РБ-125-17 Руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Оценка взрывопожароопасности сорбционных систем при переработке отработавшего ядерного топлива"

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);