РБ-060-10
ПОЛОЖЕНИЕ ОБ ОЦЕНКЕ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Дата введения 2010-07-14
Настоящее Положение об оценке пожаровзрывобезопасности технологических процессов радиохимических производств (далее - Положение) входит в число руководств по безопасности, носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.
Настоящее Положение содержит рекомендации по обеспечению пожаровзрывобезопасности, применительно к объектам ядерного топливного цикла, имеющим радиохимические производства, при их проектировании, сооружении, реконструкции и эксплуатации и к научно-исследовательским организациям, в которых проводится радиохимическая переработка отработавшего ядерного топлива и облученных ядерных материалов.
Настоящее Положение распространяется на объекты ядерного топливного цикла, связанные с технологическими операциями радиохимических производств.
Выпускается впервые.*
________________
* Разработан коллективом авторов в составе Е.Р.Назина, Г.М.Зачиняева, Е.В.Рябовой, А.В.Родина.
В настоящем документе применяются следующие термины и определения:
1. Взрыв в воздушной среде - локализованный в пространстве процесс быстрого перехода потенциальной энергии источника в кинетическую энергию окружающей среды в форме волны давления, колебаний грунта, летящих предметов и теплового излучения области энерговыделения.
2. Дефлаграционный взрыв облаков газопаровоздушных смесей - энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции с дозвуковой скоростью (взрывное горение).
3. Скорость газовыделения (W) - количество газообразных продуктов, выделяющихся в единицу времени при разложении химических веществ или взаимодействии компонентов смесей химических веществ.
4. Температура возникновения теплового взрыва () - температура химического вещества (смеси химических веществ), при которой тепловыделение в зоне химической реакции начинает превышать потери тепла из нее и происходит саморазогрев реагирующей системы.
5. Тепловой взрыв - экзотермическая самоускоряющаяся химическая реакция, протекающая с высокой скоростью и сопровождающаяся интенсивным тепло- и газовыделением.
6. Термическая стабильность химических веществ и смесей - способность к сохранению исходного состава под действием тепловых нагрузок.
7. Удельный объем газообразных продуктов теплового взрыва () - объем парогазообразных продуктов, выделяющихся на единицу объема (массы) вещества (смеси) в результате теплового взрыва.
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Положение об оценке пожаровзрывобезопасности технологических процессов радиохимических производств (далее - Положение) входит в число руководств по безопасности, носит рекомендательный характер и не является нормативным правовым актом.
2. Настоящее Положение содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по обеспечению пожаровзрывобезопасности (далее - ПВБ) применительно к объектам ядерного топливного цикла (далее - ЯТЦ), имеющим радиохимические производства (далее - РХП), при их проектировании, сооружении, реконструкции и эксплуатации и к научно-исследовательским организациям, в которых проводится радиохимическая переработка отработавшего ядерного топлива и облученных ядерных материалов.
3. Настоящее Положение распространяется на объекты ЯТЦ, связанные с технологическими операциями РХП:
- хранение отработавших тепловыделяющих сборок;
- растворение металлсодержащего сырья;
- фильтрование;
- переработка методами жидкостной экстракции и сорбции;
- подготовка исходных растворов, а также растворов, содержащих восстановители и окислители;
- образование и применение газовоздушных систем;
- использование осадительных процессов с последующей прокалкой осадков;
- хранение отработавших растворов, перлитных суспензий, используемых в процессах передела;
- упаривание высокоактивных и среднеактивных растворов.
II. ПОТЕНЦИАЛЬНО ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА
4. Технологические процессы РХП предприятий ЯТЦ (далее - ПЯТЦ) являются потенциально пожаровзрывоопасными в случаях, если при их проведении:
1) образуются или используются горючие газы (водород, аммиак, метан, оксид углерода и др.);
2) используются горючие жидкости (экстрагенты, углеводородные разбавители и другие органические жидкости);
3) используются смеси восстановителей с азотнокислыми окислителями (смеси экстрагентов и органических сорбентов с азотной кислотой и нитратами; азотнокислые растворы, содержащие органические продукты и др.).
Примерный перечень потенциально пожаровзрывоопасных технологических процессов РХП ПЯТЦ приведен в приложении N 1 к настоящему Положению.
5. На основе данных об авариях, имевших место в практике работы РХП ПЯТЦ, и информации о пожаровзрывоопасных свойствах химических веществ и смесей, используемых в технологических процессах РХП ПЯТЦ, в качестве моделей аварий в Положении приняты:
1) дефлаграционный взрыв облаков газопаровоздушных смесей;
2) разрушение сосудов (резервуаров) под действием внутреннего давления.
6. В качестве объектов, содержащих потенциальные источники аварий, рекомендуется рассматривать:
1) промышленные аппараты (растворители, экстракторы, сорбционные колонны, емкости для хранения отходов, выпарные аппараты, денитраторы, фильтры и др.);
2) системы вентиляции (общая, локальная), трубопроводы, газоходы;
3) защитные камеры, боксы, рабочие помещения и каньоны, в которых находятся аппараты.
III. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕЩЕСТВ И СМЕСЕЙ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
7. В качестве исходных характеристик, определяющих пожаровзрывобезопасные условия проведения технологических процессов с потенциально опасными химическими веществами и смесями, необходимыми и достаточными рекомендуется считать:
1) для газовоздушных и газовых смесей - величины нижних концентрационных пределов распространения пламени () (для индивидуальных газов принимаются справочные величины
; способ расчета
для смесей горючих газов приведен в п.1 приложения N 2 к настоящему Положению);
2) для горючих жидкостей - величины температуры вспышки () и/или нижнего температурного предела распространения пламени (
) (определяются экспериментально или рассчитываются способом, изложенным в п.3 приложения N 2 к настоящему Положению);
3) для смесей восстановителей с азотнокислыми окислителями - скорость газовыделения (W), температура возникновения теплового взрыва (),
парогазообразных продуктов экзотермических процессов окисления (тепловых взрывов) (для экстракционных и сорбционных смесей РХП эти характеристики приведены в приложении N 2 к настоящему Положению).
IV. УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ИЛИ ВЗРЫВА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА
8. Для возникновения воспламенения или взрыва при проведении технологических процессов необходимо одновременное наличие минимум двух факторов, каждый из которых отдельно не является исходным событием. Перечень условий возникновения воспламенения и/или взрыва при проведении технологических процессов РХП приведен в приложении N 3 к настоящему Положению.
9. Причинами появления избыточного давления в аппаратах в подавляющем большинстве случаев являются окислительные процессы в смесях восстановителей (экстрагентов, сорбентов, органических продуктов и др.) с азотнокислыми окислителями (азотной кислотой, нитратами, оксидами азота), сопровождающиеся газовыделением, а также радиолиз органических продуктов и водных растворов. В зависимости от условий, окислительные процессы могут проходить при постоянной температуре с примерно постоянными скоростями газовыделения или с прогрессивным ростом температуры реагирующих смесей и скоростей газовыделения в режиме теплового взрыва.
V. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА
10. Технические и организационные мероприятия по обеспечению ПВБ конкретных технологических процессов РХП рекомендуется разрабатывать на основе результатов анализа, включающего:
1) анализ всех стадий технологического процесса на предмет пожаровзрывоопасности и выявление потенциально опасных веществ и смесей;
2) расчетное или экспериментальное определение пожаровзрывоопасных характеристик обнаруженных потенциально опасных веществ и смесей;
3) выявление условий реализации потенциальной опасности (воспламенения газопаровоздушных смесей, теплового взрыва конденсированных веществ и смесей);
4) установление пределов безопасной эксплуатации (далее - ПБЭ) и (или) условий безопасной эксплуатации (далее - УБЭ);
