淺談核電廠特種車輛庫設計

□呂 航 張 勇 何海峰

一、引言

核電廠運行產(chǎn)生的放射性廢物需要由特種車輛進行轉(zhuǎn)運，這些車輛在運輸作業(yè)過程中可能存在放射性污染，同時核電廠內(nèi)還有類似螺栓拉伸機運輸車這種受放射性污染幾率很大的車輛。為了避免這些運輸車輛的放射性污染影響非放射性區(qū)域人員的安全、提高輻射防護的規(guī)范化管理，核電廠專門建設了為這些特種車輛提供停放、去污及日常維修的場所。核電廠特種車輛主要包括螺栓拉伸機運輸車、廢樹脂運輸車、廢濾芯運輸車、運輸卡車和抱桶叉車等。

(一)螺栓拉伸機運輸車。螺栓拉伸機是用于核反應堆壓力容器換料及檢修期間拆裝主螺栓的專用配套工具，其工作環(huán)境放射性水平高，需自動或遠距離操作。換料及檢修期間螺栓拉伸機需用運輸車從放射性機修車間運輸?shù)胶藣u龍門架下方。

(二)廢樹脂運輸車。廢樹脂是核電廠運行產(chǎn)生的主要放射性固體廢物之一，主要來源于硼回收系統(tǒng)和放射性廢液處理系統(tǒng)，廢樹脂的放射性活度可達到104GBq/m3，甚至更高。其中核輔助廠房產(chǎn)生的廢樹脂需要利用廢樹脂運輸車運送至核廢物廠房進行處理。

(三)廢過濾器芯運輸車。核電廠水過濾器中的濾芯用于截留液體中的懸浮顆粒物，濾芯需要定期更換。更換產(chǎn)生的廢濾芯表面劑量率最高可達到100Sv/h，需要帶有屏蔽容器的廢過濾器芯運輸車從核輔助廠房轉(zhuǎn)運至核廢物廠房進行處理。

(四)運輸卡車。包括大型運輸卡車和小型運輸卡車。大型運輸卡車用于在核輔助廠房、核廢物廠房、廢物暫存庫之間運輸廢物桶或屏蔽容器，小型運輸卡車運送雜項干廢物和低放廢物。

(五)抱桶叉車。用于夾持200L和400L鋼桶的運輸車輛，鋼桶主要存放通風過濾器芯等較低放廢物。

二、特種車輛庫分區(qū)設計

(一)功能分區(qū)設計。核電廠特種車輛庫的設計要滿足特種車輛的放射性去污功能、安全停放功能和日常維修功能。因此將特種車輛庫劃分成去污區(qū)、停放區(qū)、檢修區(qū)等區(qū)域。

1.去污區(qū)。用于車輛表面污染檢測、擦拭去污和沖洗去污等，車輛去污時人員需要經(jīng)由衛(wèi)生通道進出去污間，保證人流和物流分開，避免交叉污染。

2.停放區(qū)。根據(jù)特種車輛的具體尺寸，結合建筑空間合理規(guī)劃停放各種特種車輛。結合廠區(qū)總平面布置，采用順車進順車出的車輛停駛方式。

3.檢修區(qū)。即可用于車輛維修，也可作為臨時車位。區(qū)域內(nèi)配備空氣壓縮機、砂輪機、鉗工臺等滿足車輛輪胎充氣及日常維修的工器具。

4.衛(wèi)生通道。包括淋浴間和更衣間，用于工作人員的去污。

(二)輻射分區(qū)設計。由于特種車輛在運輸作業(yè)過程中可能被放射性核素污染，因此需對特種車輛庫進行輻射工作場所分區(qū)設計。一是由特種車輛庫工藝操作流程確定工作人員預期停留時間；二是根據(jù)車輛庫不同功能區(qū)域的污染程度確定區(qū)域放射性水平，據(jù)此將特種車輛庫劃分為監(jiān)督區(qū)與控制區(qū)，其中監(jiān)督區(qū)的劑量率在2.5μSv/h以下。監(jiān)督區(qū)主要包括備品備件間、檢修間、車輛停放間，控制區(qū)主要包括去污間、廢物間、淋浴間。

工作人員由監(jiān)督區(qū)進入控制區(qū)時，需經(jīng)過衛(wèi)生通道并更換工作服。去污操作完成后，由衛(wèi)生通道返回并進行表面污染檢測，合格后方可離開，否則需進行淋浴直至檢測合格。

三、去污流程設計

車輛完成運輸作業(yè)返回本車庫后，先在車庫前停車場清除車輪上的泥沙等一般沾污，再進入去污間利用放射性表面污染檢測儀進行檢測，確定車輛表面污染區(qū)域，并進行去污。去污過程遵循廢物最小化原則，正常情況下采用擦拭去污，一般不產(chǎn)生沖洗水，必要時進行沖洗去污，去污后再次用放射性表面污染檢測儀進行檢測，測量結果合格的車輛方可進入停車間就位停放，否則重復進行去污操作，直至檢測合格。如圖1所示。

四、廢物處理設計

(一)放射性固體廢物處理。特種車輛庫產(chǎn)生的放射性固體廢物主要包括：一是為了減少車輛表面的放射性污染，特種車輛在每次運輸作業(yè)前要鋪設塑料布，使用后的塑料布作為固體廢物處理；二是擦拭去污使用的棉紗等作為固體廢物處理；三是廢液池定期清理出的沉淀物。

圖1 特種車輛去污流程

特種車輛庫的放射性固體廢物收集在車庫廢物間的廢物桶內(nèi)，并且定期運送至核電廠放射性廢物暫存庫集中貯存。

(二)放射性廢液處理。特種車輛庫產(chǎn)生的放射性廢液主要包括車輛沖洗去污產(chǎn)生的沖洗水和人員去污產(chǎn)生的淋浴水。

放射性廢液通過地面排水溝進入廢水池暫存，廢液池上設有分體式砼蓋板，與排水溝連接處設有不銹鋼過濾網(wǎng)，以防止較大的固體顆粒進入廢液池內(nèi)。池壁做防水處理，涂環(huán)氧樹脂。廢水池的液位報警系統(tǒng)與泵連鎖，達到排放液位時，利用池內(nèi)設置的廢液泵自動將廢液輸運至核島液態(tài)流出物排放廠房貯存，待檢測合格后排放。廢液泵下游設有過濾器，防止懸浮物進入核島液態(tài)流出廠房。

(三)廢氣處理。在車輛去污區(qū)域、人員去污區(qū)域以及廢物暫存區(qū)域分別設置過濾排風系統(tǒng)，合理安排各區(qū)域的換氣次數(shù)，避免放射性氣體聚集。

五、結語

設計這樣一座核電廠特種車輛庫，即滿足了各種可能存在放射性污染車輛的停放、去污和檢修要求，又提高了特種車輛使用的安全性和便利性。設計過程中遵循廢物最小化原則，優(yōu)化車輛去污流程，并充分考慮放射性廢物的收集和處理。隨著核電技術路線的日益豐富，核電廠特種車輛呈現(xiàn)多樣化的情況將日趨普遍，特種車輛庫的設計，對后續(xù)核電廠輻射防護和安全管理等方面具有借鑒性意義。