2019低、中水平放射性廢物高完整性容器 球墨鑄鐵容器

低、中水平放射性廢物高完整性容器——球墨鑄鐵容器目 次前 言 III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)品性能要求 3檢驗方法 4檢驗規(guī)則 5標識 6產(chǎn)品的貯存和運輸 6附錄A（規(guī)范性附錄）球墨鑄鐵耐腐蝕性能檢測方法 8附錄B（資料性附錄）容器型號、規(guī)格與尺寸 11II低、中水平放射性廢物高完整性容器——球墨鑄鐵容器適用范圍本標準規(guī)定了球墨鑄鐵材料制高完整性容器（以下簡稱“球墨鑄鐵容器”）的安全要求、性能要求、檢測方法和檢驗規(guī)則等，并給出了球墨鑄鐵容器的型號與尺寸。本標準適用于球墨鑄鐵容器的設計、制造、采購、檢驗等活動。球墨鑄鐵容器可用于低、中水平放射性固體廢物管理過程中的廢物整備、貯存、處置和運輸，不適用于盛裝高放廢物或用作B型貨包與C型貨包的包裝容器。規(guī)范性引用文件本標準內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。凡是注明日期的，僅注明日期的版本適用于本標準。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GB/T228.1 金屬材料拉伸試驗第一部分：室溫試驗方法（ISO6892:1998,MOD）GB/T229 金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法（ISO148-1:2006,MOD）GB/T231.1 1（ISO6506-1:2005MOD）GB/T231.2 2部分：硬度計的檢驗與校準（ISO6506-2:1999,MOD）GB/T231.3 金屬布氏硬度試驗第3部分：標準硬度塊的標定（ISO6506-3:1999,MOD）GB/T1348-2009 球墨鑄鐵件（ISO1083:2004,MOD）GB/T2481.1 1部分：粗磨粒F4～F220GB/T6060.1 表面粗糙度比較樣塊鑄造表面GB/T6414 鑄件尺寸公差與機械加工余GB/T9441 球墨鑄鐵金相檢驗GB/T15219 放射性物質(zhì)運輸包裝質(zhì)量保證GB/T16545 金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除《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）1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。highintegritycontainer300年以上的使用壽命內(nèi)，能夠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合材料。ductilecastiron是指鐵液經(jīng)球化及孕育處理，使其凝固后石墨全部或大部分呈球狀的鑄鐵。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)材料應與其盛裝的內(nèi)容物和其所處的環(huán)境條件（如溫度、濕度、腐蝕介質(zhì)、輻射場、陽光照射）相容。必要時可在容器內(nèi)、外設置內(nèi)襯、外套或涂層及帶過濾器的排氣裝置。高完整性容器的結(jié)構(gòu)設計應考慮方便搬運、堆碼和防止表面積水。GB11806規(guī)定的要求，必要時，可增設減震裝置。GB/T15219的要求編制相應的質(zhì)量保證大綱，并遵照執(zhí)行。特殊安全要求對內(nèi)容物要求1%。GB9132鑄件材料要求（、使用環(huán)境和長期耐腐蝕性能等因素。1的要求。表1 球墨鑄鐵力學性能要求性能（附鑄試樣）抗拉強度Rm/MPa規(guī)定塑性延伸強度伸長率A/%布氏硬度1）HBW最小沖擊功/J（V形缺口）三個試樣平均值單個值2（min.）Rp0.2/MPa（min.）（min.）37024012120~1751（室溫23±℃）注1）：硬度指標僅作參考，不作為材料質(zhì)量控制指標。GB/T94413級。AA.3的要求。鑄件要求50mm200mm。不允許有影響鑄件使用性能的鑄造缺陷（如裂紋、冷隔、縮孔、夾渣等）存在。鑄件表面及加工表面，不允許使用任何手段修補，如堵塞、焊補、浸滲等。產(chǎn)品性能要求型號、規(guī)格和尺寸型號、規(guī)格、尺寸要求球墨鑄鐵容器的型號、規(guī)格和尺寸應盡量標準化、系列化。推薦的桶形和箱型容器的數(shù)種規(guī)格見附錄B外觀質(zhì)量球墨鑄鐵容器外部不得有妨礙堆碼的突出部件，應將球墨鑄鐵容器設計和加工成表面無凸出部分并易于去污，可防止集水和積水的結(jié)構(gòu)。容器性能要求操作性能應按6.3.2節(jié)規(guī)定對球墨鑄鐵容器的裝卸、吊運或栓系的構(gòu)件進行操作性能試驗，構(gòu)件操作應無故障，操作性能試驗后，構(gòu)件應無損壞。堆碼性能應按6.3.3節(jié)規(guī)定對球墨鑄鐵容器進行堆碼試驗或計算分析，以驗證球墨鑄鐵容器能夠滿足堆碼性能的要求，內(nèi)容物應無漏失或彌散。抗沖擊性能應按6.3.4節(jié)規(guī)定對球墨鑄鐵容器進行跌落試驗或計算分析，以驗證球墨鑄鐵容器能夠滿足抗沖擊性能的要求，內(nèi)容物應無漏失或彌散。抗貫穿性能應按6.3.5節(jié)規(guī)定對球墨鑄鐵容器進行1m落棒試驗或計算分析，以驗證球墨鑄鐵容器能夠滿足抗貫穿性能的要求，內(nèi)容物應無漏失或彌散。防水性能3應按6.3.6節(jié)規(guī)定對球墨鑄鐵容器進行噴水試驗，以檢驗其防水性能。噴水試驗后，球墨鑄鐵容器內(nèi)表面應無水。檢驗方法鑄件材料性能檢驗方法取樣鑄件材料性能檢測應采用附鑄試塊，取樣來源和取樣數(shù)量符合GB/T1348-2009第8章的相關(guān)要求，試驗結(jié)果符合4.2.2節(jié)鑄件材料要求為合格。試驗方法拉伸試驗按GB/T228.1的規(guī)定執(zhí)行。沖擊試驗沖擊試驗按GB/T229的規(guī)定執(zhí)行。硬度試驗硬度試驗按GB/T231.1、231.2和231.3的規(guī)定執(zhí)行。金相試驗金相試驗按GB/T9441的規(guī)定執(zhí)行。耐腐蝕試驗耐腐蝕試驗按照附錄A球墨鑄鐵耐腐蝕性能檢測方法的規(guī)定執(zhí)行。鑄件檢驗方法幾何尺寸和尺寸公差檢驗0.5mm的通用量具進行目視測量。鑄件的幾何形狀及尺寸應符合圖樣的規(guī)定。GB/T6414表面質(zhì)量檢驗GB/T1348-2009的要求清理干凈，修整多余部分。澆冒口殘余、粘砂、氧化皮及內(nèi)腔殘余物等去除要求應符合設計技術(shù)規(guī)范的要求。GB/T6060.1無損檢測鑄件無損檢測要求按GB/T1348-2009第11.4章的規(guī)定執(zhí)行。容器檢驗方法結(jié)構(gòu)尺寸及外觀檢驗采用精度0.5mm的通用量具對結(jié)構(gòu)尺寸進行測量，采用目視檢查容器外觀，應符合設計圖樣或產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的要求。4操作性能試驗2500kg/m350次操作。堆碼試驗2500kg/m395%GB11806的24h。跌落試驗2500kg/m395%GB11806的GB11806中在運輸?shù)恼l件下試驗貨包的自由下落距離的規(guī)定。1m落棒試驗2500kg/m395%GB11806的規(guī)定進行運輸正常條件下的貫穿試驗。噴水試驗按照GB11806的規(guī)定進行噴水試驗。檢驗規(guī)則型式試驗2逐項進行，各項試驗可在一個容器上進行。球墨鑄鐵容器經(jīng)型式試驗合格后，方可采用型式試驗容器的設計并按其相同的加工工藝進行正式批量生產(chǎn)。型式試驗要求球墨鑄鐵容器生產(chǎn)有下列情形之一時，應進行型式試驗項目：新產(chǎn)品投產(chǎn)試制時；正式生產(chǎn)后，如材料、結(jié)構(gòu)、工藝有較大改變時；超過一年出廠檢驗結(jié)果與型式檢驗結(jié)果有較大差別時；用戶要求或國家核安全監(jiān)管部門提出需進行型式檢驗時。表2 型式試驗項目序號試驗項目1拉伸試驗2沖擊試驗3硬度試驗4金相試驗5耐腐蝕試驗7鑄件尺寸檢查8鑄件表面質(zhì)量檢查59鑄件無損檢測10容器尺寸檢查11容器外觀檢查12操作性能試驗13堆碼性能試驗14抗沖擊性能試驗15抗貫穿性能試驗16跌落試驗171m落棒試驗18噴水試驗出廠檢驗5章的要求，逐臺進行容器結(jié)構(gòu)尺寸和外觀檢查，逐10%（至少一個）進行操作性能試驗。檢查合格后，應為每個球墨鑄鐵容器出具工作卡、材料合格證、產(chǎn)品檢驗報告和容器合格證書。判定規(guī)則型式試驗判定規(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，則判該檢驗批不合格。出廠檢驗判定規(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，則判該檢驗批不合格。標識GB12711有關(guān)放射性標志和標簽的規(guī)定。應在球墨鑄鐵容器外表面標識生產(chǎn)廠家或代號、生產(chǎn)日期和批號等。球墨鑄鐵容器的標識應醒目、清楚、耐久性好且不能損傷容器性能。產(chǎn)品的貯存和運輸產(chǎn)品貯存6層。球墨鑄鐵容器存放期間，應防止受到化學侵蝕、惡劣氣候和外力損害。產(chǎn)品運輸球墨鑄鐵容器搬運、裝卸時必須采用吊運工具輕裝輕放。運輸時應采用適當?shù)拇胧瑢⑶蚰T鐵容器緊固在運輸工具上，并在球墨鑄鐵容器間設置適當?shù)木彌_或隔離的空間、材6料或裝置，以防碰撞、損壞。7A1范圍

附錄A（規(guī)范性附錄）球墨鑄鐵耐腐蝕性能檢測方法本方法規(guī)定了球墨鑄鐵高完整性容器用球墨鑄鐵腐蝕試驗設備、試樣制備和要求、試驗溶液、試驗程序、試驗結(jié)果和評價等內(nèi)容。本方法適用于球墨鑄鐵在模擬酸性水溶液、模擬土壤加水溶液中腐蝕速率的測定。A2試驗設備A2.1 恒溫水浴溫度范圍20℃～100℃，控溫精度±2℃。A2.2 試驗容器體積2L的玻璃燒杯，也可使用在試驗溫度下為惰性的材料制作的其他容器。A3試樣A3.1 試樣材料試驗材料為力學性能滿足表1的要求的球墨鑄鐵。A3.2 試樣尺寸和數(shù)量A3.2.1 3比試樣至少1個。A3.3 試樣制備試樣應在鑄件上切取，采用機械或化學的方法除去試樣表面氧化皮，并進行機械加工至Ra6.3μm～12.5μmGB/T2481.180024h。A4試驗溶液A4.1 使用化學純及以上級別化學藥品和去離子水或蒸餾水配制溶液。配制的試驗溶液應充分攪拌并穩(wěn)定。A4.2 A.1A.2模擬的土壤加水溶液。表A.1 模擬酸性水溶液（pH=3～4）成分含量，mg·L-1成分含量，mg·L-1硫酸鈣(CaSO4)2.72碳酸鈉（Na2CO3）109.18氯化鈉(NaCl)84.80硫酸鈉（Na2SO4）38.34碳酸氫鈉（NaHCO3）281.40硫酸鎂（MgSO4）1.20注：溶液pH可用50%H2SO4溶液調(diào)整。表A.2 模擬土壤加水溶液（pH=7～8）成分含量，mg·L-1成分含量，mg·L-18硫酸鈣(CaSO4)13498.00硫酸鐵（Fe2(SO4)3）1.80氯化鈉(NaCl)14077.44碳酸氫銨（NH4HCO3）17.38碳酸氫鈉（NaHCO3）294.00碳酸氫鉀（KHCO3）308.00碳酸鈉（Na2CO3）26.50氯化鉀（KCl）5822.18硫酸鈉（Na2SO4）127.80氯化鈣（CaCl2）3883.89硫酸鎂（MgSO4）493.23--A5試驗程序A5.1 0.0001g0.02mm，并計算試樣的試驗面積。A5.2 將試驗溶液攪勻后倒入玻璃燒杯或其他滿足試驗要求的容器中，試樣每平方厘米表面20mL以上。A5.3 （90℃±℃。A5.4 將試樣放入試驗溶液中，每個試樣應互不接觸，保持一定距離，且不與燒杯接觸。試2cm。A5.5 7d（90℃±2℃）A5.6 試驗持續(xù)時間推薦為室溫（25℃±2℃）下至少90d；高溫（90℃±2℃）下至少30d。A5.7 試驗結(jié)束后取出試樣，用流動的去離子水清洗，清洗后吹干待用。該過程中應盡量避免或減少腐蝕產(chǎn)物的脫落。A6試驗結(jié)果評定A6.1 外觀A6.1.1 A6.1.2 GB/T16545規(guī)定的方法去除試樣表面的腐蝕產(chǎn)物后，在日光或人造散射燈下目視檢測腐蝕后試樣外觀形貌，記錄腐蝕類型（均勻腐蝕/局部腐蝕。A6.1.3 測量去腐蝕產(chǎn)物后試樣表面的粗糙度，并與空白試樣進行對比。A6.1.4 如發(fā)生局部腐蝕，檢測去腐蝕產(chǎn)物后試樣的腐蝕深度、腐蝕的面積等。A6.2 腐蝕速率按照公式（A.1）計算腐蝕速率：8.76107(W1W2)v式中：

St

…………(A.1)v —μma；1 —（g0.001g；2 —（g0.001g；9S —cm；ρ —/cm3；t —（h。A6.3 合格判據(jù)用于制造高完整性容器用球墨鑄鐵在模擬的酸性水溶液和模擬的土壤加水溶液中，腐蝕腐蝕速率應滿足表A.3的要求。表A.3 球墨鑄鐵耐腐蝕性能腐蝕環(huán)境腐蝕速率，μm/a室溫（25℃±2℃）高溫（90℃±2℃）模擬酸性水溶液（pH=3～4）＜70＜350模擬土壤加水溶液（pH=7～8）＜80＜170A7試驗報告試驗報告應至少包含以下內(nèi)容：試驗項目名稱；試驗材料，包括球墨鑄鐵的牌號和化學成分、力學性能、生產(chǎn)廠家等；試樣及處理狀態(tài)，包括取樣位置、表面狀態(tài)、尺寸等；試驗溶液及試驗條件；腐蝕情況，包括試樣表面腐蝕產(chǎn)物膜分布及去膜前后腐蝕形貌、腐蝕類型等；腐蝕速率。10附錄B（資料性附錄）容器型號、規(guī)格與尺寸球墨鑄鐵容器可設計為箱型容器或桶型容器。箱型容器的型號與尺寸見表B.1，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖B.1；桶形容器的型號和尺寸見表B.2，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖B.2。表.1 型器型和寸）型號內(nèi)腔尺寸（mm）標稱容積（m3）長a允許偏差寬b允許偏差高h允許偏差同軸度BI-2505001500110002±40.25BII-5007001700110002±40.5BIII-10009001900112002±41注：1）表中容器的型號和尺寸為推薦值，用戶可根據(jù)需要選擇其他規(guī)格和尺寸的容器；