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

     2.6. Требования к промышленным упаковкам

2.6-С1. В соответствии с радиологической градацией материалов НУА и ОПРЗ три типа промышленных упаковок имеют различные функции безопасности. В то время как упаковки типа ПУ-1 просто удерживают свое радиоактивное содержимое в обычных условиях перевозки, упаковки типа ПУ-2 и типа ПУ-3 предотвращают выход и распространение их содержимого и потерю защиты при нормальных условиях перевозки, которые по определению (см., например, п.106 Правил МАГАТЭ-96), включают незначительные происшествия (в той степени, как требования к испытаниям представляют эти условия). Упаковки типа ПУ-3, кроме того, обеспечивают ту же целостность упаковки, что и упаковки типа А, предназначенные для перевозки твердых материалов (п.621.1 TS-G-1.1).

2.6-С2. Ни требования Правил к конструкции промышленных упаковок, ни требования ООН к конструкции упаковок III группы не рассматривают упаковки, как сосуды, работающие под давлением. Только те сосуды, работающие под давлением, объем которых менее чем 450 л в случае жидкого содержимого и менее чем 1000 л в случае газообразного содержимого, могут считаться упаковками. Сосуды, работающие под давлением, с большими объемами определены как резервуары, для которых пп.625 и 626 Правил МАГАТЭ-96 обеспечивают сравнимые уровни безопасности. Если сосуды, работающие под давлением, используются как промышленные упаковки, следует принимать во внимание конструкционные принципы соответствующих стандартов для таких сосудов при выборе материалов, правил конструирования (расчетов), требований к обеспечению качества при изготовлении и использовании упаковки (например, проведение испытаний на давление независимыми инспекторами). Для сосудов, работающих под давлением, обычно выбирается сравнительно большая толщина стенок, чтобы обеспечивать безопасность при внутреннем рабочем и испытательном давлении. Давление в конструкции выше, чем необходимо, чтобы охватить рабочие условия, соответствующие давлению пара при максимальной температуре, может обеспечивать запас прочности при непредвиденных инцидентах и даже авариях, определяя выбор большей толщины стенок. В этом случае может не возникать необходимость проводить испытания на свободное падение и испытание на укладку штабелем, а скорее испытание на давление могло бы быть достаточным. Тем не менее необходимо обеспечивать безопасность вспомогательного оборудования (клапанов и т.п.) при воздействии механических нагрузок, например, за счет использования дополнительных защитных конструкций (п.621.2 TS-G-1.1).

2.6-С3. Сосуды, работающие под давлением, вместимостью менее 450 л для жидкого содержимого и 1000 л для газообразного содержимого, разработанные для давления 265 кПа (см. п.2.6.4 НП-053-04 и п.625.в Правил МАГАТЭ-96), могут обеспечивать адекватный уровень безопасности и, следовательно, не должны подвергаться испытаниям для типа ПУ (IР). Все меры предосторожности, определенные соответствующими кодами (стандартами) для сосудов, работающих под давлением, приняты во внимание и применяются по обстоятельствам (п.621.3 TS-G-1.1).

2.6-С4. Примером такого применения могут служить сосуды, работающие под давлением, используемые для перевозки гексафторида урана UF. Эти сосуды разработаны для давления, значительно более высокого, чем то, которое может возникнуть в условиях нормального транспортирования и обслуживания, и, следовательно, по сути, защищены от механических нагрузок (п.621.4 TS-G-1.1).

2.6-С5. Требование о свободном объеме (см. п.2.8.15 НП-053-04 и п.647 Правил МАГАТЭ-96) не определено как требование для промышленных упаковок. Тем не менее, при наличии жидкого содержимого или твердого содержимого, такого как UF, который может стать жидким при нагреве, следует предусматривать достаточный свободный объем, как указано в пп.2.8.15 НП-053-04 и 647 Правил МАГАТЭ-96, для предотвращения разрыва системы герметизации. Такой разрыв может происходить в случае недостаточного свободного объема, особенно в результате расширения содержимого при изменении температуры (п.621.5 TS-G-1.1).

2.6.1-С1. Промышленные упаковки типа ПУ-1 должны отвечать только общим требованиям к упаковкам и упаковочным комплектам.

2.6.1-С2. Конкретных количественных требований к промышленным упаковкам типа ПУ-1 не предъявляется.

2.6.2-С1. Соображение о выходе содержимого из упаковок типа ПУ-2 налагает на упаковку функции системы герметизации при нормальных условиях перевозки. Относительное упрощение при отсутствии выхода и распространения РМ возможно благодаря немобильному характеру некоторых материалов радиоактивного содержимого НУА и ОПРЗ и ограниченным удельным активностям и поверхностным загрязнениям (п.622.1 TS-G-1.1).

2.6.2-С2. Максимально допустимая скорость утечки в нормальных условиях перевозки для упаковок типа А не определялась в Правилах количественно, но всегда требовалась на практике (п.646.2 TS-G-1.1).

2.6.2-С3. Сложно рекомендовать единственный метод проведения испытаний, охватывающий широкий набор существующих упаковочных комплектов и их содержимого. Возможно использование качественных подходов, в зависимости от упаковочного комплекта и радиоактивного содержимого. На практике предпочтение отдается методу испытания путем создания максимального перепада давления, который определяется исходя из типа содержимого и ожидаемых внешних условий (п.646.3 TS-G-1.1).

2.6.2-С4. Для твердого, гранулированного и жидкого содержимого одним из методов удовлетворять требованию "никакой утечки или рассеяния" служит метод визуальной проверки упаковки, содержащей нерадиоактивный контрольный материал, после завершения вакуумного или другого соответствующего испытания для того, чтобы определить, был ли выход содержимого. В случае использования в качестве индикатора жидкостей может быть применен абсорбирующий материал. Таким образом, тщательная визуальная инспекция упаковки может подтвердить, что целостность сохранена и никакой утечки не возникало. Другой метод, приемлемый в некоторых случаях, - это взвешивание упаковки до и после вакуумного испытания для определения, имела ли место какая-либо утечка (п.646.4 TS-G-1.1).

2.6.2-С5. Для газообразного содержимого визуальная проверка вряд ли будет удовлетворительной, и могут быть использованы такие методы, как метод определения всасывания или метод опрессовки с легко определяемым газом (или летучей жидкостью, создающей присутствие газообразного вещества). Тщательная визуальная инспекция упаковочного комплекта может подтвердить, что целостность сохранена и никакого пути утечки не существует. Другим способом обнаружения мог бы быть простой пузырьковый метод (п.646.5 TS-G-1.1).

2.6.2-С6. См. справку 2.6-С1 настоящего Руководства.

2.6.2-С7. Причиной для введения категории материалов НУА в Правила МАГАТЭ было существование твердых материалов со столь низкой удельной активностью, что крайне маловероятно, чтобы при обстоятельствах, возникающих при перевозке, большое количество этих материалов попало в тело человека, вызвав значительную радиационную опасность. Урановые и ториевые руды, их физические и химические концентраты представляют собой материалы, относящиеся к указанной категории. Эта концепция была расширена для включения других твердых материалов, на основе модели, предполагающей крайне маловероятным нахождение человека в пыльной атмосфере столь долго, чтобы вдохнуть более чем 10 мг материала. Если удельная активность материала такова, что поглощенная масса эквивалентна поглощенной активности, предполагаемой для человека, вовлеченного в среднюю аварию с упаковкой типа А, а именно 10 , то полагается, что этот материал при перевозке не будет представлять опасность больше, чем опасность при перевозке упаковки типа А. Это дает предельное значение 10 /г для материалов НУА (п.226.1 TS-G-1.1).

2.6.2-С8. Для упаковочного комплекта типа ПУ-2, предназначенного для жидкости, см. справки 2.6-С22.6-С5 настоящего Руководства. Для упаковочного комплекта типа ПУ-2, предназначенного для газа, см.справки 2.6-С22.6-С4 настоящего Руководства. Для упаковочного комплекта типа ПУ-2, предназначенного для материала НУА-III, см. справку 2.1.1-С3 настоящего Руководства (п.622.3 TS-G-1.1).

2.6.2-С9. Методы оценки потери защиты варьируются от одного изготовителя до другого. Это может приводить к расхождениям в оценке способности упаковки удовлетворять требованиям п.622.b) Правил МАГАТЭ-96. Один путь преодоления этой проблемы может состоять в определении максимальной площади поверхности упаковки, на которой оценивается уровень поверхностного излучения. Таким образом, например, индивидуальные измерения могут выполняться на поверхностях, не превышающих 10% от общей площади поверхности упаковки. Поверхность упаковки может быть размечена, чтобы определять разбиения, которые нужно учитывать, и тесты, выполняемые с тестовым источником, пригодные для упаковки (т.е. Со-60 или Na-24 для упаковок общего использования или специфических нуклидов для определенной конструкции упаковки). Это может потребоваться для учета влияния повышенных локальных уровней излучения при оценке потери защиты (п.622.6 TS-G-1.1).

2.6.2-С10. Альтернативное использование упаковочных комплектов ООН допускается, поскольку Рекомендации ООН [21] содержат сравнимые общие конструкционные требования и испытания на работоспособность, которые были обоснованы как обеспечивающие тот же уровень безопасности. В то время как в Рекомендациях ООН герметичность служит одним из критериев испытаний на работоспособность, это не относится к требованиям Правил ООН относительно защиты, требующей специального внимания, при использовании упаковочных комплектов ООН (п.624.1 TS-G-1.1).

2.6.2-С11. Поскольку упаковочные комплекты ООН групп I и II требуют тех же или даже более жестких стандартов испытаний на работоспособность, чем применяемые для упаковок типа ПУ-2, требования к испытаниям упаковок типа ПУ-2 автоматически удовлетворяются всеми упаковочными комплектами ООН групп I и II, кроме того, что заявлено в п.624.3 TS-G-1.1. Это означает, что упаковочные комплекты, маркированные X или Y в соответствии с системой ООН, потенциально пригодны для перевозки материалов НУА (LSA) и ОПРЗ (SCO), требующих использования упаковки типа ПУ-2, если нет необходимости в специальной защите. Для этих упаковок следует обеспечивать соответствие между перевозимым радиоактивным содержимым и содержимым, использованным при испытаниях упаковочных комплектов ООН, включая рассмотрение максимальной относительной плотности, массы брутто, максимального общего давления, давления пара и формы содержимого (п.624.2 TS-G-1.1).

2.6.2-С12. Упаковочные комплекты ООН групп I и II, т.е. упаковочные комплекты, соответствующие спецификациям, приведенным в главе 9 Рекомендаций ООН по перевозке опасных грузов [21], могут быть использованы как упаковки типа ПУ-2 при условии отсутствия потерь или рассеяния содержимого в течение и после испытаний ООН. Однако в соответствии со стандартом ООН легкая утечка из-под запирающих устройств при ударе допустима при условии, что далее утечка не происходит. Это допущение не соответствует требованию о полном отсутствии утечки или рассеяния содержимого. Кроме того, обеспечив соответствие содержимого, планируемого к перевозке, содержимому, разрешенному для конкретного упаковочного комплекта, не следует предъявлять специальных требований к защите. Применимые ограничения могут быть определены из маркировки ООН, которая должна быть указана на упаковочных комплектах ООН (п.624.3 TS-G-1.1).

2.6.2-С13. Потерю защиты следует оценивать на основе измерений, сделанных до и после испытаний, и результирующие данные следует сравнивать для определения, удовлетворяет упаковка требованиям или нет.

2.6.2-С14. Промышленные упаковки типа ПУ-2 рассчитываются не на все условия испытаний упаковок типа А в связи с меньшей способностью к рассеянию содержимого таких упаковок (материалы НУА), чем содержимого упаковок типа А.

2.6.3-С1. Рассмотрение выхода содержимого из упаковок типа ПУ-3 предполагает такое же функционирование системы герметизации, как для упаковок типа А с твердыми РМ, с учетом более высоких значений удельной активности, которые могут перевозиться в упаковке типа ПУ-3, и отсутствия оперативного контроля в условиях не исключительного использования. В случае жидкого материала НУА для того, чтобы избежать гидравлического разрушения системы герметизации, дополнительно следует предусматривать достаточное свободное пространство. Эти требования согласуются со ступенчатым подходом Правил (см. справку 2.6.3-С2, а также справку 2.6.2-С2 настоящего Руководства).

2.6.3-С2. См. справку 2.6.1-С2, а также справку 2.6.2-С3 настоящего Руководства.

2.6.3-С3. Для упаковки типа ПУ-3, предназначенной для жидкости, см. пп.621.2-621.5 TS-G-1.1 (см. справки 2.6-С22.6-С5 настоящего Руководства). Для упаковки типа ПУ-3, предназначенной для газа, см. пп.621.2-621.4 TS-G-1.1 (см. справки 2.6-С22.6-С4 настоящего Руководства). Для упаковки типа ПУ-3, предназначенной для материала НУА-III (LSA-III), см. справку 2.1.1-С3 настоящего Руководства (п.623.3 TS-G-1.1).

2.6.3-С4. В общем виде требования к упаковкам типа ПУ-3 соответствуют требованиям к упаковкам типа А для твердого РМ. При перевозке в упаковке ПУ-3 жидкого РМ (жидкие материалы НУА) не требуется выполнение дополнительных требований, как для упаковок типа А с жидким содержимым. Это обусловлено ограничением удельной активности жидких материалов НУА.

2.6.4-С1. В данном пункте Правил речь идет о резервуарах в виде контейнеров-цистерн или контейнеров-баков.

2.6.4-С2. Безопасность контейнеров-баков, разработанных для перевозки ОГ в соответствии с международными и национальными правилами, подтверждена для условий обслуживания и перевозки, в некоторых случаях даже для условий тяжелых аварий (п.625.1 TS-G-1.1).

2.6.4-С3. Общие конструкционные критерии для упаковочных контейнеров-баков в отношении безопасного обслуживания, штабелирования и транспортирования могут быть выполнены, если опорная конструкция (рама) разработана в соответствии со стандартом ISO 1496-3 [36]. Этот стандарт определяет опорный каркас, к которому резервуар прикрепляется таким образом, чтобы все статические усилия, возникающие в процессе обслуживания, складирования и транспортирования, не приводили к возникновению неприемлемых напряжений в оболочке резервуара (п.625.2 TS-G-1.1).