контейнер для длительного захоронения вредных отходов

Формула изобретения

1. Контейнер для длительного захоронения вредных отходов, включающий цилиндрический корпус, у которого днище отлито за одно целое со стенкой, крышку и защитный слой, нанесенный на наружную поверхность контейнера, отличающийся тем, что цилиндрический корпус и крышка выполнены из материала на основе шлакокаменного литья и имеют наружные стенки, выполненные из армированного бетона, и расположены от них на расстоянии 0,5 - 5% от толщины стенки цилиндрического корпуса, причем зазор заполнен слоем полимерного материала, боковая поверхность наружной стенки крышки имеет конусное сопряжение с внутренней поверхностью наружной стенки корпуса, при этом угол конусности равен 2 - 4^o, а защитный слой, нанесенный на наружную поверхность контейнера, представляет собой пленку из эпоксидной смолы, перекрытую слоем пластмассы.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что в крышке с наружной ее стенкой выполнено сквозное отверстие с гидравлическим затвором и расположен датчик уровня материала, загруженного в полость контейнера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к устройствам для захоронения экологически вредных отходов, а также радиоактивных отходов низкой и средней активности.

Известны стальные контейнеры, в которых хранятся, перевозятся и направляются на окончательное захоронение в цементируемые скважины радиоактивные отходы [1], и которые должны иметь надежную антикоррозионную изоляцию, обеспечивающую достаточную механическую прочность контейнеру, чтобы длительно выдерживать воздействие водорода, образующегося при развитии коррозии, а также воздействие излучений, температуры и химических реакций в контейнере. Все это удорожает конструкцию контейнера.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является контейнер для длительного хранения радиоактивных отходов, включающий металлический цилиндрический корпус, у которого днище отлито за одно целое со стенкой, металлическую крышку, равную по толщине стенке цилиндра, и защитный слой, нанесенный на наружную поверхность контейнера, и который состоит из хорошо сцепляющегося с корпусом искусственного материала, в который может быть добавлен слоисто-силикатный материал, например бетонит или полиуретан, и в который вносится наполнитель, обладающий абсорбционными свойствами. [2].

Известная конструкция, обладая антикоррозионной изоляцией наружной поверхности, не способна длительно выдерживать воздействие химических реакций, высокой температуры и излучений внутри контейнера, то есть его герметизация нарушается через довольно непродолжительный период времени.

Этот контейнер, будучи однажды заполненным, не имеет возможности пополняться.

Указанные недостатки предопределяют недостаточно высокую надежность конструкции контейнера для длительного захоронения радиоактивных отходов, а также недостаточное использование его объема.

Задачей предлагаемого изобретения является создание новой конструкции для длительного захоронения вредных отходов, обладающего высокой надежностью и имеющего оптимально используемый объем.

Поставленная задача решается тем, что в контейнере для длительного захоронения вредных отходов, включающем цилиндрический корпус, у которого днище отлито за одно целое со стенкой, крышку, равную по толщине стенке цилиндрического корпуса, и защитный слой, нанесенный на наружную поверхность контейнера, согласно изобретению, цилиндрический корпус и крышка выполнены из материала на основе шлакокаменного литья и имеют наружные стенки, выполненные из армированного бетона и расположенные от них на расстоянии, составляющем 0,5-5% от толщины их стенок, причем зазор заполнен слоем полимерного материала, боковая поверхность наружной стенки крышки имеет конусное сопряжение с внутренней поверхностью наружной стенки корпуса, при этом угол конусности равен 2 - 4^o, а защитный слой, нанесенный на наружную поверхность контейнера, представляет собой пленку из эпоксидной смолы, перекрытую слоем пластмассы.

В контейнере такой конструкции, согласно изобретению, в крышке с наружной ее стенкой может быть выполнено сквозное отверстие с находящимся в нем гидравлическим затвором и расположен датчик уровня материала, загруженного в полость контейнера.

Выполнение цилиндрического корпуса и крышки контейнера из материала на основе шлакокаменного литья предотвращает развитие коррозии на внутренних стенках корпуса контейнера и способствует длительному противостоянию излучению, температуре и химическим реакциям в полости контейнера, повышая надежность конструкции.

Повышению надежности контейнера способствуют также выполнение наружных стенок контейнера из армированного бетона, наличие между наружными и внутренними его стенками слоя полимерного материала и конусное сопряжение боковой поверхности наружной стенки крышки с внутренней поверхностью наружной стенки корпуса, упрочняя конструкцию.

Выполнение на наружной поверхности контейнера защитного слоя из эпоксидной смолы и пластмассы предотвращает выщелачивание бетона, что также повышает надежность конструкции контейнера.

Возможное выполнение в крышке с наружной ее стенкой сквозного отверстия с гидравлическим затвором и расположение в крышке датчика уровня материала, загружаемого в полость контейнера, предопределяет оптимальное использование его объема.

Сопоставительный анализ заявляемого контейнера и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень". Возможность широкого использования заявляемого изобретения в производстве контейнеров для захоронения отходов экологически вредных, а также радиоактивных отходов низкой и средней активности обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

Предлагаемый контейнер для длительного захоронения вредных отходов изображен на чертеже, где представлен общий вид контейнера в разрезе.

Контейнер для длительного захоронения вредных отходов включает цилиндрический корпус 1, у которого днище 2 отлито за одно целое со стенкой цилиндрического корпуса 1, крышку 3, равную по толщине стенке цилиндрического корпуса 1, и защитный слой 4, нанесенный на наружную поверхность контейнера, цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышка 3 выполнены из материала на основе шлакокаменного литья и имеют наружные стенки 5, 6, 7, выполненные из армированного бетона и расположенные от них на расстоянии, составляющем 0,5-5% толщины их стенок, причем зазор заполнен слоем 8 полимерного материала, боковая поверхность наружной стенки 7 крышки 3 имеет конусное сопряжение 9 с внутренней поверхностью наружной стенки 6 корпуса, при этом угол конусности равен 2 - 4^o, а защитный слой 4, нанесенный на наружную поверхность контейнера, представляет собой пленку из эпоксидной смолы, перекрытую слоем пластмассы.

В крышке 3 с наружной ее стенкой 7 может быть выполнено сквозное отверстие 10 с гидравлическим затвором 11 и расположен датчик 12 уровня материала, загруженного в полость 13 контейнера.

После загрузки в полость 13 контейнера экологически вредных или радиоактивных отходов низкой и средней активности в этой полости с течением времени будут происходить химические реакции, сопровождающиеся повышением температуры и давления, а также радиоактивное излучение. Выполнение цилиндрического корпуса 1, выполненного за одно целое с днищем 2, и крышки 3 из материала на основе шлакокаменного литья предопределяет отсутствие в реакционной полости 13 элементов, подвергаемых коррозии, и способствует длительному противостоянию излучению, температуре и химическим реакциям в полости 13, повышая надежность конструкции по сравнению с прототипом. Выполнение наружных стенок 5, 6, 7 из армированного бетона, наличие между наружными стенками 5, 6, 7 и внутренними стенками 1, 2, 3 слоя 8 из полимерного материала и конусное сопряжение 9 боковой поверхности наружной стенки 7 крышки 3 с внутренней поверхностью наружной стенки 6 корпуса упрочняет конструкцию, также повышая ее надежность по сравнению с прототипом.

Этому же способствует выполнение на наружной поверхности контейнера защитного слоя 4 из эпоксидной смолы и пластмассы, что предотвращает выщелачивание бетона наружных стенок 5, 6, 7 корпуса.

Возможное выполнение в крышке 3 с наружной ее стенкой 7 сквозного отверстия 10 с гидравлическим затвором 11 и расположение в ней датчика 12 уровня материала, загружаемого в полость 13 контейнера, предопределяет оптимальное использование его объема по сравнению с прототипом.

Источники информации

1. Патент США N 5338493, кл. G 21 F 9/00, опубл. 16.08.94.

2. Заявка ФРГ N 3132704, кл. G 21 F 5/00, опубл. 10.03.83. (прототип)ю