EJ 1109.2-2002 低、中水平放射性废物近地表处置设施设计规定―岩洞型处置.pdf

1、ICS 27. 120. 99 F 75 备案号：11068一2003J 中华人民共和国核行业标准EJ 1109.2一2002低、中水平放射性废物近地表处置设施设计规定一一岩洞型处置Regulat i。nsf。rDesign。fNear Surface Disp。salFaci I ities 。fL。wand Intermediate Level Radioactive Wastes 一Disp。salin Rock Caverns EE-EE -Illi-Fll EE- mm啤啤啤EE叫IE川剧HHqutu川UHHHHHHn-EE-nu t配川剧UOMMMMmmm睛nu-EE-ttuunU

2、 HMMMM晴E14EEad配由qdHHHHHM-3 1EZEE-O EIUU们川川川叫nnu们UUU0，alaaEESEE- EEaEEEE！ll二HaE- 2002-11-20发布2003一02一01实施国防科学技术工业委员会发布EJ 1109. 2-2002 目IJ11 EJ 1109低、中水平放射性废物近地表处置设施设计规定分为以下两个部分：一一非岩洞型处置：一一岩洞型处置。本部分主要依据GB9132和GB13600，以及国外有关低、中水平放射性废物岩洞型近地表处置设施设计经验，同时也参考了国际原子能机构发表的有关岩洞处置方面的文件，如IAEA安全丛书No.59“低、中放固体废物在岩洞

3、中的处置”进行编制的。本部分由中国核工业集团公司提出。本部分由核工业标准化研究所归口。本部分起草单位：核工业第二研究设计院。本部分主要起草人：何春英、孙明生。EJ 1109. 2 -2002 低、中水平放射性废物近地表处置设施设计规定一岩洞型处置1 范围本部分规定了低、中水平放射性废物岩洞型近地表处置设施的设计要求。本部分适用于低、中水平放射性废物岩洞型近地表处置设施的设计。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本

4、。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分GB 9132-1996 低、中水平放射性废物的近地表处置规定GB 13600-1992 低、中水平放射性废物的岩洞处置规定盯T23一1998低、中水平放射性废物近地表处置设施的选址3 术语和定义下列术语和定义适用于本部分3. 1 岩洞处置di sposa I in rock caverns 废物在地表上山体或在地表以下几十米深度、不同地质构造和不同类型的岩洞（废矿井、现有人工洞室、专门为处置废物而挖掘的岩洞）中的处置。4总则4. 1 设计原则低、中水平放射性废物岩洞型近地表处置设施（以下简称处置设施）的设计应遵循下列一般设计原则za) 应遵循多

5、重屏障的原则，使废物处置符合GB9132和GB13600规定的基本要求：b) 应通过技术经济分析，进行优化设计：c) 当场址某些条件不完全符合要求时，设计应采取适当的技术措施加以弥补，以防止处置设施对场址周围环境引起不良影响，以及周围环境对处置场的影响：d) 利用废矿井及现有人工洞室时，应对其进行改造，使其满足设计要求。4.2 安全目标处置设施的设计应保证实现下列安全目标：a) 减少废物中污染物从处置设施释出的可能性，并防止它们以不可接受的浓度或数量向环境释放：b) 保护工作人员和公众的安全，辐射防护应遵循可合理达到的尽可能低的原则。处置设施的工作人员和周围公众成员的年有效剂量当量不得超过相应

6、的规定限值：c) 保证处置废物的岩洞的长期（一般不少于三百年）安全性、稳定性：d) 在处置场有组织的控制解除后能防止人员无意闯入，接触所处置的废物。4. 3处置方式根据场址特性的具体情况，处置废物的岩洞（以下简称岩洞）可以开挖在地表上的山体内：也可以开挖在地表之下，或利用废矿井及现有人工洞室。岩洞内处置区以下简称处置区）可采用筒仓方式：也可采用隧道或窑室方式。EJ 1109.2-2002 4.4 设计阶段划分4. 4. 1 在选址阶段进行可行性研究时应作多种方案设计，并对各种方案进行比较，最终选定一个最佳方案。在方案设计中应描述处置场的位置、处置规模、废物源项、处置方式、岩体状况、岩洞的开挖方

7、案和布置、废物包装容器、废物包摆放方案、回填材料、辅助设施、岩洞内外废物运输路线、防水排水及通风的措施、辐射监测以及拟采用的处置设备。4.4.2 在方案设计时应编制处置工程的投资估算、运行费用、关闭费用、关闭后管理的费用。4.4.3 处置设施设计应根据所处置废物的特性和具体场址特性情况，优化设计方案，并不断深化设计，使设计的处置设施最终能达到规定的安全目标4.4.4 正式设计阶段划分为：a) 初步设计：b) 施工图设计。5 设计所需的资料处置设施的不同设计阶段所需资料的深度和要求有所不同。设计所需的资料应能满足不同阶段设计深度的要求。5. 1 废物特性在开展初步设计前，应明确拟处置废物的总量、

8、放射性总活度的数据以及有关文字说明资料，例如za) 计划每年废物处置量：b) 废物类型、来源和整备方式：c) 各种类型废物包中废物的放射性活度、主要核素的放射性比活度、表面剂量率：d) 各种类型废物包中废物的形态、重量、体积和其它物理、化学特性：e) 各种类型废物包的重量、外形只寸和数量。5.2 场址特征场址特征资料除应包括HJ/T23一l9 9 8中第4章的全部内容外，还应包括GB13600-1992的6.2和6.3中有关岩体的内容6 设计要求6. 1 总图设计6. 1. 1 应根据处置容量和处置方式对处置设施从整体上进行合理布局。总图设计中应考虑放射性操作区与非放射性操作区的划分与控制，岩

9、洞内处置区、岩洞外辅助设施和公用设施的布置，运输道路以及人流、物流的安排。处置区的布置要适应分期分批建造的需要。6. 1. 2 在处置设施周围应设立缓冲区。6.2 岩洞内处置区设计6. 2. t 应采用最优化的处置区设计方案，处置区应设置在岩体中岩性良好的部位。6.2.2 处置区的设计应保证具有良好的隔水性能，对有少量裂隙水、渗漏水的岩体，其处置区应采取防水措施工程屏障的一部分以减少放射性核素向环境的释放。6. 2.3 岩洞的开挖设计应尽可能不破坏所保留岩体的结构，以保护岩体的天然屏障功能。岩体的局部裂隙处应浇注混凝土，并保证其隔离性能。在设计中应预测岩洞的开挖对围岩的破坏程度及应力变化，应通

10、过安全分析来评价岩洞设计的合理性、安全性和可实施性。6.2.4 处置区可以采用不同的方式，也可以包括若干个处置单元，应设计水平巷道通向各个处置单元。处置单元的断面及空间的大小应适应岩体特性及处置操作要求。6.2.5 应根据岩体的类别、特性和具体情况确定洞内处置区表面是否需要用混凝土衬砌2 EJ 1109.2一20026.2.6 在地表下开挖的岩洞处置区一般应设置两个出入口，将废物包的输送与人员的进出分开。出入口应设在能防有历史记载的最高洪水的建筑物内。废物包由出入口到处置区可以采用安全可靠的升降机运输（坚井式），也可以通过螺旋式或转折式逐步下降的车道由运输车辆直接送往水平巷道。工作人员进入处置

11、区可通过缆车，井设置楼梯通道。6.2. 7 在地面上山体内开挖的岩洞处置区可设置一个出入口，但在其主车道两侧应设置人行通道。出入口应设在能防有历史记载的最高洪水的地坪标高以上，并应设能防止瞄齿类动物破坏的门。6.2.8 岩洞内应设计可靠的通风系统。洞内的通风换气次数应能保证工作人员的环境要求。6.2.9 处置区侧壁的下部应设置明沟，以收集运行期间洞内顶棚及壁面上的凝结水，以及可能的裂隙水和渗漏水。明沟内的水应能流向集水池，集水池应有适当的容量，并设有排水泵，监测合格的水排出洞外。6.2. 10 处置区除设一般照明外，还应设置应急撤离指示灯，保证工作人员在突然停电时能安全撤离处置区。6. 2.

12、11 废物包在处置单元内的摆放设计应体现最优化，以便尽量多的摆放废物包，并考虑废物包摆放的稳定性，同时应考虑工作人员所受剂量尽量少。6.2. 12 废物包的转运及放置到处置单元内的装卸和或吊装设备应能满足使用要求，性能安全可靠，操作简单方便，易于更换和维修。6. 2. 13 在废物处置过程中应尽可能逐层用回填材料充填废物包之间的空隙，当一个处置单元装满废物包后，应能将该处置单元内的通风系统、通信系统、照明系统等设备进行拆除或隔离，并能单独对该处置单元用回填材料充填剩余空隙并进行封闭当处置区全部装满废物包后，其所有剩余空隙（包括坚井和或水平巷道等都应进行回填，以增加其整体稳定性，减少或延缓裂隙水

13、、渗漏水和地下水侵入，阻滞放射性核素的迁移。回填材料可以是水泥砂浆或其它天然无机材料6.2. 14 处置区所采用的工程材料及回填材料应考虑它们的长期耐久性，并做耐久性评价。评价应针对与场址环境有关的过程进行，特别是以下几个方面：a) 构筑物材料的耐久性（如尽量减少混凝土的碱骨料反应）及抗化学腐蚀的耐久性（如混凝土、钢筋被地下水或废物中的氯、硫、或其它元素的腐蚀）：b) 对核素的阻滞性能：c) 抗微生物降解性能：d) 抗其它自然侵蚀的性能：e) 一些材料的耐辐照性能：f) 机械和耐热应力性能。6.2. 15 处置区洞口封闭设计应满足抗震、防渗、防人类和生物侵扰的要求，并能抵抗由于地表自然过程所带

14、来的侵蚀。6.3 岩洞的防、排水设计6. 3. 1 对岩洞外的场内、外汇水应有防洪、排水措施，对岩洞内的汇水也应设置地表排水系统。6.3.2 对岩洞内有裂隙的部位应设计可靠的封堵措施。6.3.3 对地下水位较高的场址应设计有防止地下水位上升的措施。6.4 监测系统设计6. 4. 1 处置设施的监测应分为两部分，即处置设施内的辐射监测及环境监测。应根据需要设计不同的监测系统，以保障工作人员的职业安全和环境安全。6.4.2 运行期间对洞内处置区集水池内的水应能取样监测。3 EJ 1109. 2-2002 6.4.3 应在缓冲区的适当位置根据地下水流向设置地下水监测井，以便使所处置的废物释出的放射性

15、核素在离开场址边界前能尽早发现。6.5 辅助设施设计6.5. 1 概述在处置设施中除岩洞处置区外，还应设计辅助设施，其中包括废物接收和实验室。必要时，也可设置废物暂存设施。这些设施一般应布置在洞外6.5.2 废物接收设施设计废物接收设施应设计有za）对废物运输车辆和废物包的检测装置（至少应包括检测表面剂量率、表面污染水平的装置）：b）废物包装卸设备：c）辐射监测系统：d）处理破损容器的设备：e）运输车辆和设备的去污装置及去污废物的处理设备。6.5.3 实验室设计实验室设计应包括对水、土壤、空气、生物样品进行采集、分析的设备和仪器，以便对场内和周围环境状况作出评价。有条件时，实验室的工作可委托就

16、近的核设施完成。实验室设计还应包括对工作人员的受照剂量监测仪器。6.5.4 暂存设施设计暂存设施的设计应与非处置操作时需暂存废物包的种类和数量以及运输车辆相适应6.6 公用设施设计公用设施设计应包括：a）供水系统：b）供电系统：c）通信系统：d）采暖、通风、空调系统等：e）消防设施：f）行政管理建筑物：g）参观中心：h）仓库、车库。6. 7 设计对处置设施建造、运行和关闭阶段的考虑6. 7. 1 建造设计中对处置设施的建造应考虑的因素有：a）建造程序（应特别注意分期建造时后期开挖工程对前期工程的影响，以及前后期的衔接）：b）开挖土石方的最少量化及碎石堆放场地：c）临时排水的要求：d）建造期间所

17、需的设施（如水、电、通信、进出道路等）。6. 7.2 运行4 设计中对运行应考虑的因素有：a）设备、材料和废物的运输，以及废物包的装卸和堆码方式：b）回填材料的选择和供应：EJ 1109. 2-2002 c）防火及自然灾害的影响：d）人流及物流路线；e）运行与扩建工程的相容性：f）回填的适时性：g）工作人员和公众参观的人数，使公用设施的设计能满足相应要求（如办公室、展览室、更衣室和个人剂量仪等）：h）事故应急的要求：i）设备及仪器、仪表的存放、搬运和维修。6. 7. 3 关闭在设计中对关闭应考虑的因素有ta）处置区及洞内所有剩余空间的回填：b）处置区工程屏障（需要时的完整性：c）全部洞口封闭的

18、严密性和安全性：d）合理设立永久标志：e）与监测系统无关的设施的退役。6.8 环境影响评价在处置设施选址阶段和初步设计阶段应进行环境影响评价。该评价可用于：a）帮助选择各种设计方案：b）确认设计的合理性：c）评价设施的安全性及对环境的影响：d）作为处置设施建造时申请许可证的支持文件。7设计阶段和内容7. 1 初步设计阶段7. 1. 1 在废物特性和数量已经确定，场址选择阶段的环境影响报告得到国家审管部门批准，可行性研究报告己经国家主管部门审批立项后，方可进行初步设计。在初步设计阶段应评价处置设施是否符合所有相关的安全和设计准则。初步设计应由国家主管部门审查批准。7. 1. 2 初步设计阶段的任

19、务和内容主要有：a）深化可行性研究中确定的方案设计，使其与特定的场址和环境以及废物的特性和包装相适应。b）更准确地评价工程可行性、运行期间和有组织的控制期间的安全性和操作的可实施性。c）提出对场址详勘，废物包特性，工程屏障材料的深入调查、试验、研究以及开发等其它工作的进一步要求。d）提供建造阶段的环境影响报告所需的资料。e）工程和系统设计，包括：1) 建造准备阶段所必须的开挖、排水、道路等设计：2) 处置设施总平面布置，包括处置设施出入口及道路、岩洞内处置区、辅助设施、公用设施、围墙、以及分区布置设计：3) 岩洞内处置单元及其所采用的工程屏障（需要时设计：4) 确定回填材料：5) 主要设备选型

20、：5 EJ 1109. 2-2002 6) 监测系统设计：7) 防、排水系统设计：的供水、供电系统设计；9) 采暖、通风和空调系统设计：10）消防系统设计：11）通信系统设计：12）安全保卫系统设计：13）其它辅助设施和公用设施设计。f)整个处置设施的设计说明，包括z1）拟处置废物的特性、总活度，以及对总活度控制的说明：2）处置过程，包括从废物接收，废物在处置区内的摆放，到洞内所有空隙的回填、洞口封闭的全过程说明：3）人流、物流控制的说明。g）分期建设时，应考虑再继续开挖岩洞过程中设备贮存及碎石堆放的场地。h）提供设备材料清单和工程概算。i）制定工程进度。7.2 施工图设计阶段7. 2. 1

21、在初步设计经审查批准，并且全部设计所需资料都已获得后，就可进行施工图设计。施工图设计应和经审查批准的初步设计项目内容相符合。施工图设计是为建造阶段做好准备和确定未来处置操作的细节施工图设计应保证处置设施能够安全有效地运行。7.2.2 施工图设计阶段的任务和内容有：a）进一步完善和深化初步设计，并完成施工图：b）确定整个处置过程的操作细节：c）制定运行期间的环境监测计划和处置场内辐射监测计划：d）确定人员编制：e）提供处置设施每一个部分各专业工种足够详细的工程技术说明书和图纸，以满足处置设施的建造和运行要求，并能据以进行工程验收：f）最终确定技术分析和工程预算，编制设各定货的技术规格书，确定详细的工程进度。8 质量保证8. 1 为了保证处置设施的设计符合规定的目标，设计单位应制定质量保证手册。该手册应覆盖设计的各个环节，规定各项设计的进行方式、所需资料及其提供单位、成果形式和要求。8. 2 应制定分阶段质量计划，指明各阶段的目标，并对设计质量提出细节上的要求，确保整个设计过程在管理层和技术上得到应有的控制。6 NOONN0户户) w