Облаштування і опис ССВЯП

Згідно технології вентильованого контейнерного зберігання на спеціальному бетонному майданчику зберігання (фундаментній плиті) розміщуються контейнери з відпрацьованим ядерним паливом. Кожен контейнер, в свою чергу, складається з двох компонентів: внутрішнього - багатомісного герметичного кошика (БГК) і зовнішнього - вентильованого бетонного контейнера (ВБК).

У пропонованому проекті ССВЯП використовується технологія вентильованих бетонних контейнерів для зберігання ВТВЗ у вертикальному положенні.

Дані контейнери забезпечують сухе, герметичне і безпечне зберігання ВТВЗ. ССВЯП розраховане на безпечне зберігання 380 контейнерів, що містять 9000 зборок з відпрацьованим ядерним паливом з реакторних установок ВВЕР-1000.

Система є пасивною, і після встановлення бетонних контейнерів на майданчик зберігання не вимагає значного технічного обслуговування.

Система ВКЗ-ВВЕР для сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива ЗАЕС складається з чотирьох основних компонентів:

• ‌ багатомісний герметичний кошик (БГК)
• ‌ перевантажувальний контейнер (ПК)
• ‌ вентильований бетонний контейнер (ВБК)
• ‌ допоміжні площі, системи та обладнання

Кошик зберігання являє собою герметично закриту ємність, розраховану на розміщення 24 шт. ВТВЗ реактора типу ВВЕР-1000, що розхолоджуються в приреакторних басейнах витримки енергоблоків протягом не менше п'яти років після вивантаження з реактора.

Перевантажувальний контейнер - це ємність, призначена для тимчасового розміщення та транспортування завантаженого кошика від басейну витримки до вентильованого бетонного контейнера і встановлення БГК в ВБК. Основне призначення перевантажувального контейнера забезпечити захист персоналу АЕС від радіаційного впливу при виконанні транспортно-технологічних операцій з кошиком.

Вентильований бетонний контейнер призначений для довготривалого проміжного зберігання кошика з ВТВЗ на майданчику ССВЯП, і забезпеченні при цьому їх охолодження і необхідного біологічного захисту. Охолодження ВТВЗ здійснюється природною циркуляцією повітря навкруги сталевих стінок кошиків, що проходить по циліндричному зазору між зовнішньою поверхнею багатомісного кошика і внутрішньою поверхнею бетонного контейнера. Вентильовані бетонні контейнери переміщаються спеціально сконструйованим транспортером на бетонний майданчик ССВЯП, розташований в межах території АЕС.

Кошик зберігання - це герметична ємність, призначена для сухого, безпечного зберігання ВТВЗ у вертикальному положенні і охолодження їх шляхом природної циркуляції повітря.

Кошик складається з корпусу - зовнішньої обичайки, всередині якого розміщується блок направляючих шестигранних труб, днища, захисної і силової кришок.

Корпус кошика виготовляється з котлової сталі підвищеної міцності, що застосовується для посудин, які працюють під тиском. Корпус і внутрішні вузли мають захисне покриття, що виключає корозію при впливі водного середовища басейну витримки під час завантаження кошика.

Блок направляючих трубок виготовлений із сталевих пластин, зігнутих у вигляді шестигранників з товщиною стінки 5 мм. Жорсткість конструкції в горизонтальних напрямках забезпечується вигнутими опорними горизонтальними поясами, розташованими в п'яти точках по висоті блоку. Ці пояси з'єднуються з направляючими трубами за допомогою зварювання, і в зборі являють собою стелаж для 24 штук ВТВЗ, що встановлюються в процесі заповнення кошика.

Захисна кришка кошика виготовлена з трьох сталевих листів, між 2 і 3 сталевими листами знаходиться прокладка з матеріалу RX-277 для захисту від нейтронного випромінювання. Для видалення води, вакуумного сушіння і заповнення БГК гелієм в захисній кришці є отвір. Захисна кришка приварюється до корпусу кошика.

Вслід за захисною кришкою до корпусу кошика приварюється силова кришка. Силова кришка являє собою сталевий диск, що має отвори для доступу до клапанів спорожнення та сушіння БГК. Потім захисна та силова кришки зварюються між собою через отвір для доступу до клапанів. Після виконання операцій з сушіння та заповнення БГК гелієм, отвори в силовій кришці заварюються двома дисковими заглушками за допомогою багатопрохідного зварювання.

Герметичність кошика досягається приварюванням двох кришок, верхньої, що складається із захисної і силової кришок, і нижньої - днища кошика. Контроль якості зварних швів проводиться шляхом проведення гідравлічних випробувань, а також використанням сучасних методів діагностики. Після видалення води з кошика і його остаточного сушіння в кошик подається інертний газ - гелій. Інертне середовище, повна відсутність вологи і герметичність кошика надійно забезпечують можливість тривалого зберігання відпрацьованого палива. Нормативний тиск внутрішнього газового середовища в кошику протягом зберігання 0,6 - 1 атм.

Конструкція кошика в сукупності з організаційно-технічними заходами забезпечують ядерну безпеку в нормальних умовах завантаження й при проектних аваріях. Цілісність кошика, як 2-го контуру локалізації радіоактивних речовин (1-й контур локалізації - герметична стінка самих тепловиділяючих елементів), контролюється в процесі експлуатації непрямим шляхом на базі результатів регламентованих операцій з відбору проб повітря і мазків з внутрішньої поверхні вихідних вентиляційних каналів, а також візуальним оглядом зовнішньої поверхні обичайки кошика.

Основні конструкційні параметри кошика:

Компонент	Параметр	Розміри, мм
Блок шестигранних труб	Висота блока	4320
	Зовнішній діаметр силового поясу	1625,6
	Товщина силового поясу	19
Шестигранні направляючі труби	Довжина	4320
	Довжина зони палива	3530
	Внутрішня відстань між гранями	249,6
	Товщина стінки	5
	Кількість труб	24
	Матеріал	Вуглецева сталь
Обичайка кошика зберігання	Зовнішній діаметр	1715
	Товщина	25,4
	Довжина	4973
	Матеріал	Вуглецева сталь
Силова кришка	Діаметр	1651
	Товщина	76,2
	Матеріал	Сталь, ASME SA516
Захисна кришка	Діаметр	Всього: 1657.4
	Товщина	241.3 (127+50.8+63.5)
	Матеріал	1-й - сталь, ASME SA516 2-й - RX-277 3-й - сталь, ASME SA516
Днище	Діаметр	1651
	Товщина	25,4
	Матеріал	Вуглецева сталь

Перевантажувальний контейнер призначений для тимчасового розміщення та транспортування завантаженого кошика від басейну витримки до вентильованого бетонного контейнера і встановлення БГК в ВБК. Основне призначення перевантажувального контейнера - забезпечити захист персоналу АЕС від радіаційного впливу при виконанні транспортно-технологічних операцій з кошиком і забезпечити захист кошика при завантажувальних операціях у реакторних відділеннях.

Перевантажувальний контейнер являє собою циліндр, стінки якого виконані у вигляді "сендвіча" з наступних шарів захисного матеріалу: сталь + свинець + матеріал RX-277 + сталь. Матеріал RX-277 має спеціальний склад і забезпечує ефективний нейтронний захист. Перевантажувальний контейнер у верхній частині має кришку (обмежувальне кільце), внутрішній діаметр якого менше діаметра кошика. Обмежувальне кільце встановлюється після установки кошика в перевантажувальний контейнер. Його призначення - запобігання випадкового виймання завантаженого кошика через верх перевантажувального контейнера. Днище перевантажувального контейнера складається з двох рухомих шиберів, що використовуються при опусканні кошика в вентильований бетонний контейнер. Шибери переміщуються в сталевих направляючих пазах, розташованих в нижній частині контейнера. Чотири сталевих штифта запобігають випадковому відкриванню шиберів. Відкривання шиберів здійснюється гідроприводом.

Всі транспортно-технологічні операції з перевантажувальним контейнером адаптовані і ідентичні таким самим, що виконуються на транспортному контейнері ТК-13 (призначений для транспортування ВТВЗ), що дозволяє використовувати існуюче штатне устаткування реакторного відділення: полярний кран, траверсу ТК-13.

Основні конструкційні параметри перевантажувального контейнера:

Компонент	Компонент	Розміри, мм
Загальні габарити	Зовнішній діаметр	2223
	Внутрішній діаметр	1727
	Висота	5256
Кришка (обмеж. кільце)	Діаметр	2057
	Матеріал	Сталь, ASME SA516
Радіальний екран	Товщина	Всього: 247.6
	Матеріал (з 4-х компонентів)	(19.05+127+76.2+25.4) 1-й - сталь,, ASTE A588 2-й - свинець 3-й - RX-277 4-й - сталь, ASTM A588
Нижні шибери	Товщина	229
	Матеріал	Сталь, ASTM A36

Вентильований бетонний контейнер служить опорною конструкцією, забезпечує захист від випромінювання, а також охолодження кошика протягом його терміну зберігання шляхом природної конвекції повітря.

Внутрішню порожнину бетонного контейнера утворює товстий сталевий циліндр (внутрішнє облицювання). Зовнішній арматурний каркас утворюють вертикально розташовані арматурні стрижні з гаком і горизонтальні стрижні, виконані у вигляді кілець. Проектом обраний склад бетонної суміші (портландцемент), що забезпечує міцність і довговічність об'єкта.

Тракт повітряного потоку утворюється каналами для входу повітря, повітрезабірниками, циліндричним зазором між оболонкою кошика і внутрішнім облицюванням бетонного контейнера, каналами для виходу повітря. Вхідні і вихідні повітроводи облицьовані листовою сталлю і мають складний просторовий профіль (канали з лабіринтовими ділянками) з метою звести до мінімуму потужність дози випромінювання через утворені цими каналами порожнини.

Для захисту кошика від зовнішнього навколишнього середовища: механічних впливів і атмосферних опадів, а також забезпечення додаткового захисту від випромінювання у верхньому напрямку до верхньої частини контейнера прикріплюється болтами кришка ВБК. На болтах кришки ВКЗ-ВВЕР встановлюється спеціальна печатка МАГАТЕ, що запобігає несанкціонованому розкриттю ВКЗ-ВВЕР. Днище бетонного контейнера являє собою сталеву пластину завтовшки 9 мм. Вентильований контейнер зберігання має посилені закруглені кути вгорі і на днищі, щоб зменшити пошкодження бетону при його можливому (гіпотетично) падінні.

Контейнер виготовляється із зварних металевих частин та бетону. На зовнішній поверхні внутрішнього металевого облицювання ВБК встановлюються арматурні стрижні. Знімна опалубка зі сталі, що збирається на болтах, кріпиться потім навколо внутрішнього облицювання контейнера. А проміжок між внутрішнім металевим облицюванням ВБК і знімною опалубкою заливається бетоном нормальної щільності.

Основні конструкційні параметри ВБК:

Компонент	Параметр	Розміри, мм
Бетонна оболонка	Зовнішній діаметр	3378
	Внутрішній діаметр	2007
	Товщина	686
	Висота	5809
	Матеріал	бетон з портландцементу
Облицювання	Зовнішній діаметр	2007
	Внутрішній діаметр	1854
	Товщина	76
	Висота	5200
	Матеріал	сталь вуглецева A36
Кришка	Діаметр	2184.4
	Товщина	57

Існуючі площі, системи та обладнання атомної станції використовуються для забезпечення зберігання ВЯП, включаючи: ремонтне обладнання, обладнання зони зберігання і транспортування, систему дезактивації, систему електропостачання та зв'язку, систему пожежогасіння, системи вентиляції та кондиціонування.