與頂蓋應(yīng)配合適宜，確保容器密封。應(yīng)能釋放容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體，同時防止外界水分的進(jìn)入和內(nèi)容物的外泄。0.45μm鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)99.97%。應(yīng)采用耐腐蝕與耐輻照的材料，能與容器材料、內(nèi)容物相容，不影響容器的包容能力。3倍額定質(zhì)量，此時吊籃最大應(yīng)力不超過構(gòu)件材料的極限強(qiáng)度。（GB/T71020號鋼的性能要求。使用環(huán)境1年。容器設(shè)計溫度為-40℃～70a) 工藝操作：-40℃～60℃b) 貯存與運輸：-40℃～70℃c) 處置：≤25℃產(chǎn)品的性能要求型號、規(guī)格和尺寸容器的型號、規(guī)格與尺寸應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。推薦的桶型和箱型容器的型號和尺寸見附錄B，容器的結(jié)構(gòu)示意圖見附錄C外觀質(zhì)量容器內(nèi)、外表面的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表2的要求。表2容器外觀質(zhì)量要求項目技術(shù)要求氣泡個數(shù)≤3桶口螺紋處、容器底部不準(zhǔn)有氣泡泡徑/mm≤3黑色雜質(zhì)個數(shù)每200mm×200mm表面中≤5分散分布；不準(zhǔn)有穿透狀雜質(zhì)長度/mm≤4桶體表面表面光潔，無砂眼、無塑化不良裂縫、孔洞不準(zhǔn)有外壁積液不準(zhǔn)有擦痕輕微，不大于表面積的1%油污不準(zhǔn)有變形不準(zhǔn)有排氣過濾器通暢、無堵塞物；與頂蓋連接緊固性能試驗要求6.3.2節(jié)規(guī)定的密封試驗。試驗結(jié)束后，容器無泄漏。6.3.3節(jié)規(guī)定的堆碼試驗。試驗結(jié)束后，容器無泄漏、無影響運輸安全的變形。6.3.4節(jié)規(guī)定的貫穿試驗。試驗結(jié)束后，容器表面無破損。6.3.5節(jié)規(guī)定的跌落試驗。試驗結(jié)束后，容器桶體與頂蓋無開裂，容器無泄漏。檢驗方法試樣制備與狀態(tài)調(diào)節(jié)試樣制備試樣可從滾塑產(chǎn)品上制取或從產(chǎn)品加工中配置的小模具制品上制取，各性能試樣制備的要求如下：11、2、3、4、7項性能檢測所采用的試樣按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制備；耐γ輻照性能和耐蠕變性能檢測所采用的試樣，按照性能檢驗中所測性能相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制備。試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)GB/T291850%±10%40h。成型材料性能檢驗方法物理性能材料物理性能檢測按照表1中第1項規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。力學(xué)性能材料力學(xué)性能檢測按照表1中第2項規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。熱性能材料熱性能檢測按照表1中第3項規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。阻燃性能材料阻燃性能檢測按照表1中第4項規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。耐γ輻照性能60Co輻射源（1×104Gy/h）照射試樣，直至試樣的累積吸收劑量達(dá)到表4-16生物降解性能按照GB/T24128的規(guī)定進(jìn)行抗霉菌性能試驗。將裝有接種試樣的培養(yǎng)皿置于溫度為29℃±1℃、相對濕度≥90%的生物培養(yǎng)箱中培養(yǎng)28天。檢測試驗后試樣的霉菌生長等級。耐蠕變性能按照GB/T11546.1的規(guī)定進(jìn)行蠕變斷裂試驗。至少應(yīng)選用7個應(yīng)力進(jìn)行蠕變斷裂試驗，使蠕變斷裂時間約為1h，10h，30h，100h，300h，1000h與3000h，其中蠕變斷裂最長時間應(yīng)不少于3000h，每個應(yīng)力至少選用2個平行樣。試驗后，采用附錄D所示繪制時間-蠕變應(yīng)力外推直線。容器性能檢驗方法結(jié)構(gòu)尺寸及外觀0.5mm的通用量具檢測。0.01mm的量具測量氣泡、黑色雜質(zhì)，其余項目在自然光線下目測。密封試驗GB19434.852kPa（表壓）的液壓，并保10min。堆碼試驗1600kg/m390%GB11806的規(guī)定進(jìn)行堆碼試24h。貫穿試驗1600kg/m390%GB11806的規(guī)定進(jìn)行貫穿試1m。跌落試驗1600kg/m390%GB11806的規(guī)定對容器做底45°3規(guī)定。表3跌落試驗的自由下落距離額定質(zhì)量R(1)/kg自由下落距離/mR＜50001.25000≤R＜100000.910000≤R＜150000.6R≥150000.3注:(1)R是容器質(zhì)量與所裝內(nèi)容物質(zhì)量之和。檢驗規(guī)則型式檢驗型式檢驗要求容器生產(chǎn)有下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)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；正常生產(chǎn)時，每年對高密度交聯(lián)聚乙烯材料的物理性能、力學(xué)性能與阻燃性能進(jìn)行一次檢驗；產(chǎn)品長期（一年以上）停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)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(jìn)行型式檢驗時。43個。表4 型式檢驗項目檢驗項目檢驗項目序號1密度2耐環(huán)境應(yīng)力開裂3邵氏硬度4拉伸強(qiáng)度5彈性模量6斷裂拉伸應(yīng)變7彎曲模量8簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度9負(fù)荷變形溫度10脆化溫度11熔融溫度12燃點溫度13阻燃性能14耐化學(xué)腐蝕性能15耐γ輻照性能16生物降解性能17耐蠕變性能18結(jié)構(gòu)尺寸19氣泡20黑色雜質(zhì)21桶體表面22裂縫、孔洞23外壁積液24擦痕25油污26變形27排氣過濾器28密封試驗29堆碼試驗30貫穿試驗31跌落試驗出廠檢驗容器需經(jīng)型式鑒定合格后，方可進(jìn)行正式批量生產(chǎn)。容器交貨應(yīng)按批檢驗，同一原材料、同一型號、同一工藝加工的容器為一批。應(yīng)逐個檢查容器的尺寸與外觀質(zhì)量。5。表5抽樣數(shù)量（個）批量范圍抽樣數(shù)量1～516～20221～50351～1004＞1004％檢驗合格后，生產(chǎn)廠家應(yīng)為每個容器提供材料合格證、產(chǎn)品檢驗報告和合格證。判定規(guī)則型式檢驗的判定規(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。出廠檢驗的判定規(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。不合格批的處理若抽檢判定為不合格，需加倍抽樣檢驗，其嚴(yán)格度不變。仍不合格時，判定為該批產(chǎn)品不合格。標(biāo)識標(biāo)識GB12711的要求，應(yīng)在容器外表面的顯著位置噴涂或粘貼放射性標(biāo)識、容器編號與型號。在容器外表面標(biāo)識生產(chǎn)廠家或代號、生產(chǎn)日期和批號等。標(biāo)識的質(zhì)量要求容器的標(biāo)識應(yīng)醒目、清楚、耐久性好、不損傷容器性能。產(chǎn)品貯存和運輸產(chǎn)品貯存容器應(yīng)盡可能貯存在陰涼處，避免陽光直射，并嚴(yán)格記錄陽光直射時間。A所列化學(xué)物質(zhì)存放在同一房間內(nèi)。產(chǎn)品運輸使用叉車搬運容器時，應(yīng)避免劃傷或刺穿容器。使用平板卡車或廂式貨車裝運的空容器時，卡車底板、貨車內(nèi)表面不得有釘子、銳邊和凸出物。容器間、容器與車輛周邊之間應(yīng)加設(shè)軟材料隔檔，防止劃傷容器表面。在運輸和裝卸容器時，應(yīng)避免容器碰撞、摔和滾動。附 錄 A（資料性附錄）與容器不相容的化學(xué)物質(zhì)清單丙酮糠醇乙酸戊酯燃料油戊基氯汽油王水氫氟酸苯溴甲烷溴液氯甲烷樟腦油丁酮二硫化碳二氯甲烷四氯化碳硝酸液氯硝基苯潮濕氯氣辛基甲酚氯化苯油酸三氯甲烷發(fā)煙硫酸氯磺酸石油醚環(huán)己酮苯酚二甲胺氯化丙烯乙酸乙酯硫酸丁酸乙酯四氫呋喃氯乙烷四氫化萘乙醚四氯化鈦氯化乙烯甲苯氯乙醇三氯乙烯二氯乙烯松節(jié)油氟氣二甲苯糠醛附 錄 B（規(guī)范性附錄）容器按結(jié)構(gòu)形狀分桶型（DI型、DII型和DIII型）和箱型（BI型和BII型），其外形尺寸和允許偏差應(yīng)符合表B.1及表B.2的規(guī)定。B.1HIC的型號和尺寸(1)型號外部尺寸壁厚(2)δ（mm）桶口直徑到頂部距離h（mm）同軸體積（m3）有效容積（m3）額定直徑D（mm）高度H（mm）基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差度(mm)質(zhì)量(3)（kg）DI1530±3%1870±1013±10%630±2450±10±53.443.05RDII1530935630225±51.721.52RDIII7001080430260±40.420.37RB.2HIC的規(guī)格和尺寸(1)型號外部尺寸壁厚(2)容器開外長度L（mm）寬度W（mm）高度H（mm）δ（mm）口直徑d（mm）表面體有效額定基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差基本尺寸允許偏差對角線（mm）積（m3）容積（m3）質(zhì)量(3)（kg）BI610±10610±10930±1013±10%430±2±40.350.31RBII550550950±40.290.25R注：表中容器的尺寸為推薦值，用戶可根據(jù)需要選擇其他規(guī)格的容器。容器的壁厚應(yīng)根據(jù)所選交聯(lián)高密度聚乙烯材料的性能、容器的許用應(yīng)力等，通過計算和實驗驗證后確定。R為容器(桶型或箱型)的質(zhì)量和所裝內(nèi)容物的質(zhì)量之和，應(yīng)按實際需求計算確定。PAGEPAGE13附 錄 C（規(guī)范性附錄）容器的結(jié)構(gòu)（如吊籃（桶型容器的結(jié)構(gòu)示意圖見圖C.1，箱型容器的結(jié)構(gòu)示意圖見圖C.2，采用螺紋連接形式的桶蓋剖面圖見圖C.3。C.1桶型容器結(jié)構(gòu)示意圖 C.2箱型容器結(jié)構(gòu)示意圖圖C.3容器頂蓋剖面示意圖外推原理

（規(guī)范性附錄）蠕變外推計算方法最小二乘法線性擬合計算方法設(shè)直線方程的表達(dá)式為：式中：S：斷裂應(yīng)力t：斷裂時間（h）B：擬合直線的斜率A：擬合直線的截距

SBtA

（D.1）令線性方程的估算值Si與實際值Si的偏差平方和最小，即nnQ

2 Si

nni1

2ABtiSi

（D.2）式中n為測試數(shù)據(jù)的數(shù)量。式（D.2）QBA分別求一階偏導(dǎo)數(shù)，且令一階偏導(dǎo)數(shù)為零，即：Q0AQ0B

（D.3）（D.4）引入平均值：

t1 tn iS1 Sn i

（D.5）（D.6）Lt21t2

（D.7）tt i n iLS21S

（D.8）ss i n iLS·t1S·t

（D.9）tS ii n i iD.5D.6D.（D.8D.9D.3（D.B