контейнер для захоронения токсичных отходов

Формула изобретения

Контейнер для захоронения токсичных отходов, содержащий корпус со съемной крышкой, оснащенной воздушно-предохранительным клапаном и уплотнительной прокладкой, и элементы крепления, отличающийся тем, что он выполнен в виде эллипсоида с усеченными вершинами или эллипсоида, снабженного по крайней мере одним вертикально установленным стержнем, нижним концом соединенного с анкером, замоноличенным в днище корпуса, а верхним концом связанного с уплотнительной прокладкой и элементами крепления в сквозном сложно-профильном отверстии съемной крышки с герметизирующим составом, при этом в сопрягающихся скошенных поверхностях корпуса и съемной крышки, выполненных из дисперсно-армированного бетона, размещены пазы с образованием полости для заполнения герметиком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для длительного хранения, транспортировки и захоронения токсичных промышленных отходов.

Известен железобетонный контейнер для захоронения твердых радиоактивных отходов, содержащий корпус со съемной герметичной крышкой, при этом стенки крышки и боковые стенки углубления корпуса имеют клиновидные выступы, смещенные друг относительно друга, причем между выступами выполнен зазор для замоноличивания герметизирующим вяжущим материалом, стенки корпуса и крышки выполнены толщиной не менее 200 мм, а корпус выполнен в форме параллелепипеда с закругленными углами. Стенки корпуса и крышки выполнены из тяжелого армоцемента, армированного несколькими горизонтальными слоями проволочной арматуры и вертикальными сетками (см. патент РФ №2056653, МПК⁶ G 21 F 5/005, опубл. 1997).

Недостатком описанного контейнера является низкая надежность при возникновении внештатных ситуаций, обусловленная выбором формы контейнера, при которой прямые углы сопряжения стенок между собой и стенок с днищем или крышкой являются концентраторами напряжений, что приводит к перерасходу материала для обеспечения необходимой надежности.

Применение в качестве материала для контейнера тяжелого армоцемента приводит к его перерасходу, поскольку приходится обеспечивать защитный слой арматуры.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническому результату и по назначению (прототипом) является герметичный контейнер для захоронения токсичных отходов, содержащий корпус со съемной крышкой, оснащенной воздушно-предохранительным клапаном и уплотнительной прокладкой, и элементы крепления. При этом контейнер выполнен из стали и имеет форму параллелепипеда (см. свидетельство РФ на полезную модель №3749, МПК⁶ В 65 В 85/82, опубл. 1997).

Недостатком описанного контейнера является низкая надежность, особенно при возникновении внештатных ситуаций, обусловленная выбором корпуса контейнера в форме параллелепипеда, так как в местах соединения стенок корпуса, днища и съемной крышки возникают концентраторы напряжений, высокая стоимость материала, из которого изготовлен контейнер, а также неудобство обслуживания при эксплуатации вследствие большого количества элементов крепления съемной крышки, затрудняющих доступ к содержимому контейнера для его дозатаривания и контроля состояния отходов.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности контейнера, снижения стоимости и улучшения удобства его обслуживания при эксплуатации.

Для достижения этого технического результата контейнер для захоронения токсичных отходов, содержащий корпус со съемной крышкой, оснащенной воздушно-предохранительным клапаном и уплотнительной прокладкой, и элементы крепления, отличающийся тем, что он выполнен в виде эллипсоида с усеченными вершинами или эллипсоида, снабженного, по крайней мере, одним вертикально установленным стержнем, нижним концом соединенного с анкером, замоноличенным в днище корпуса, а верхним концом связанного с уплотнительной прокладкой и элементами крепления в сквозном сложно-профильном отверстии съемной крышки, выполненными из дисперсно-армированного бетона, размещены пазы с образованием полости для заполнения герметиком.

Повышение надежности контейнера определяется выбором формы и созданием преднапряжения в стенке корпуса, что обеспечивает равномерное распределение усилий по длине стенки от воздействия внешних и внутренних нагрузок, уменьшение изгибающих моментов и растягивающих усилий и достигается тем, что контейнер выполнен в виде эллипсоида с усеченными вершинами или эллипсоида, снабженного, по крайней мере, одним вертикально установленным стержнем, нижним концом соединенного с анкером, замоноличенным в днище корпуса, а верхним концом связанного с уплотнительной прокладкой и элементами крепления в сквозном сложно-профильном отверстии съемной крышки с герметизирующим составом, при этом в сопрягающихся скошенных поверхностях корпуса и съемной крышки, выполненных из дисперсно-армированного бетона, размещены пазы с образованием полости для заполнения герметиком.

Снижение стоимости контейнера обусловлено применением более дешевого и долговечного материала.

Удобство обслуживания контейнера обусловлено наличием съемной крышки, в сквозном сложно-профильном отверстии которой расположены элементы крепления, что позволяет легко, быстро и надежно дозатаривать и контролировать состояние отходов при соблюдении высокой герметичности вследствие заполнения сложно-профильного отверстия съемной крышки герметизирующим составом, а также тем, что в сопрягающихся скошенных поверхностях корпуса и съемной крышки размещены пазы с образованием полости для заполнения герметиком.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен контейнер для захоронения токсичных отходов, выполненный в виде эллипсоида с усеченными вершинами, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - контейнер, выполненный в виде эллипсоида, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - продольный разрез контейнера, выполненного в виде эллипсоида с усеченными вершинами; на фиг.6 - продольный разрез контейнера, выполненного в виде эллипсоида; на фиг.7 - узел А фиг.5; на фиг.8 - узел Б фиг.6.

Контейнер для захоронения токсичных отходов содержит корпус 1 со съемной крышкой 2, оснащенной воздушно-предохранительным клапаном 3, уплотнительной прокладкой 4 и элементы крепления 5, в частности шайбы, муфты, гайки.

Контейнер выполнен в виде эллипсоида с усеченными вершинами или эллипсоида. Он снабжен, по крайней мере, одним вертикально установленным стержнем 6, нижним концом соединенным с анкером 7, замоноличенным в днище корпуса 1, а верхним концом, имеющим, например, резьбу или специальные зацепы, связанным с уплотнительной прокладкой 4 и элементами крепления 5 в сквозном сложно-профильном отверстии 8 съемной крышки 2 с герметизирующим составом 9, например каучуковой мастикой. В качестве анкера 7 могут быть использованы: стальная пластина, арматурные стержни или сетки. Стержень 6 выполняется из стали или композиционного материала, например углепластика, обладающего коррозионной стойкостью по отношению к токсичным отходам. При необходимости стержень 6 покрывается антикоррозионным составом. В сопрягающихся скошенных поверхностях корпуса 1 и крышки 2, выполненных из дисперсно-армированного бетона или из самонапрягающегося дисперсно-армированного бетона, например сталефибробетона на расширяющимся цементе, размещены пазы 10 с образованием полости для заполнения герметиком 11, например каучуковой мастикой.

Выполнение корпуса 1 и съемной крышки 2 контейнера из дисперсно-армированного бетона обеспечивает возможность изготовления тонкостенной конструкции с управлением свойствами данного материала, например, с помощью рациональной ориентации армирующих фибр или зонного армирования в зависимости от возникающих полей напряжений и применения полиармирования в зависимости от требуемых эксплуатационных характеристик контейнера и необходимой степени надежности.

Сопрягающиеся поверхности корпуса 1 и съемной крышки 2 выполнены скошенными для улучшения фиксации съемной крышки 2 в корпусе 1 и предотвращения боковых сдвигов съемной крышки 2.

Контейнер для захоронения токсичных отходов работает следующим образом.

Контейнер заполняется токсичными отходами. Он выполнен в виде эллипсоида с усеченными вершинами и снабжен, например, одним вертикально установленным стержнем 6. На корпус 1 устанавливается съемная крышка 2, в сквозное сложно-профильное отверстие 8 которой входит верхний конец стержня 6, связанного с уплотнительной прокладкой 4, причем в сопрягающихся скошенных поверхностях корпуса 1 и съемной крыши 2 полости, образованные пазами 10, заполняется герметиком 11. Создается преднапряжение стержня 6, нижним концом соединенного с анкером 7, замоноличенным в днище корпуса 1, либо механическим способом путем натяжения домкратом (на чертежах не показан), опирающимся на съемную крышку 2, либо термическим способом, либо комбинацией данных способов. После этого на верхний конец стержня 6, расположенного в сквозном сложно-профильном отверстии 8, поверх уплотнительной прокладки 4 устанавливаются и закрепляются элементы крепления 5, фиксирующие преднапряжение стержня 6 и плотно прижимающие съемную крышку 2 к корпусу 1. При этом через днище корпуса 1 и съемную крышку 2 усилия обжатия передаются на стенку корпуса 1, создавая в ней преднапряжение. Затем сложно-профильное отверстие 8 съемной крышки 2 заполняется герметизирующим составом 9.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает надежность контейнера для захоронения токсичных отходов при эксплуатационных нагрузках, таких как многоярусное складирование или возникновение внутреннего статического давления, а также при нагрузках, возникающих во время внештатных ситуаций, например падения, а также снижает стоимость контейнера и удобство обслуживания при эксплуатации.