انتخاب مواد برای مهار زباله های رادیواکتیو
لوله‌هایی که زباله‌های رادیواکتیو سطح پایین، متوسط و بالا را حمل می‌کنند باید برای تمام عمر طراحی تاسیسات، معمولاً بین 40 تا 60 سال، در برابر نشتی باقی بمانند، در حالی که میدان‌های تشعشع، چرخه حرارتی و جریان‌های فرآیند تهاجمی شیمیایی را تحمل می‌کنند. بنابراین انتخاب درجه از شیمی ضایعات و نرخ دوز تشعشع شروع می شود تا از درجه بندی فشار به تنهایی.
فولاد ضد زنگ آستنیتی:لوله های بدون درز و جوشی ASTM A312 TP304L و TP316L خط پایه برای خطوط فرآیندی است که آب بوراته، دوغاب رزین مصرف شده و پساب های اسیدی را حمل می کنند. درجات کم کربن حساسیت را در مناطق متاثر از حرارت جوش محدود می کند.
لوله های جوش داده شده الکتریکی:ASTM A358 کلاس 1 لوله آستنیتی با قطر بزرگ را برای خطوط انتقال هدرها و مخازن مزرعه پوشش می دهد که در آن مسیرهای مستقیم طولانی و اتصالات محیطی کمی ترجیح داده می شود.
گریدهای جاذب نوترون:فولاد ضد زنگ بوراته ASTM A887 در جایی مشخص شده است که دیواره لوله خود بخشی از مانع کنترل بحرانی را تشکیل می دهد.
نمرات آلیاژ نیکل:لوله های ASTM B166، ASTM B167 و ASTM B444 نیکل-کروم و آلیاژ نیکل-کروم-آهن برای جریان های با کلرید بالا و دمای بالا که در آن فولادهای سری 300 خطر ترک خوردگی ناشی از تنش کلرید را دارند، در نظر گرفته شده است.
هر گرما با گواهی تست مواد EN 10204 نوع 3.1، سوابق شناسایی مثبت مواد و قابلیت ردیابی از شماره حرارت آسیاب تا خط نصب شده تحویل داده می شود.
الزامات جوشکاری و ساخت
جوش متغیر کنترل کننده در یکپارچگی محفظه است، زیرا یک عیب تک جداره برای آزاد کردن فعالیت کافی است. بنابراین ساخت یک مسیر واجد شرایط و ثبت شده را دنبال می کند:
جوشکاری قوسی تنگستن گازی با پاس ریشه پاک‌شده و درج قابل مصرف، پرکننده فلز به AWS A5.9 ER316L یا ER308L، یا مطابق با ER308L برای فلز پایه 304L.
رویه و صلاحیت جوشکار به ASME BPVC بخش IX، از جمله تست خوردگی خمشی، کششی و در صورت مشخص شدن، تست خوردگی بین دانه‌ای مطابق با ASTM A262 Practice E.
دمای بین پاسی در درجه‌های آستنیتی زیر 150 درجه سانتی‌گراد نگه داشته شد، با ورودی گرما، نقطه شبنم گاز پاک‌سازی و محتوای اکسیژن عبوری ثبت‌شده.
تمیز کردن پس از جوش با ترشی و غیرفعال کردن به ASTM A380 و ASTM A967، به دنبال آن بررسی آلودگی آهن قبل از آزمایش هیدرواستاتیک.
بررسی غیر مخرب استانداردهای هسته ای
دامنه معاینه بر اساس طبقه بندی ایمنی خط است، نه قطر لوله. جوش های مهاری معمولی دریافت می کنند:
100 درصد معاینه رادیوگرافی به ASME BPVC بخش V ماده 2، با شاخص های کیفیت تصویر مطابق با ضخامت دیواره.
تست اولتراسونیک خودکار به ASME BPVC بخش V ماده 4 برای جوش های ضخیم و بسته که هندسه رادیوگرافی نامطلوب است.
بررسی نافذ مایع مطابق ماده 6 روی ریشه و کلاهک هر جوش فلزی غیر مشابه یا تعمیری.
آزمایش نشت طیف‌سنج جرمی هلیوم به ASTM E493، پس از آزمایش هیدرواستاتیک انجام شد و در اتصال نهایی تکرار شد.
معیارهای پذیرش از بخش III ASME BPVC برای اجزای هسته‌ای طبقه‌بندی‌شده و ASME B31.1 Piping قدرت برای تعادل کارخانه و خطوط شهری پیروی می‌کنند، بنابراین نرخ‌های تعمیر و نشانه‌های قابل رد قبل از شروع جوشکاری تعریف می‌شوند.
طراحی دوجداره و نشت یابی
در جایی که فعالیت سیال فرآیند بالا باشد، خط به عنوان مجموعه لوله در لوله ساخته می شود. لوله حامل داخلی حاوی زباله است، در حالی که یک لوله محافظ بیرونی متحدالمرکز یک مانع اضافی ایجاد می کند و یک فضای حلقوی نظارت شده را تشکیل می دهد. حلقه به نقاط جمع آوری شیب دار است، مجهز به حسگرهای سطح و رطوبت است، و به مدار نمونه برداری متصل می شود تا هرگونه از دست دادن محفظه اولیه مدت ها قبل از رسیدن به محیط شناسایی شود. اتصالات حفاظ لوله با همان استاندارد لوله حامل جوش داده شده و آزمایش می شوند و آستین های نفوذ از طریق دیواره محفظه به طور مداوم نظارت می شوند.
حفاظت در برابر خوردگی و یکپارچگی طولانی مدت
بخش‌های مدفون، پوشش خارجی کارخانه‌ای را دریافت می‌کنند که با پرداخت بدون تعطیلات تأیید شده توسط آزمایش جرقه ولتاژ بالا، تکمیل شده با حفاظت کاتدی برای بخش‌های زیرزمینی فولاد کربنی سیستم، تکمیل می‌شود. در داخل کارخانه، محتوای کلرید در مایعات شستشو و ضدعفونی کننده کنترل می شود تا ترک خوردگی ناشی از استرس جوش های آستنیتی را محدود کند، و پاهای مرده برای جلوگیری از شکاف های راکد به حداقل می رسد. تکیه گاه های لرزه ای، snubbers و حلقه های انبساط با تجزیه و تحلیل انعطاف پذیری اندازه گیری می شوند به طوری که حرکت حرارتی توسط هندسه به جای جوش های بیش از حد تنش جذب می شود.
از کار انداختن و مدیریت زباله
لوله کشی نیز برای حذف نهایی طراحی شده است. طرح‌های برش از روش‌های مکانیکی و کنترل‌شده از راه دور استفاده می‌کنند که آلودگی هوا را محدود می‌کند، چادرهای نگهداری موقت گرد و غبار و ذرات معلق در هوا را در خود نگه می‌دارند، و هر بخش حذف‌شده برای میزان دوز و سطح آلودگی مشخص می‌شود تا بتوان آن را به طبقه‌بندی دفع صحیح هدایت کرد. بررسی‌های نهایی تشعشع تأیید می‌کند که فضا برای کار بیشتر آزاد می‌شود و تمام سوابق با نقشه جوش ساخته شده بایگانی می‌شوند.
سوالات متداول
س: معمولاً چه موادی برای لوله کشی مهار زباله های هسته ای استفاده می شود؟
فولاد زنگ نزن آستنیتی ASTM A312 TP304L و TP316L رایج‌ترین انتخاب‌ها هستند، با لوله‌های جوشی الکتریکی ASTM A358 برای سربرگ‌های بزرگ و فولاد ضد زنگ بوردار ASTM A887 که در آن کنترل بحرانی در دیوار ادغام می‌شود.
س: کدام استانداردها بر جوشکاری این خطوط حاکم است؟
روش‌های جوشکاری و جوشکارها واجد شرایط ASME BPVC بخش IX هستند، ساخت و پذیرش از بخش III ASME BPVC برای اجزای طبقه‌بندی شده یا ASME B31.1 برای خطوط تاسیسات پیروی می‌کند و روش‌های بازرسی از ASME BPVC بخش V گرفته شده است.
س: سفتی نشتی چگونه تأیید می شود؟
آزمایش طیف‌سنج جرمی هلیوم برای ASTM E493 پس از آزمایش هیدرواستاتیک و دوباره در اتصال نهایی، معمولاً پس از بررسی 100 درصدی رادیوگرافی یا اولتراسونیک جوش‌ها انجام می‌شود.
س: چرا از لوله دو جداره استفاده می شود؟
لوله محافظ بیرونی یک مانع دوم ایجاد می کند و یک فضای حلقوی نظارت شده ایجاد می کند، بنابراین در حالی که مانع اولیه هنوز دست نخورده است، نشتی توسط لوله محافظ شناسایی و مهار می شود.
س: لوله چگونه برای از کار افتادن آماده می شود؟
بررسی‌های آلودگی، مناطق فعال را نقشه‌برداری می‌کند، برش مکانیکی از راه دور ذرات معلق در هوا را محدود می‌کند، و هر بخش برای میزان دوز مشخص می‌شود قبل از اینکه به طبقه‌بندی دفع و بررسی نهایی هدایت شود.
