РБ-039-07 Руководство по безопасности "Обеспечение безопасности при транспортировании радиоактивных материалов (справочный материал к Правилам безопасности при транспортировании радиоактивных материалов, НП-053-04)"

     2.9. Требования к упаковкам типа В(U)

2.9.1-С1. Концепция упаковки типа В(U) заключается в том, что она способна противостоять наиболее серьезным аварийным условиям при перевозке без потери системы герметизации или увеличения уровня внешнего излучения в такой степени, чтобы вызывать угрозу населению или лицам, привлеченным к спасательным операциям и очистке. Ей следует быть безопасно восстанавливаемой (см. пп.510 и 511 Правил МАГАТЭ-96), но она не обязательно должна быть способна для последующего использования (п.650.1 TS-G-1.1).

2.9.1-С2. В соответствии с Правилами для перевозки РМ (за исключением материалов НУА и объектов ОПРЗ) активностью более () должны использоваться упаковки либо типа В(U), либо типа В(М), которые сохраняют в одних и тех же заданных пределах герметичность и защитные свойства как в нормальных, так и в аварийных условиях перевозки. Различие между этими типами упаковок в общем виде сводится к способам выполнения и степени надежности обеспечения заданных свойств по герметичности и защите. Упаковки типа В(U) обеспечивают заданные свойства практически полностью за счет своей конструкции, а для упаковок типа В(М) в целях компенсации меньшей конструктивной надежности требуется проведение некоторых дополнительных организационно-технических мероприятий при подготовке и (или) в ходе перевозки.

2.9.1-С3. В соответствии с Правилами для упаковок типа В(U) при международных перевозках требуется только утверждение их конструкции компетентным органом страны происхождения (разработчика) упаковки. Для упаковок типа В(М) требуется утверждение компетентными органами всех стран, участвующих в перевозках. Это различие должно учитываться при разработке упаковок для международных перевозок.

2.9.1-С4. Для внутрироссийских перевозок процедуры согласования и утверждения конструкций упаковок типа В(U) и типа В(М) не различаются. Выбор заказчиком (разработчиком) типа упаковок определяется по всей совокупности технико-экономических факторов. В некоторых случаях выгоднее увеличивать эксплуатационные расходы и использовать упаковки типа В(М), чем разрабатывать более дорогую конструкцию упаковки типа В(U).

2.9.2-С1. В конструкции упаковок максимальные уровни излучения устанавливаются как для поверхностей (пп.5.3.3 и 5.3.4 НП-53-04 и пп.531 и 532 Правил МАГАТЭ-96), так и на расстоянии 1 м от поверхности (как определено в пп.5.3.2 Правил НП-53-04 и пп.530 и 526 Правил МАГАТЭ-96). После выполнения испытаний для аварийных условий допускается увеличение уровня излучения при условии, что предел 10 м3в/ч на расстоянии 1 м от поверхности не превышается, если упаковка содержит максимально допустимое количество активности (п.656.13 TS-G-1.1).

2.9.2-С2. В отношении предела уровня излучения и расстояния 1 м см. также приложение 1 к настоящему Руководству.

2.9.2-С3. Когда для упаковки типа В(U) необходима защита, она может состоять из ряда материалов, отдельные из которых могут быть потеряны в процессе испытаний на аварийные условия. Это приемлемо при условии, что оставшейся защиты достаточно для обеспечения уровня излучения на расстоянии 1 м от "новой" (после испытания) поверхности не более чем 10 мЗв/ч (п.656.14 TS-G-1.1).

2.9.2-С4. Демонстрация соответствия приемочному критерию не более чем 10 мЗв/ч на расстоянии 1 м от поверхности упаковки типа В(U) после испытаний может быть проведена несколькими способами: расчетами, испытаниями на моделях, частях или компонентах упаковки, испытаниями на прототипах и т.п. или путем их комбинации. При проверке соблюдения следует уделять внимание возможным локальным повышенным уровням излучения, проходящего через трещины или зазоры, которые могут появляться как дефект конструкции или изготовления или возникать в процессе испытаний в результате механических или термических напряжений, особенно в дренажах, клапанах и крышках (п.656.15 TS-G-1.1).

2.9.2-С5. Когда проверка соблюдения Правил основана на полномасштабном испытании, оценка потери защиты может быть сделана путем установки подходящего радиоактивного источника в образец и мониторинга всей внешней поверхности с помощью соответствующего детектора, например фотопленки, проб Гейгера-Мюллера или сцинтиляционных* образцов. Для толстостенной защиты обычно применяется сцинтилляционный образец, например NaI, активизированный таллием, небольшого диаметра (около 50 мм), потому что он допускает использование низкоактивных источников (типичный из них Со-60), и его высокая чувствительность и небольшой эффективный диаметр позволяют легко и эффективно обнаруживать повышенные локальные уровни излучения. Если измерения сделаны около поверхности упаковочного комплекта, следует уделять внимание обеспечению правильного измерения (см. п.233.5 TS-G-1.1 или справку 2.9.2-С6 настоящего Руководства) уровня излучения и усреднению результатов (см. п.233.6 TS-G-1.1 или справку 2.9.2-С7 настоящего Руководства). Понадобятся и расчеты, чтобы привести измеренный уровень излучения к условиям на расстоянии 1 м от наружной поверхности упаковки. Наконец, если радиоактивное содержимое, для которого разработана упаковка, не используется в испытании, будут необходимы дальнейшие расчеты для пересчета измеренного уровня на тот, который имел бы место в случае использования в испытании содержимого конструкции упаковки (п.656.16 TS-G-1.1).

________________

     * Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

2.9.2-С6. Правила требуют, чтобы на поверхностях упаковок и транспортных пакетов не превышались установленные уровни излучения. В большинстве случаев измерение, выполняемое с помощью ручного прибора, удерживаемого на поверхности упаковки, определяет значения на некотором расстоянии от поверхности из-за размеров самого детектора. Для измерения уровня излучения следует использовать (по возможности) прибор, размеры которого малы по сравнению с размерами упаковки или транспортного пакета. Относительно большие по сравнению с размерами упаковки приборы не следует использовать для измерения, так как они могут приводить к занижению измеренных значений уровня излучения. Там, где расстояние от источника до измерительного прибора велико по сравнению с объемом детектора (например, в 5 раз больше), влияние размера детектора незначительно и им можно пренебрегать; в противном случае следует использовать величины, приведенные в таблице справки 38-С6 настоящего Руководства для корректировки измеренных значений. Для радиографических устройств, где расстояние от источника до поверхности сохраняется минимальным, этим эффектом пренебрегать нельзя, и следует делать поправку на объем детектора (п.233.5 TS-G-1.1).

2.9.2-С7. См. справку 38-С7 настоящего Руководства.

2.9.2-С8. Использование свинца в качестве защитного материала требует особого внимания. Свинец имеет низкую температуру плавления и высокий коэффициент расширения, поэтому его следует защищать от воздействия теплового испытания. Если он содержится в относительно тонкой стальной оболочке, которая может быть пробита в процессе механических испытаний на удар, и если свинец расплавится при пожаре, он может выходить из упаковки. Также из-за своего высокого коэффициента расширения свинец может порвать оболочку в ходе тепловых испытаний и быть потерян. В обоих случаях после теплового испытания может возникать чрезмерно повышенный уровень излучения. Чтобы преодолеть проблему расширения, можно оставлять свободные объемы, позволяющие свинцу расширяться, однако следует признать, что при охлаждении свинца появляется пустота, положение которой будет трудно определять. Следующая проблема состоит в том, что свинец не всегда плавится однородно вследствие неоднородности конструкции упаковочного комплекта и внешних условий горения. При этом локальное расширение свинца может приводить к повреждению оболочки и соответствующей его утечке и, следовательно, к снижению защитной способности упаковки (п.656.17 TS-G-1.1).

2.9.2-С9. Дополнительное руководство по испытанию целостности радиационной защиты можно найти в [53-58] (п.656.18 TS-G-1.1).

2.9.3-С1. Испытания на нормальные и аварийные условия перевозки в соответствии с Правилами не охватывают все возможные воздействия на упаковку в реальных условиях перевозки. Упаковки при испытаниях на падение не имитируют нагрузки на участки поверхности упаковки, характерные при качении и скольжении упаковки в реальной аварии. Такие нагрузки могут значительно повредить наружную тепловую защиту. Поверхность упаковки может быть повреждена также и при отсутствии аварий (например, при неаккуратном обращении, трении о систему раскрепления и др.).

2.9.3-С2. Следует учитывать возможные повреждения как всей тепловой защиты, так и отдельных ее частей. Также следует принимать во внимание эффекты старения, температурные изменения свойств, взаимодействия с влагой и другие условия.

2.9.3-С3. Учитываемые при проектировании реальные воздействия на тепловую защиту упаковки в условиях перевозок согласуются с ГКО и органами государственного регулирования безопасности.

2.9.3-С4. Хотя требование данного пункта НП-053-04 (п.637 МАГАТЭ-96), предназначенное для упаковок типа А, нацелено на охват большинства условий, которые могут вызывать разрушение упаковочного комплекта, для упаковок типа В(U) требуется дополнительный анализ температур элементов упаковочного комплекта применительно к конкретной конструкции. В основном это предусматривается потому, что упаковки типа В(U) могут быть разработаны для содержимого, которое выделяет значительное количество тепла, и температуры компонентов в такой упаковке могут превышать 70°С, как указано в требовании для упаковок типа А. Цель задания конкретной температуры окружающей среды 38°С для конструкции состоит в том, чтобы гарантировать, что разработчик правильно оценивает температуры компонентов упаковки и учитывает влияние этих температур на геометрию, защиту, работоспособность, коррозию и температуру поверхности. Кроме того, требование о возможности упаковки находиться в течение недели необслуживаемой при температуре 38°С и под воздействием солнечных лучей направлено на то, чтобы гарантировать, что упаковка будет находиться в равновесном или близком к нему состоянии и в этом состоянии будет способна выдерживать условия нормальной перевозки, демонстрируемые испытаниями по пп.719-724 Правил МАГАТЭ-96, без потери содержимого или снижения радиационной защиты (п.651.1 TS-G-1.1).

2.9.3-С5. Оценка температурных условий окружающей среды должна принимать во внимание тепло, генерируемое содержимым, которое может быть таким, что максимальная температура некоторых компонентов упаковки значительно превышает максимум 70°С, установленный для конструкций упаковок типа А (п.651.2 TS-G-1.1).

2.9.3-С6. См. также пп.637.1 TS-G-1.1 (2.8.5-С2), 652.1 (2.9.10-С1), 652.2 TS-G-1.1 (2.9.10-С2), 654.1-654.9 TS-G-1.1 (2.9.11-С2 - 2.9.11-С10), 664.1-664.3 TS-G-1.1 (2.9.11-С11 - 2.9.11-С13 настоящего Руководства) и приложение VI (приложение III к настоящему Руководству) (п.651.3 TS-G-1.1).

2.9.3-С7. Для определения внутренней и внешней температур упаковки при нормальных условиях могут быть использованы практические испытания с имитированием электрическим источником тепла тепловыделения радиоактивного распада содержимого. Следовательно, источник тепла может быть управляемым и измеряемым. Такие испытания следует выполнять в однородной и стабильной тепловой среде (относительно постоянная температура окружающей среды, отсутствие движения воздуха и минимальный подвод тепла от внешних источников, таких как солнечный свет). Упаковку с ее источником тепла следует подвергать испытаниям в течение времени, достаточного для установления постоянных значений интересующих температур. Температуру окружающей среды и внутренний источник тепла в испытании следует измерять и использовать для линейной коррекции всех измеренных температур упаковки и приведения их к значениям, соответствующим температуре окружающей среды 38°С (п.651.4 TS-G-1.1).

2.9.3-С8. Для испытаний, выполняемых в неконтролируемых средах (например, на открытом воздухе), колебания условий окружающей среды (например, суточные) могут сделать невозможным достижение постоянных стационарных температур. В таких случаях следует измерять периодические квазистационарные температуры (как для окружающей среды, так и для упаковки), допуская корреляции, которые необходимо делать между усредненными температурами окружающей среды и упаковки. Эти результаты вместе с данными о внутреннем источнике тепла могут быть использованы для предсказания температур упаковки, соответствующих температуре окружающей среды 38°С (п.651.5 TS-G-1.1).

2.9.4-С1. В общем случае покрытия для тепловой защиты делятся на две группы: подвергаемые химическим изменениям под воздействием тепла (например, абляционные и вспучивающиеся материалы) и обеспечивающие фиксированный изоляционный барьер (включая керамические материалы) (п.655.1 TS-G-1.1).

2.9.4-С2. Обе группы подвержены механическим повреждениям. Материалы абляционного и вспучивающегося типа, как правило, мягкие и могут быть повреждены скольжением по грубым поверхностям (таким как бетон или гравий) или перемещением по ним жестких объектов. Керамические же материалы очень жесткие, но обычно хрупкие и не в состоянии выдерживать удар, не трескаясь и не ломаясь (п.655.2 TS-G-1.1).

2.9.4-С3. Обычно происходящие инциденты, которые могли бы вызывать повреждение материалов тепловой защиты, включают: относительное перемещение между упаковками и контактными поверхностями транспортного средства в процессе перевозки; пробуксовку по гравийной дороге; соскальзывание по поврежденному рельсовому пути или по краю металлического предмета; подъем и опускание упаковок с зацеплением головок болтов соседних конструкций или оборудования; удары других упаковок (не обязательно содержащих РМ) в процессе складирования или транспортирования и многие другие ситуации, которые не входят в условия испытаний, требуемых в пп.722-727 Правил МАГАТЭ-96. Упаковки, испытываемые простым падением, не получают повреждений поверхности, репрезентативных с позиции перекатывающих и скользящих движений, т.е. видов движения, обычно связанных с авариями транспортных средств, и упаковки, испытываемые впоследствии на тепловое воздействие, могут иметь покрытие, которое при аварии возможно было повреждено (п.655.3 TS-G-1.1).

2.9.4-С4. Повреждение тепловой защиты может уменьшать его эффективность, по крайней мере над частью поверхности. Разработчику упаковки следует оценивать влияние повреждений такого типа (п.655.4 TS-G-1.1).