РБ-125-17

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

"ОЦЕНКА ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНОСТИ СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА"

УТВЕРЖДЕНО приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 17 марта 2017 г. N 89

ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ с 17 марта 2017 г.

Настоящее руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Оценка взрывопожароопасности сорбционных систем при переработке отработавшего ядерного топлива" (далее - Руководство по безопасности) (РБ-125-17) разработано в соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ "Об использовании атомной энергии" в целях содействия соблюдению требований пунктов 6.7.7.1-6.7.7.3 и 6.7.11 федеральных норм и правил в области использования атомной энергии "Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла", утвержденных постановлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 декабря 2005 г. N 11 (зарегистрирован Минюстом России 1 февраля 2006 г., регистрационный N 7433).

Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проведению оценки взрывопожароопасности систем, предназначенных для выполнения функций разделения/очистки технологических сред сорбционными методами на проектируемых, сооружаемых и эксплуатируемых объектах ядерного топливного цикла, осуществляющих переработку отработавшего ядерного топлива.

Выпускается впервые.

________________

Разработано коллективом авторов в составе: Родина А.В., к.х.н., Понизова А.В., Анисимов Н.А. (ФБУ "НТЦ ЯРБ"), Обручникова А.В., к.х.н. (Ростехнадзор), Коссого А.А., к.т.н. (ФГУП РНЦ "Прикладная химия").

При разработке учтены замечания и предложения ФГУП ПО "Маяк", АО "СХК", ФГБУ ВНИИПО МЧС России, ИПХФ РАН, АО "АТОМПРОЕКТ" и других заинтересованных организаций и ведомств.

I. Общие положения

1. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Оценка взрывопожароопасности сорбционных систем при переработке отработавшего ядерного топлива" (далее - Руководство по безопасности) (РБ-125-17) разработано в соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ "Об использовании атомной энергии" в целях содействия соблюдению требований пунктов 6.7.7.1-6.7.7.3 и 6.7.11 федеральных норм и правил в области использования атомной энергии "Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла", утвержденных постановлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 декабря 2005 г. N 11 (зарегистрирован Минюстом России 1 февраля 2006 г., регистрационный N 7433).

2. Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проведению оценки взрывопожароопасности систем, предназначенных для выполнения функций разделения/очистки технологических сред сорбционными методами на проектируемых, сооружаемых и эксплуатируемых объектах ядерного топливного цикла (далее - ОЯТЦ), осуществляющих переработку отработавшего ядерного топлива.

3. Действие настоящего Руководства по безопасности распространяется на ОЯТЦ, на которых осуществляются технологические процессы с применением сорбционных методов разделения/очистки технологических сред при переработке отработавшего ядерного топлива.

4. Настоящее Руководство по безопасности предназначено для применения эксплуатирующими организациями при проектировании, сооружении, эксплуатации ОЯТЦ, для которых предусмотрены технологические процессы с использованием сорбционных методов разделения/очистки технологических сред при переработке отработавшего ядерного топлива, а также специалистами Ростехнадзора при осуществлении ими лицензионной (разрешительной) деятельности или федерального государственного надзора в области использования атомной энергии.

5. Оценка взрывопожароопасности сорбционных систем при переработке отработавшего ядерного топлива может быть выполнена с использованием иных методов, чем те, которые содержатся в настоящем Руководстве по безопасности, при обоснованности выбранных методов для обеспечения безопасности.

6. Результаты оценки взрывопожароопасности сорбционных систем рекомендуется включать в документы, обосновывающие обеспечение безопасности ОЯТЦ и представляемые эксплуатирующей организацией для получения лицензии на виды деятельности в области использования атомной энергии. Термины и определения, используемые в настоящем Руководстве по безопасности, приведены в приложении N 1.

II. Общие рекомендации

7. Оценку взрывопожароопасности сорбционных систем рекомендуется выполнять для:

оценки взрывопожароопасности ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

выявления наиболее значимых для предотвращения взрывопожароопасности сорбционных системы* ОЯТЦ исходных событий, аварийных последовательностей, систем (элементов), действий персонала;

________________

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

определения приоритетов при разработке и реализации мероприятий, направленных на обеспечение безопасности сорбционных систем ОЯТЦ;

оценки влияния мероприятий по модернизации систем (элементов) на безопасность ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

оценки влияния нарушений в работе ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

оптимизации проектных решений;

уточнения перечня аварий, разработки мер по управлению авариями, оценки эффективности мер по управлению авариями;

получения данных для разработки технических решений по управлению аварией;

обоснования пределов и условий безопасной эксплуатации ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

обоснования внесения изменений в проектную, конструкторскую, технологическую и эксплуатационную документацию.

8. Оценку взрывопожароопасности сорбционных систем рекомендуется проводить с учетом:

свойств потенциально опасных веществ и материалов, находящихся в сорбционных системах;

проектно-конструкторской и эксплуатационной документации по сорбционным системам;

актов испытаний и другой документации по техническому обслуживанию и ремонту систем (элементов) безопасности и элементов, важных для безопасности ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

информации об отказах элементов систем, важных для безопасности, и ошибках персонала на ОЯТЦ, включающих сорбционные системы;

сведений о расследовании нарушений и анализа отклонений в работе сорбционных систем;

сведений о нарушении пределов и условий безопасной эксплуатации.

9. Допущения, принятые при выполнении оценки взрывопожароопасности сорбционных систем ОЯТЦ, рекомендуется обосновывать.

III. Рекомендации по этапам оценки взрывопожароопасности сорбционных систем

10. Оценку взрывопожароопасности сорбционных систем, используемых при технологических операциях по переработке отработавшего ядерного топлива, рекомендуется проводить в следующей последовательности (схема проведения оценки приведена в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности).

10.1. Выявление потенциально опасных веществ и материалов

Рекомендуется провести анализ технологических операций (например, сорбция, десорбция, промывка), осуществляемых в сорбционной системе с целью определения потенциально пожаровзрывоопасных веществ и материалов, которые образуются или могут образоваться в условиях нормальной эксплуатации. Рекомендуется оценить состав, представляющий наибольшую опасность при проведении технологической операции.

Для этого следует рассмотреть вещества и материалы с максимальной концентрацией окислителя и восстановителя; с максимальным удельным тепловыделением вследствие радиоактивного распада; подвергающиеся максимальному радиационному воздействию; с минимальной теплопроводностью; другие вещества и материалы, представляющие опасность из-за возможности протекания неуправляемых реакций.

10.2. Оценка тепловых эффектов и объема газообразных продуктов неуправляемых реакций, способных протекать в сорбционной системе

При использовании методов расчета рекомендуется:

привести перечень неуправляемых реакций, способных протекать в потенциально пожаровзрывоопасных веществах и материалах выявленного состава, и составить для них химические уравнения. При отсутствии необходимых данных о продуктах реакций составить уравнения химических реакций, руководствуясь принципом максимального тепловыделения, при котором в качестве продуктов реакций задаются вещества с наименьшей суммой энтальпий образования;

рассчитать суммарный и удельный экзотермические эффекты неуправляемых реакций, суммарное количество газообразных продуктов по химическим уравнениям, известным термодинамическим данным, количественному содержанию веществ для степени протекания реакций (глубины превращения), равной 1 (100%). При отсутствии необходимых термодинамических данных для расчета теплового эффекта неуправляемых реакций с целью их определения использовать экспериментальные методы, методы расчета, методы сравнительного анализа.

При использовании экспериментальных методов рекомендуется:

определить тепловой эффект и объем газообразных продуктов неуправляемых реакций для модельного или реального состава веществ, находящихся в сорбционной системе;

скорректировать полученные значения теплового эффекта и объема газообразных продуктов в случае необходимости учета вклада тепловых потерь и неполноты протекания неуправляемых реакций в условиях проведения эксперимента.

Значения теплового эффекта и объема газообразных продуктов неуправляемых реакций, принимаемые для проведения дальнейшей оценки, рекомендуется обосновать.

10.3. Оценка адиабатической (максимально возможной) температуры и объема газообразных веществ, находящихся в сорбционной системе, достигаемой в результате протекания неуправляемых реакций

На данном этапе проведения оценки взрывопожароопасности сорбционных систем ОЯТЦ рекомендуется:

рассчитать адиабатический разогрев веществ за счет протекания неуправляемых реакций;

рассчитать объем и возможное давление газообразных продуктов неуправляемых реакций, соответствующие адиабатической температуре для условий открытого и закрытого аппарата (сорбционной колонны);

оценить достигаемую за время проведения технологической операции концентрацию горючих газов в свободном объеме аппарата;

при отсутствии необходимых данных для проведения расчета с целью их определения возможно использование экспериментальных методов, методов сравнительного анализа;

перейти к проведению оценки по пункту 10.7, если для заданного состава рассчитанные значения адиабатической температуры, объема и давления (в случае возможной герметизации колонны) газообразных продуктов неуправляемых реакций, концентрация горючих газов меньше установленных для сорбционной системы пределов безопасной эксплуатации по соответствующим параметрам, если нет - перейти к проведению оценки по пункту 10.4.

10.4. Оценка адиабатического (минимально возможного) периода индукции теплового взрыва от протекания в сорбционной системе неуправляемых реакций

При по* проведении оценки адиабатического (минимально возможного) периода индукции теплового взрыва от протекания в сорбционной системе неуправляемых реакций (рекомендации по проведению оценки приведены в приложении N 3 к настоящему Руководству по безопасности) рекомендуется:

________________

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

создать кинетическую модель неуправляемых реакций и определить ее параметры, позволяющие рассчитывать изменение температуры и глубины превращения во времени; рекомендуется, чтобы полученная кинетическая модель отражала основные особенности протекания неуправляемых реакций, такие как:

каталитическое влияние примесей/конструкционных материалов/ионизирующего излучения;

автокатализ;

наличие радиогенного источника тепла;

определить зависимость периода индукции теплового взрыва от начальной температуры веществ по полученной кинетической модели;

рассчитать объем и возможное давление газообразных продуктов неуправляемых реакций, соответствующие достигаемым за время операции температуре и глубине превращения, для условий открытого и закрытого аппарата (сорбционной колонны);

оценить достигаемую за время проведения технологической операции концентрацию горючих газов в свободном объеме аппарата;

использовать экспериментальные методы, методы сравнительного анализа с целью определения отсутствующих данных, необходимых для проведения расчета;

перейти к проведению оценки по пункту 10.7, если полученное значение адиабатического периода индукции теплового взрыва для начальной температуры смеси, равной регламентной, больше времени осуществления технологической операции в сорбционной системе, а достигаемые за время осуществления операции такие параметры, как температура, объем и давление (в случае возможной герметизации колонны) газообразных продуктов, концентрация горючих газов, меньше установленных для сорбционной системы пределов безопасной эксплуатации по соответствующим параметрам, если нет - перейти к проведению оценки по пункту 10.5.

10.5. Оценка критической температуры теплового взрыва от протекания неуправляемых реакций в условиях тепловых потерь в окружающую среду