Способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов в крупногабаритных контейнерах на дне акватории

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способам очистки акватории от радиоактивных и токсичных отходов и их перезахоронению. Сущность изобретения: изготавливают тор-емкость с внутренним диаметром, соразмерным габаритам утилизируемого контейнера, и с выпускными люками для балластной воды. Кроме того, тор-емкость оснащают по периметру канатно-лебедочными механизмами и пропускают канаты во взаимно-перпендикулярных направлениях для образования днища. Транспортируют тор-емкость по поверхности акватории к месту нахождения контейнера, заливают в ее полость балластную воду, погружают на дно и фиксируют ее оппозитно контейнеру. Далее, осуществляют погрузку контейнера, его подъем на поверхность акватории и последующее транспортирование к месту захоронения. Преимущества изобретения заключаются в том, что оно позволяет поднимать со дна акватории крупногабаритные контейнеры с радиоактивными и токсичными веществами для последующего безопасного их захоронения. 6 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к способам очистки акватории от радиоактивных и токсичных отходов и их перезахоронении, а именно крупногабаритных контейнеров, реакторных отсеков и подводных лодок.

Известен способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов, включающий размещение отходов в первичной капсуле, погружение их на дно акватории, извлечение их со дна, изготовление контейнера, загрузку в него капсул с отходами, герметизацию и последующее погружение контейнера на дно акватории /1/.

Недостатками этого способа являются сложность и многодельность изготовления контейнеров, их малая вместимость, а также необходимость транспортирования контейнеров с помощью специальных транспортных средств к месту захоронения.

Наиболее близким является способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов в крупногабаритных контейнерах на дне акватории, включающий изготовление предварительно напряженной железобетонной тор-емкости, транспортирование ее по поверхности акватории к месту нахождения контейнера, погружение ее на дно акватории и фиксирование ее оппозитно месту нахождения контейнера, загрузку контейнера отходами, подъем его на поверхность акватории и последующее транспортирование к месту утилизации отходов /2/.

Недостатками этого способа является то, что он не предусматривает утилизацию отходов находящихся в крупноразмерных контейнерах, таких как отсеки подводных лодок из-за ограниченности размера емкости и сложности погрузки контейнера и его подъема на поверхность акватории.

Техническая задача заключается в упрощении способа перезахоронения крупногабаритных контейнеров и подводных лодок со дна акватории при обеспечении экологической надежности процесса и безопасности за счет исключения кантования и возможности проявления резонанса подъемно-транспортного средства и контейнера в результате плавного подъема и транспортирования.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов в крупногабаритных контейнерах со дна акватории, включающем изготовление тор-емкости, транспортирование ее по поверхности акватории к месту нахождения контейнера, погружение и фиксирование ее оппозитно месту нахождения контейнера, погрузку контейнера, подъем на поверхность акватории и последующее транспортирование к месту захоронения, согласно изобретению тор-емкость изготавливают с внутренним диаметром, соразмерным длине контейнера, и с впускными люками для балластной воды, оснащают по периметру канатно-лебедочными механизмами и пропускают канаты во взаимно-перпендикулярных направлениях для образования решетчатого днища, транспортируют тор-емкость по поверхности акватории до места, заливают в полость тор-емкости балластную воду и погружают на дно до размещения контейнера внутри тора, затем канаты натягивают и последовательно подводят под контейнер путем вдавливания канатов в толщу дна акватории при одновременном возвратно-поступательном движении до образования решетчатого днища тор-емкости, после чего концы канатов обрезают и фиксируют на внешней стороне тор-емкости с помощью демпфирующих анкеров, после этого производят подъем тор-емкости на поверхность акватории путем подачи в полость тор-емкости воздуха, и последующее транспортирование по поверхности акватории к месту захоронения.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что тор-емкость изготавливают с внутренним диаметром, соразмерным длине контейнера, и впускными люками для балластной воды, оснащают по периметру канатно-лебедочными механизмами для пропуска канатов, которые располагают во взаимно-перпендикулярных направлениях для образования решетчатого днища. Тор-емкость погружают путем впуска балластной воды таким образом, чтобы контейнер расположился внутри тора, после чего производят натяжение канатов и их вдавливание в толщу дна акватории при возвратно-поступательном движении с помощью лебедок до тех пор, пока канаты, углубившись в ил, не разместятся под контейнером. Затем канаты подтягивают и отрезают от лебедок, фиксируя концы на внешней стороне тор-емкости с помощью демпфирующих анкеров. Тор-емкость поднимают на поверхность акватории путем подачи воздуха в полость тор-емкости.

Такой способ и последовательность операций позволяет поднять со дна акватории крупногабаритные контейнеры, в том числе подводные лодки, без кантования их и обеспечивает безопасность процесса, поскольку исключает возможность проявления резонанса транспортного средства с грузом в силу мягкого крепления решетчатого днища и обтекаемой формы тор-емкости, плавно взаимодействующей с водной средой акватории. Возвратно-поступательные движения канатов обеспечивают разрыхление дна акватории и облегчают заглубление их при вдавливании штангами-толкателями и возможность подведения под дно контейнера.

Способ поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - тор-емкость в сборе (вид сверху); фиг.2 - I-I фиг.1; фиг.3 - то же, что и на фиг. 1, при загрузке контейнера; фиг.4 - I-I фиг.3; фиг.5 - то же, что и на фиг. 4, после загрузки контейнера; фиг.6 - то же что и на фиг.5, при всплытии.

Способ осуществляют следующим образом.

Тор-емкость 1 изготавливают в прибрежной зоне из предварительно-напряженного железобетона или металла с впускными люками 2. Внутренний диаметр тор-емкости должен быть соразмерным габаритам утилизируемого контейнера 3 для свободного его размещения внутри тора, и размеры тор-емкости назначаются в зависимости от характеристики утилизируемого контейнера. Тор-емкость оснащают по периметру канатно-лебедочными механизмами 4, с возможностью расположения канатов 5 во взаимно-перпендикулярных направлениях для образования днища 6. Канатно-лебедочный механизм 4 состоит из пары оппозитно расположенных на наружных сторонах тор-емкости 1 реверсивных лебедок 7 (тянущей и тормозящей), каната 5, направляющих роликов 8, вертикальных штанг-толкателей 9. При необходимости канатно-лебедочный механизм 4 оснащают устройствами для дополнительного рыхления грунта. Далее, к тор-емкости 1 по окружности крепят четыре отдельных направляющих троса с якорями на концах (не показаны) и закрепляют шпоры-опоры 10.

Тор-емкость 1 вплавь или буксиром транспортируют к месту нахождения крупногабаритного контейнера 3 с отходами, канаты 5, расположенные во взаимно-перпендикулярных направлениях, раздвигают и погружают тор-емкость на дно следующим образом. В полость тор-емкости 1 через впускные люки 2 заливают балластную воду из акватории и опускают направляющие тросы, фиксируя их по периметру утилизируемого контейнера 3. После заполнения ее полости водой тор-емкость начинает плавно самопогружаться по направляющим тросам и располагается на дне акватории так, что утилизируемый контейнер 3 размещается между канатами 5 внутри тора (см. фиг.1 и 2). Для фиксации положения выдвигают шпоры-опоры 10. Затем канаты 5 натягивают лебедками 7. Воздействуют на направляющие ролики 8 штангами-толкателями 9 и вдавливают канаты 5 в толщу дна акватории. После чего с помощью пары лебедок 7 производят возвратно-поступательные движения канатов 5, которые поочередно заводят под дно контейнера 3 до образования решетчатого днища 6 тор-емкости (см. фиг.3, 4). После этого концы канатов отрезают от лебедок и закрепляют на внешней стороне тор-емкости с помощью демпфирующих анкеров 11 (см. фиг.5). Затем в полость тор-емкости через впускной люк 2 закачивают воздух до вытеснения из нее балластной воды, и тор-емкость плавно вертикально по направляющим всплывает на поверхность акватории, поднимая утилизируемый контейнер 3 в образуемом из канатов 5 решетчатом днище 6 (см. фиг.6).

Тор-емкость 1 с контейнером 3 транспортируют по поверхности акватории с помощью буксира к месту захоронения.

Плавность транспортирования обеспечивает гибкое решетчатое днище 6.

Предлагаемый способ позволит поднимать со дна акватории крупногабаритные контейнеры с радиоактивными и токсичными отходами, в том числе осуществлять подъем затонувших подводных лодок, обеспечивая экологическую безопасность за счет объемного ограждения контейнера без кантования, плавного отрыва его от дна, подъема и мягкого транспортирования по поверхности акватории.

Источники информации 1. 3аявка РСТ 91/05351, кл. G 21 F 9/24, 1991г.

2. Патент РФ 2096842, кл. G 21 F 9/24, БИ 32, 1997г. (прототип).

Формула изобретения

Способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов в крупногабаритных контейнерах на дне акватории, включающий изготовление тор-емкости, транспортирование ее по поверхности акватории к месту нахождения контейнера, погружение и фиксирование ее оппозитно месту нахождения контейнера, погрузку контейнера, подъем на поверхность акватории и последующее транспортирование к месту захоронения, отличающийся тем, что тор-емкость изготавливают с внутренним диаметром, соразмерным габаритам контейнера, и с впускными люками для балластной воды, оснащают по периметру канатно-лебедочными механизмами и пропускают канаты во взаимно-перпендикулярных направлениях для образования днища, транспортируют тор-емкость по поверхности акватории до места, заливают в полость тор-емкости балластную воду и погружают на дно до размещения контейнера внутри тора, затем канаты натягивают и последовательно подводят под контейнер путем вдавливания канатов в толщу дна акватории при одновременном возвратно-поступательном движении до образования решетчатого днища тор-емкости, после чего концы канатов обрезают и фиксируют на внешней стороне тор-емкости с помощью демпфирующих анкеров, после этого производят подъем тор-емкости на поверхность акватории путем подачи воздуха в полость через впускной люк и последующее транспортирование по поверхности акватории к месту захоронения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6