МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель министра Российской Федерации по атомной энергии

Н,Н.Есоров 29 мая 1995 г.

ПРАВИЛА

устройства и безопасной эксплуатации установок* работающих со щелочными металлами

СОГЛАСОВАНО:

Обнинск - 1995

УДК 669.88 + 5463

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК, РАБОТАЮЩИХ СО ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТАЛЛАМИ

2-е издание, переработанное и дополненное. 1995 г. - Стр. 144

Изложены технические требования н нормы, которым должны удовлетворять стенды и экспериментальные установки, работающие со щелочными металлами, а также вспомогательные производства и склады для хранения щелочных металлов.

Правила обязательны для предприятий и организаций Минатома РФ при проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте установок со щелочными металлами.

Ответственный за выпуск    В.П.Матвеев

Технический редактор    Н.П.Герасимова

Компьютерная группа_Л.В.Беломытцена.    А.Н.Савельев

Подписано к печати 29.09,95 г.    Бумага    писчая    №    1

Формат 60x90 1/16 Уел.п.л.9. Уч.-изд.л.б. Тираж    300    экз.

Отпечатано на ротапринте.

249020 г. Обнинск Калужсхой обл.. ФЭИ

п

3.34.    Возможность устройства окон в производственных помещениях установок I категории определяется непревышением допустимых уровней выбросов радиоактивных веществ при нормальной работе и аварийных ситуациях.

Склады и требования к ним

3.35.    Склады для хранения щелочных металлов подразделяются на базисные и расходные. Емкость базисных складов должна быть не более 600 т, расходных - не более 25 т. Базисные склады должны состоять из отдельных секций, емкость которых должна быть не более 50 т.

3.36.    Базисные склады должны размещаться в отдельных зданиях, быть одноэтажными, соответствовать I степени огнестойкости.

3.37.    Отходы радиоактивного (нерадиоактнвного) щелочного металла допускается временно (до одного месяца) хранить в одноэтажных пристройках к зданиям, где размещаются установки I (П, Ш) категории, имеющих I степень огнестойкости-

3.38.    Двери складов щелочных металлов должны открываться наружу, быть глухими и негорючими, с пределом огнестойкости не менее 1.5 ч. и иметь глазок для осмоэра склада. Двери должны открываться без ключа изнутри. Над дверями допускается устраивать окна. Дверные пороги должны иметь высоту не менее 100 мм.

3.39.    Наружные входы в расходные склады должны иметь козырьки из негорючих материалов, исключающие возможность попадания в помещение осадков при открытой двери склада,

3.40.    Окна складов должны быть защищены снаружи металлической сеткой.

Примечание. Запрещается заполнение оконных проемов стеклоблоками, армированными стеклом, стеклопрофилитом, а также защита оконных проемов металлическими решетками.

3.41.    Уровень пола в складах должен быть выше отметки подъездных путей. Полы должны быть облицованы сталью с отбортовкой на высоту 150 мм.

3.42.    Рубильники, выключатели, распределительные щитки должны быть расположены вне помещений, при входе в склады (секции).

3.43.    Склады, предназначенные для хранения щелочных металлов в специальной таре, должны быть оборудованы металлическими стеллажами, нижние полки которых должны располагаться на высоте не менее 200 мм от пола. Расстояние между отдельными стеллажами - не менее 1 м.

3.44.    Склады для хранения щелочных металлов в крупногабаритной таре должны иметь средство механизации для логруэо-разгруэочных работ и средства, обеспечивающие перемещение и расстановку тары на складе.

3.45.    Подсобные помещения, относящиеся к складам, должны размещаться в пристройках, отделенных от склада противопожарным и стенами I-го типа.

3.46.    Базисные склады должны состоять из отдельных отсеков (секций;.

12

Секции базисных складов должны располагаться в один ряд и разделяться противопожарными стенами.

3.47.    Базисные и расходные склады, а также их секции должны иметь не менее двух выходов, расположенных, как правило, в противоположных сторонах и удовлетворять требованиям СНиП 2.01.02-85.

3.48.    Базисные склады должны быть оборудованы специальной площадкой с навесом, защищающим транспорт от атмосферных осадков при погрузо-разгруэочных работах.

3.49.    При хранении в складе различных щелочных металлов распределение их по отсекам следует производить по признакам однородности гасящих средств и степени возгораемости.

Молниезащита

3.50.    Молниезащита производственных зданий и складов должна отвечать требованиям настоящих Правил и РД.34.21.122-87 “Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений”.

3.51.    Здания с установками I, И, V категорий должны иметь молниезащиту II категории.

3.52.    Здания с установками III и IV категорий, а также расходные склады допускается обеспечивать молниезащитой III категории.

3.53.    Устройства молниезащиты производственных зданий и складов, имеющих защиту от вторичных воздействий молний, должны быть приняты и введены в эксплуатацию до. начала комплексного опробования технологического оборудования.

3.54.    Ревизия состояния молниезащитных устройств должна производиться ежегодно перед началом грозового сезона.

Вентиляция

3.55.    Вентиляция помещений с установками I-IV категорий должна отвечать требованиям настоящих Правил, СНиП 2.04.05-86 “Отопление, вентиляция и кондиционирование” и ОСП-72/87 (для установок I категории).

3.56.    Величины воздухообменов для помещений с установками I категории должны обеспечивать:

удаление теплоизбытков;

создание разрежения 50 Па при нормальном режиме эксплуатации;

создание скорости движения воздуха в помещение через открытый дверной проем не менее 1 м/с;

отвод продуктов горения при пожаре (расход дыма, удаляемого при пожаре, устанавливается в технологической части проекта).

3.57.    При отнесении помещения с оборудованием и трубопроводами, в котором находится щелочной металл, к категории производства "А'¹, воздухообмен должен быть не менее 10 обьемов/ч.

13

3.58.    Для помещений с установками IHV категорий воздухообмен должен определяться:

по удалению теплоизбытков;

по созданию необходимого температурно-влажностного климата в помещениях для обслуживающего персонала;

по удалению продуктов горения при пожаре.

3.59.    Необходимость устройства вентиляции в помещениях V категории определяется техническими условиями на хранение щелочных металлов.

3.60.    Для помещений с установками I-IV категорий вытяжная вентиляция при нормальной эксплуатации, как правило, должна выполнять функции и пожарной вентиляции, при этом вытяжная вентиляция должна отвечать в полном объеме требованиям СНиП 2.04.05-86.

3.61.    При размещении в здании двух и более установок различной категории для каждой из них должны быть предусмотрены отдельные приточные и вытяжные системы.

В случае, если производительность приточных и вытяжных систем каждой из установок меньше 10000 м7ч, допускается для установок EI и Ш категории проектировать общие приточные и вытяжные системы. При этом вентсеть для каждой установки должна быть отдельной и присоединена к коллектору с установкой обратных клапанов в пределах венткамер.

3.62.    Количество приточного воздуха, подаваемого в необслуживаемые помещения I категории от механической вентиляции, не должно превышать 80% от воздухообмена помещения. Остальное количество воздуха должно перепускаться через патрубки, в начале которых устанавливается КИД (клапан избыточного давления).

3.63.    Вытяжные вентагрегаты установок 1, II категорий должны иметь 100% резерв, автоматически включающийся при остановке рабочего вентагрегата.

3.64.    Каждая установка должна иметь централизованный щит контроля и управления работой вентиляции.

3.65.    Для установки I и II категорий при выборе вентоборудования вытяжных систем принимать температуру удаляемого дыма при пожаре равной 300°С.

3.66.    При возникновении пожара приточная вентиляция должна дистанционно отключаться для помещений с установками П-IV категорий. Для установок I категории отключение приточной вентиляции должно производиться автоматически по сигналу “Пожар” ка приточных воздуховодах должны быть установлены оеьезадержнваюшне клапаны. Режим вытяжной вентиляции определяется из условий отсутствия избыточного давления в помещении при пожаре и нераспространения продуктов горения в соседние помещения.

14

Отопление

3.67.    В помещениях с установками I-IV категорий и вспомогательными производствами, как правило, должно применяться воздушное отопление без рециркуляции воздуха; прокладка транзитных водопроводов через эти помещения запрещается.

3.68.    В помещениях с установками I категории применение водяного или парового отопления не допускается.

Устройство водяного или парового отопления в помещениях с установками II-IV категорий и вспомогательными производствами допускается только в исключительных случаях при соблюдении следующих условий:

в качестве нагревательных устройств должны применяться сварные регистры из

труб;

соединения трубопроводов отопления должны быть сварными;

арматура отопительных устройств должна располагаться вне защитного ограждения установок;

нагревательные устройства не должны устанавливаться в нишах.

3.69.    Склады допускается проектировать без отопительных систем.

3.70.    В помещениях с установками IV категории при устройстве парового или водяного отопления отопительные устройства рекомендуется снабжать защитными кожухами, предохраняющими их от повреждений.

Водоснабжение и канализация

3.71.    Все участки трубопроводов по возможности должны выполняться без недр^нируемых карманов.

3.72.    Производственные помещения со щелочными металлами противопожарным водопроводом не оборудуются.

Все помещения, где не производятся работы со щелочными металлами, должны быть обеспечены установками тушения из пожарных кранов внутреннего противопожарного водопровода с расходом воды в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85.

3.73.    В случае сброса сточных вод в открытые водоемы должны соблюдаться “Правила охраны поверхностных вод. Типовые положения". Госкомприрода РФ, 1991 г.

Электрооборудование, электрическое освещение

3.74.    Устройство электротехнической аппаратуры должно соответствовать требованиям настоящих Правил и Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

3.75.    Электрооборудование, электрические сети и электросветильники должны отвечать требованиям для сред и классов, приведенных в табл.2.

15

Таблица 2 Требования ПУЭ для сред и классов

Назначение производственных помещений или складов Классы и среды помещений* Помещения с установками I-Ш категорий II-I, Не взрывоопасные Помещения IV категории ТЫ. В-1а Помещения V категории П-Па. Не взрывоопасные

3.76. В помещениях с установками I-V категорий должно быть предусмотрено рабочее и аварийное освещение.

Бытовые помещения

3.77.    Бытовые помещения для работающих с радиоактивными щелочными металлами должны соответствовать требованиям ОСП-72/87.

3.78.    Бытовые помещения для работающих с нерадиоактивными щелочными металлами должны соответствовать группе 2⁶ СНиП 2.09,04-87 “Административные и бытовые здания”.

3.79.    Бытовые помещения для работающих на установках I и II категорий должны иметь:

несгораемые шкафы и стеллажи для обтирочных приспособлений и материалов из расчета 1 пог.м полки на каждых 50 работающих;

устройства для сушки влажной одежды (вентилируемые шкафы, калориферы и г.д.) и тела (переносные аппараты для сушки тела и волос), которые располагаются в отдельном помещении или гардеробной.

3.80.    В бытовых помещениях и рабочих зонах должны предусматриваться места для установки аптечек с необходимыми нейтрализующими, обтирочными, и другими материалами и растворами. ¹

16

4. ПРОЕКТИРОБАНИЕ УСТАНОВОК,

РАБОТАЮЩИХ СО ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Общие требования

4.1.    Порядок разработки проекта и его объем должны соответствовать СНиП 1.02-85 и ГОСТ 2.102-68, ГОСТ 2.103-68, ГОСТ 15.001-88. ГОСТ 15.005-86, ОСТ 95.18-72.

Проектные материалы должны содержать обоснование безопасности установок, работающих со щелочными металлами, экологические требования и методы утилизации отходов после вывода установок из эксплуатации. Проекты должны проходить экологическую экспертизу в органах Госкомприроды в соответствии с “Порядком проведения Государственной экологической экспертизы в РФ”. Разрешение на проектирование и сооружение установок, работающих со щелочными металлами, выдает главный инженер предприятия, где сооружается установка.

Документация на оборудование, подпадающее под требования “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, подлежит согласованию с органами Госгортехнадзора. При проектировании установок I категории должны быть определены виды и объем радиационного контроля в соответствии с ОСП-72/87.

4.2.    На оборудование установок со щелочными металлами, подведомственное Госгортехнадзору, должны распространяться требования “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”. При определении требований к остальному оборудованию, трубопроводам и установкам в целом рекомендуется руководствоваться требованиями этих же Правил с учетом аварийных режимов.

При этом объем использования требований устанавливается в каждом конкретном случае разработчиком, В дополнение к п. 4.3.1. этих Правил рекомендуется использовать основные положения по сварке ПН АЭГ-7-009-89 и контролю сварных швов ПН АЭГ-7-010-89.

Для установок I категории, кроме указанных документов, необходимо руководствоваться “Нормами радиационной безопасности” НРБ-76/87 и “Основными санитарными правилами” ОСП-72/87. а также ведомственными нормами и правилами.

Расчеты из прочность оборудования и трубопроводов рекомендуется проводить по ИМ АЭГ-7-002 К6 “Нормы расчета элементов паровых котлов на прочность” и др. действующей НТД (ГОСТ, ОСТ, РД, РТМ).

Жидкометадлические контуры и требования к ним

4.3.    Основным технологическим оборудованием установок со щелочными металлами являются:

тенлообменная аппаратура, насосы, расширительные и сливные баки, арматура и трубопроводы, ловушки паров, устройства разогрева, холодные ловушки, пробковые индикаторы, пробоотборные устройства, газовакуумное оборудование. Особенности разработки установок со щелочными металлами, некоторые схемы установок, основных устройств и оборудования, применяемого на установках, даны в приложении 9.

4.4.    В конструкторской документации необходимо указывать ресурс работы оборудования, трубопроводов и установки в целом с учетом коррозионной стой к ост и конструкционных материалов н параметров среды. Продление ресурса работы оформляется техническим решением с внесением изменений в соответствующую

17

документацию специализированной организацией, имеющей разрешение органов Госгортехнадзора на проведение этих работ.

Справочные данные по коррозионной стойкости материалов в щелочных металлах приведены в приложении 3.

4.5.    Для жидкометаллических контуров² должны применяться бесшовные трубы; разъемные соединения, как правило, не допускаются. Жидкометалличеркие контуры должны иметь системы автоматического контроля утечек металла с устройствами световой и звуковой сигнализации (например системы, основанные на замыкании электронагревателей).

4.6.    На контурах должно быть минимальное количество тупиковых участков, которые необходимо выполнять минимальной длины и поддерживать при температуре, исключающей кристаллизацию примесей,

4.7.    Конструкция жидкометаллических контуров должна обеспечивать оперативный и свободный слив всего металла, за исключением специальных участков. Для полноты слива следует предусматривать возможность Продувки трактов инертным газом.

Рекомендуемый угол наклона трубопроводов:

при Ду более 10 мм - не менее 3°,

при Ду менее 10 мм - не менее 5°.

4.8.    Для установок 1 и II категорий рекомендуется проводить расчетное обоснование вибропрочности по “Нормам расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок” ПН АЭГ-7-002-86.

4.9.    При необходимости должна быть предусмотрена система своевременного контроля и безопасного удаления водорода, исключающая образование опасных концентраций в установке,

4.10.    В конструкторской документации на оборудование, трубопроводы и установку в целом необходимо указывать методы и объем их контроля и испытаний.

4.11.    Сливные баки контуров должны быть размещены, как правило, в приямке или в отдельном помещении. Объем от пола приямка до низшей точки сливного бака должен быть не менее объема щелочного металла, находящегося в сливном баке.

Дополнительные требования к контурам установок I категории

4.12.    Контуры установок I категории, контактирующие с жидкими радиоактивными щелочными металлами, должны:

удовлетворять условиям радиационной стойкости;

иметь надежные средства обогрева (рекомендуется наряду с рабочими нагревателями предусматривать и резервные);

иметь ручное дублирование на электроприводах арматуры;

узлы контуров (арматура, теплообменники, насосы и др.) должны выполняться в ремонтно-пригодном исполнении для возможной замены оборудования.

18

Контроль примесей и очистка от них щелочных металлов

4.13.    Жидкометаллические теплоносители установок I и III категорий рекомендуется контролировать на следующие примеси: углерод, кислород, водород, азот (только для лития) и радиоактивные примеси; защитный газ рекомендуется контролировать на содержание влаги, кислорода, водорода, азота, углекислого газа и метана. В сплаве натрий-калий необходимо периодически контролировать состав сплава.

4.14.    Контроль примесей в щелочных металлах и защитном газе может осуществляться как непрерывно, так и периодически.

В качестве непрерывных средств контроля рекомендуется использовать диффузионный индикатор углерода, электрохимическую ячейку (для контроля кислорода), индикаторы водорода с проницаемой мембраной, газоанализаторы, а для периодического контроля примесей - пробоотборники щелочного металла и пробковые индикаторы, а также хроматографы, влагол<еры и др- приборы газового контроля.

4.15.    Выбор и обоснование необходимых средств контроля примесей в щелочных металлах и защитном газе определяется разработчиком проекта в зависимости от конкретных условий работы установки.

4.16.    Устройства очистки должны обеспечивать необходимую чистоту щелочных металлов. При необходимости могут быть применены холодные или горячие ловушки.

Защитные ограждения

4.17.    Установки 1-Ш категорий должны иметь защитные ограждения, спроектированные с учетом условий работы установок и возможных протечек жидкого металла.

4.18.    Защитные ограждения могут быть герметичными (барокамеры, боксы -железобетонные, бетонные, металлические, кирпичные и др.), негерметичными (в виде металлических щитов, штор и т.д.) и комбинированными (состоящими из герметичной и негерметичной частей).

4.19.    При проектировании защитных ограждений необходимо обеспечить следующие требования:

4.19.    К Защитные ограждения должны предотвращать попадание струи металла на персонал.

4.19.2. Защитные ограждения в районе возможного контакта со щелочными металлами должны выполняться из материалов, устойчивых к щелочным металлам.

4.19.4.    Герметичные ограждения должны быть рассчитаны на прочность с учетом возможных изменений давления и температур внутри них.

4.19.5.    Двери, люки в защитных ограждениях должны быть размещены в наиболее безопасных местах, открываться наружу и не иметь автоматических запоров и замков.

4Л9.6. Должны быть при необходимости предусмотрены дренажные устройства для удаления при проливе щелочного металла из защитного ограждения в емкость ниже уровня пола.

19

4.19.7. В защитных ограждениях рекомендуется предусматривать смотровые окна-глазки, имеющие со стороны жидкометаллических контуров металлические заслонки-задвижки, управляемые с внешней стороны ограждения; при этом зона обзора через окна-глазки должна быть освещена.

Тепловая изоляция жидкометаллических контуров

4.20.    Оборудование и трубопроводы с температурой наружной поверхности стенки выше 45°С, расположенные в обслуживаемых помещениях и в доступных для обслуживающего персонала местах, должны быть теплоизолированы. При этом температура наружной поверхности теплоизоляции в обслуживаемых помещениях не должна превышать 45°С, в помещениях ограниченною доступа - 60°С.

4.21.    Тепловая изоляция не должна выделять ядовитых, горючих или взрывчатых веществ, в том числе при контакте с щелочными металлами.

При выборе теплоизоляции необходимо учитывать ее совместимость с конструкционными материалами и электронагревателями.

4.22.    Тепловая изоляция должна иметь необходимую механическую прочность и теплоизоляционные свойства при максимальной рабочей температуре.

Для обеспечения механической прочности рекомендуегся использовать поверх изоляции кожухи из металлического листа.

4.23.    Для тепловой изоляции рекомендуются следующие материалы: шамот, магнезит, плавленый диатомит, каолиновая вата, кварцевая ткань (лента), стеклоткань, базальтовое волокно и другие материалы, отвечающие требованиям, указанным в п.п. 4.21, 4.22.

При необходимости элементы оборудования и трубопроводов, подвергаемые периодическому освидетельствованию или замене в процессе эксплуатации, могут иметь легкосъемную изоляцию.

Газовакуумные контуры

4.24.    На установках со щелочными металлами должны быть предусмотрены следующие газовакуумные системы с соответствующим оборудованием;

4.24.1.    Система газоснабжения установки - приема, хранения и раздачи защитного газа (аргона, гелия, азота и др.).

4.24.2.    Система вакуумирования и газовых сдувок.

4.24.3.    Система газового пробоотбора и контроля качества защитного газа.

4.25.    Состав газовых систем установки зависит от ее категории и технических требований к ней и определяется разработчиком проекта.

4.26.    Газовая система установки при любых режимах ее работы, включая и аварийные, должна обеспечивать в сосуанх (технологических, расширительных, сливных и др.) и камерах невозможность образования давления выше прецельно допустимого, а при ограничении разрежения - ниже предельно допустимого разрежения.

4.27.    В проекте установки должно быть указано, какими надзорными органами контролируется установка (оборудование), класс герметичности оборудования, величина утечкч защитного газа, сроки технического освидетельствования и др.

20

4.28.    Проектом установки определяется вид защитного газа и его категория качества.

4.29.    Система газоснабжения выполняется в виде газовой рампы с баллонами различной емкости (например, 40 л, 500 л, 1000 л и более), газового ресивера или установки с криогенным сосудом.

4.30.    Емкость системы хранения защитного газа должна быть достаточной для газоснабжения в любом режиме работы установки.

4.31.    Газовые сосуды под давлением в системе газоснабжения, хранения и раздачи должны размещаться вне ограждения установок со щелочными металлами и иметь предохранительные устройства в соответствии с требованиями “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”.

4.32.    Системы вакуумирования и сброса газа установок I категории должны быть независимы (отделены от вакуумных систем нерадиоактивных установок).

4.33. Сбросные линии установок I категории должны подсоединяться к спецвентиляции или к системе хранения (выдержки) радиоактивного газа.

4.34.    На газовых линиях в непосредственной близости от газовых полостей сливных и расширительных баков и других систем со свободным уровнем щелочного металла должны быть установлены при необходимости устройства очистки газов от паров и аэрозолей щелочного металла (ловушки паров).

4.35.    Линии от газовых полостей до ловушек паров должны иметь обогрев.

4.36. Приборы контроля газовых полостей (манометры, мановакуумметры, расходомеры, термометры и др.), как правило, располагаются на щитах в одном месте. При этом необходимо предусматривать приспособления для подсоединения контрольных приборов измерения параметров газа, а также замены неисправных приборов.

4.37.    Подвод газа к приборам необходимо осуществлять после ловушек паров и аэрозольных фильтров.

Вспомогательные контура охлаждения

4.38.    Выбор хладоагента для жидкометаллических контуров определяется в каждом конкретном случае следующими основными факторами:

4.38.1.    Параметрами жидкометаллических контуров.

4.38.2.    Наличием определенных систем охлаждения на предприятии.

4.38.3.    Габаритами помещений для размещения систем охлаждения.

4.38.4.    Требованиями по технике безопасности и надежности работы установок.

4.38.5.    Стоимостью капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

4.39.    В качестве хладоагентов установок со щелочными металлами используются воздух и жидкости, не реагирующие со щелочными металлами.

•J.40. Воду и другие охлаждающие среды, реагирующие со щелочными металлами, допускается применять в исключительных случаях, если предусмотрены предохранительные устройства, исключающие термоудары, обеспечивающие;

работа со щелочными металлами, как радиоактивными, так и нерадиоактивными, представляет определенную опасность вследствие их высокой химической активности. Щелочные металлы при определенной температуре на воздухе самовозгораются; они бурно реагируют с водой с выделением водорода и тепла, при этом в воздушной среде возможно воспламенение водородо-воздушной смеси при неправильном и неосторожном обращении; щелочные металлы способны вызывать ожоги кожи, глаз, поражать органы дыхания человека.

В Правилах изложены технические требования и мероприятия, необходимые для обеспечения безопасности при работе со щелочными металлами: натрием, калием, литием, цезием и сплавом натрий-калий.

Правила откорректированы на основе 25-летнего опыта работы со щелочными металлами на жидкометаллических стендах и АС с реакторами на быстрых нейтронах (после выпуска первой редакции Правил) и дополняют действующие нормы и правила с учетом специальных требований.

В разработке Правил принимали участие:

от ФЭИ:    Матвеев В.П., Карпов А.В., Тымош Б.С., Матюхин В.В.,

Иваненко В.Н., Богданович Н.Г., Краев Н.Д., Поплазко В.Я., Багдасароэ Ю.Е., Волчков Л.Г., Дробышев А.В., Налимов Ю.П., Шерешков В.С., Коновалов Э.Е., Терещенко А.В„ Пронякнн А.И,, Егоров В.А„ Иванов В.А., Скоморохова С.Н., Трифанова Е.М., Сулим Е.В., Баклушин Р.П., Никулин М.П,

от ВНИИПО:    Барановская    О.Л., Болодьян И.А., Ворожбитов А.Д.. Ермакова И.С.,

Захаров В.И., Кущук В.А., Моисеенко МЛО,

от ИБФ:    Гастева    Г.Н.,    Тихомиров Д.Д., Петросян А.Н., Бадьин Ю*И_М

Молоканов А.А., Мордашова В.В., Цуканов И.Ф.

от ВНИПИЭТ:    Анпилогов    В.И.,    Бабинова М.Л., Зикеев С.Л., Мещерский Э.Г.,

Михау А.К., Реут В.Г., Стронгин С.А., Цивирко В.Д.

21

необходимые рабочие параметры и безопасность при авариях:    наличие двух

теллопередаюших стенок, разделяющих щелочной металл и хладоагент, с индикацией течи между стенками, или система аварийной защиты (САЗ) для оперативного обнаружения н безопасной локализации течи через однослойную разделительную стенку, цапример. в экспериментальных образцах парогенераторов “натрий-вода*¹.

4.41. Баки, коллекторы с арматурой, насосы системы охлаждения с нежидкометаллическими хладоагентами, реагирующими со щелочными металлами, должны быть установлены вне защитного ограждения контуров со щелочными металлами.

4.42. Коммуникации с хладоагентами, опасно реагирующими со щелочными металлами и находящимися внутри защитного ограждения, должны

4.42.1.    Обеспечивать полный слив хладоагента из них и охлаждаемых устройств.

4.42.2.    Изготавливаться из цельнотянутых стальных труб, соединяться между собой на сварке.

4.42.3.    Оснащаться надежной гидротеплоизоляцией для предотвращения конденсации на поверхности паров воды из окружающей среды.

4.42.4.    Обеспечиваться средствами сигнализации о протечках хладоагента из контуров.

Дистанционное управление арматурой

4.43.    Технологическую арматуру, размешенную внутри защитного ограждения, следует выполнять с дистанционным управлением.

Арматура на сливных линиях должна иметь доступный ручной привод, дублируемый при необходимости и электроприводом.

4.44.    Привод должен надежно открывать и закрывать арматуру без механических повреждений уплотняющей пары и передаточных узлов.

4.45.    В арматуре с дистанционным управлением допускается иметь предохранительное звено, обеспечивающее необходимые значения крутящего момента на валу рабочего органа арматуры. Предохранительное звено должно находиться с внешней стороны защитного ограждения, чтобы иметь возможность безопасной его замены.

4.46.    Управление арматурой установки желательно располагать группами для удобства эксплуатации.

На щитах управления должны быть предусмотрены средства информации о положении рабочего органа.

Дистанционно управляемая арматура должна иметь сигнализацию крайних положений рабочего органа.

Жидкометаллическая сильфонная арматура, как правило, снабжается сигнализаторами течи щелочного металла через сильфон,

4.47.    Автоматическое управление, как правило, должно иметь дублирующее ручное управление с переключением вне защитного ограждения.

4

1. ОБЩИН ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Правила распространяются на стенды, экспериментальные и лабораторные установки (в дальнейшем-установки)³ со щелочными металлами, радиоактивными и нерадиоактивными (натрием, литием, калием, цезием и сплавом натрий-калий), а также на жидкометаллические контура, вспомогательные системы и производства, склады для хранения щелочных металлов.

Для промышленных АС и экспериментальных ядерных реакторов Правила носят рекомендательный характер.

1.2.    Выполнение Правил является обязательным для предприятий и организаций Министерства по атомной энергии РФ при проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте установок со щелочными металлами.

1.3.    Сроки приведения в соответствие с требованиями настоящих Правил действующих, сооружаемых и реконструируемых установок определяются администрацией предприятий и согласовываются с органом, утвердившим Правила.

1.4.    Дополнения и изменения в Правила вносятся на основании решения органа, утвердившего документ.

1.5.    На основании настоящих Правил на предприятиях должны быть разработаны инструкции по технике безопасности, пожарной безопасности для персонала, работающего со щелочными металлами. Все действующие инструкции должны быть приведены в соответствие с настоящими Правилами.

1.6.    При проектировании и эксплуатации установок с радиоактивными щелочными металлами, наряду с требованиями настоящих Правил, следует руководствоваться действующими “Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений” ОСП-72/87.

1.7.    Для установок с радиоактивными щелочными металлами проектом должно быть

обосновано иепренышение допустимых уровней загрязнения окружающей среды, облучения    персонала    и    населения, установленных "Нормами радиационной

безопасности” НРБ-76/87, для всех режимов эксплуатации установок, в том числе для аварийных режимов с полным выходом радиоактивности из контуров стендов.

1.8.    При применении различных вспомогательных веществ наряду с настоящими Правилами необходимо руководствоваться также нормами, правилами и инструкциями по выполнению работ с этими веществами.

1.9.    При введении в действие данных Правил теряют силу ранее изданные "Правила проектирования и безопасной эксплуатации установок, работающих со щелочными металлами”, Москва, 1968.

6

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ (ПОМЕЩЕНИЙ) И СКЛАДОВ

Состав проекта

3.1.    Проектные материалы на производственные здания (помещения)⁴ и склады должны соответствовать требованиям настоящих Правил, а также Инструкции о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений” СНиП 1.02.01-85.

3.2.    В проектных материалах должны быть выделены:

3.2.1.    Основной (технологический) комплекс производственных зданий, сооружений или помещений с установками I, И и Ш категорий.

3.2.2.    Комплекс помещений (зданий), предназначенных для очистки оборудования от остатков щелочного металла и уничтожения технологических отходов (установки IV категории).

3.2.3.    Склады для хранения щелочных металлов (установки V категории).

Примечание.    Для радиоактивных и нерадиоактивных щелочных металлов

рекомендуется предусматривать раздельные комплексы (участки).

3.3.    Проекты должны быть согласованы с государственными органами пожарного и санитарного надзора и соответствовать требованиям “Закона об охране окружающей среды”.

Г енплан

3.4.    Строительные площадки производственных зданий и складов должны отвечать требованиям настоящих Правил, СНиП П-89-80 “Генеральные планы промышленных предприятий", СН 245-71 “Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий” с изменениями и дополнениями.

3.5.    Строительные площадки производственных зданий и складов не должны затопляться паводковыми и сточными водами и должны иметь уклон для отвода поверхностных вод.

3.6.    Минимальные противопожарные разрывы между зданиями, складами и другими сооружениями необходимо принимать по табл. 1.

Таблица 1

Противопожарные разрывы между производственными зданиями и другими зданиями и сооружениями (в метрах)

	Здания I и II степени огнестойкости	Здания III, IHa.IV.IVa, V степени огнестойкости	Автомобильные и Железнодорожные пути (внешние)	Склады горючих материалов, ЛВЖ и ПК	Открытые площадки для уничтожения ЩМ	Жилье и общественные здания
Здания с установками 1-Ш категорий	15	20	20	200	50	200
Здания с установками IV категории	30	35	30	200	50	200
Здания с установками V категории: базисные склады	30	50	25	200	50	200
расходные склады	20	30	20	100	50	100

3.7. Производственные здания, имеющие установки I категории, должны располагаться с учетом розы ветров по отношению к ближайшему жилому району н отделяться от него санитарно-защитной зоной, определяемой в соответствии с ОСП 72/87, СНиП-11-89-80, ОНД-86, на основании расчетов, но не менее расстояния, указанного в табл. 1.

3.8. Производственные здания с установками I и II категорий должны проектироваться с учетом сейсмичности площадки, в соответствии со СНиП-11-7-81 “Строительство в сейсмических районах”.

3.9.    Подъездные автомобильные и железнодорожные пути к производственным зданиям и складам должны выполняться в соответствии с требованиями СНиЛ 2.05.07-85 “Промышленный транспорт”.

3.10.    Производственные здания всех категорий должны обслуживаться пожарным депо. Радиус обслуживания пожарного депо, определяемый из условия пути следования по дорогам общего пользования, следует принимать для зданий категорий А, Б, В: 2 км с плотностью застройки объекта более 50° о и до 4 км - с плотностью застройки менее 50%.

Пожарная техника обслуживающего объект пожарного депо должна соответствовать пожарным требованиям, изложенным в главе “Пожарная безопасность”.

Количество пожарных автомобилей и численность персонала пожарных депо устанавливается заказчиком в задании на проектирование по согласованию с заинтересованными организациями.

Общие требования к производственным зданиям и помещениям

3.11. Конструктивные элементы производственных зданий н помещений должны выполняться в соответствии с требованиями настоящих Правил. Конструктивные элементы, требования к которым не нашли отражения в настоящих Правилах, должны выполняться по действующим СНнП и отнесением производственных зданий я помещений по пожарной опасности в технологической части проекта - е соответствия с

8

нормами технологического проектирования ОНТП 24-86. Автоматическое пожаротушение и пожарную сигнализацию (включая системы оповещения при пожаре) в зданиях следует предусматривать в соответствии с РД 95.10402-90 “Перечень помещений и сооружений предприятий отрасли, подлежащих оборудованию автоматическими средствами пожаротушения (УАТП) и автоматической пожарной сигнализацией”.

Производственные помещения должны быть i степени огнестойкости с допустимой площадью между противопожарными стенами до 4000 м². При оборудовании технологических помещений УАПТ допускается увеличивать площадь этих помещений до 5200 м².

3.12.    Производственные помещения, имеющие установки с радиоактивными щелочными металлами, кроме требований настоящих Правил, должны отвечать требованиям ОСП-72/87 и ведомственным руководящим материалам,

3.13.    По согласованию в установленном порядке допускается размещение вспомогательных помещений в пространстве, ограниченном габаритами несущих конструкций, а также устройство технических этажей.

3.14.    При проектировании производственных помещений, в которых размещены оборудование со щелочными металлами и склады, необходимо предусмотреть технические решения, исключающие попадание воды в помещения и увлажнение их стен, полов и перекрытий.

3.15.    Геометрия помещений с учетом формы несущих и ограждающих конструкций установок IV категории должна исключать образование непроветриваемых пространств, облегчать антикоррозийную защиту, осмотр и ремонт конструкций в процессе эксплуатации.

3.16.    Запрещается применение в производственных помещениях открытых несущих строительных стальных конструкций. Предел огнестойкости защищенных несущих стальных строительных конструкций в помещениях с установками f-IV категорий должен быть не менее 2.5 часа. Перекрытия, двери следует выполнять с пределом огнестойкости не менее 1.5. часа из негорючих материалов. Теплоизоляция ограждающих конструкций, облицовочные и отделочные материалы для внутренней отделки помещений должны быть негорючими или трудногорючими. Размещение установок и стендов в металлических и железобетонных боксах с обеспечением их необходимой противопожарной защитой не накладывает требований на несущие стальные конструкции зданий.

3.17.    Помещения, где по условиям технологического процесса возможно образование взрывоопасной концентрации водородовоздушной и других взрывоопасных смесей (например, помещение для уничтожения отходов щелочных металлов, помещения с оборудованием, имеющим контакт щелочных металлов с водой через одну стенку при отсутствии устройств аварийного сброса продуктов реакции и т.п.), должны иметь легкосбрасываемые при взрыве покрытия, панели стен, фрамуги и т.д. для снижения внутреннего давления без разрушения несущих строительных конструкций. В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекления окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легкосбрасываемых конструкций использовать конструкции из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов утепления. Площадь легкосбрасываемых конструкций следует определять расчетом. В помещениях с установками I категории должны быть предусмотрены компенсирующие локализующие мероприятия, снижающие выброс радиоактивных веществ до уровней, определяемых НРБ-76/87.

9

Примечание. При отсутствии расчетных данных о возможной величине взрывной волны площадь и конструкции легкосбрасываемых поверхностей должна соответствовать требованиям СНиП 2.09.02-85, а ограждающие конструкции (стены и т.д.) должны быть рассчитаны на минимальную аварийную нагрузку 200 кг/м².

3.18.    В помещениях с установками I-1V категорий не должно быть открытых каналов для прокладки коммуникаций. Конструкция каналов должна исключать попадание в них щелочного металла и располагаться не ниже 1.5 м от пола, за исключением участков подвода к оборудованию.

3.19.    Допускается предусматривать железнодорожный вывод с устройством тупика в производственные здания в соответствии с технологической частью проекта. При этом въезд локомотивов всех типов в производственные здания и помещения с установками I-V категорий запрещается.

3.20.    Выходы из производственных помещений в эвакуационные коридоры допускается устраивать через двери, имеющие предел огнестойкости не менее 1.5 ч. Предел огнестойкости ограждающих конструкгшй эвакуационных коридоров должен быть не менее 1.5 ч. Расстояние от любой точки технологического помещения до эвакуационного выхода не должно превышать значений, установленных в табл. 2 СНиП 2.09.02-85, кроме особо оговоренных в технологическом задании на проектирование. Для аварийной эвакуации персонала из производственных помещений должны быть предусмотрены отдельные двери (выходы).

3.21.    В зданиях с установками I-IV категорий для эвакуации людей следует применять незадымленные лестничные клетки 2 типа, с подпором воздуха при пожаре в соответствии со СНиП 2..09.02-85. В помещениях, пультовых и коридорах следует предусматривать дымоулавливание на случай пожара. В зданиях категорий А, Б, В (по ОНТП 24-86) коридоры следует разделять через каждые 60 м противопожарными перегородками 2-го типа с дверями 3-го типа.

Объемно-планировочные решения

3.22.    Установки I-TV категорий должны, как правило, размещаться в отдельных зданиях. Допускается размещение установок в общем блоке производственных зданий. При этом помещения с установками необходимо отделять противопожарными стенами 1-го типа от производств, не связанных со щелочными металлами, или размещать в защитных ограждениях (боксах), отвечающих данным требованиям.

3.23.    Установки, работающие с литием, должны размещаться в отдельных помещениях, если по условиям технологического процесса имеет место выделение аэрозолей в рабочее помещение.

3.24.    В производственных зданиях (помещениях) допускается иметь бытовые помещения, .которые должны размещаться во вставках и встройках производственных зданий I степени огнестойкости категории В, Г и Д, оборудованные в соответствии с настоящими Правилами и СНиП 2.09.02-85, СНиП 2.09.04-87.

3.25.    Вход (выход) в помещение с установками 1 категории должен осуществляться только через санитарно-бытовые устройства пропускного типа.

10

Герметизация помещений. Конструкция полов, стен, потолков

3.26.    С Целью локализации радиоактивных веществ в пределах аварийного бокса при возможной течи щелочного металла помещения, в которых расположены установки I категории, должны быть герметичными. Степень герметизации должна характеризоваться утечкой (натечкой) не более 1% объема помещения в час при перепаде давлений 10 мм вод.ст.

3.27.    Помещения с установками I, II и IV категорий должны иметь облицовку пола и стен на высоту, превышающую на 0.5 м уровень поверхности щелочного металла при максимально возможном выливе. Облицовка помещений с установками I категории выполняется из стали толщиной не менее 2 мм. В тех случаях, когда при выливе щелочного металла возможен его контакт со стенами и потолком, помещения с установками I, И, III категорий рекомендуется полностью облицовывать сталью толщиной 1-2 мм.

3.28.    Полы помещений с установками I, II и III категорий должны иметь уклон в сторону трапа. Трап должен быть надежно защищен от попадания в него воды или других жидкостей, реагирующих со щелочными металлами, с помощью герметичных затворов. При наличии внутри помещения поддонов самотушения, рассчитанных на полный объем теплоносителя, установка трапов не обязательна.

3.29.    Стены и потолки в помещениях с установками I-IV категорий должны иметь отделку из негорючих материалов, допускающую легкую их очиегку, В случае использования бетонных поверхностей они должны защищаться от воздействия высоких температур пожара.

Двери и ворота

3.30.    Двери и ворота в производственных помещениях должны быть противопожарными I-го типа, открываться в направлении выхода из помещения, не иметь автоматических запоров и отпираться изнутри без ключа.

Примечание. Допускается устройство труд несгораемых дверей и ворот для помещений вскрытия тары, промежуточного хранения щелочных металлов и для помещений с установками III категории.

3.31.    Двери и ворота помещений с установками I-V категорий должны отделываться материалами, устойчивыми к воздействию щелочных металлов и допускающими легкую очистку от них (например, листовым металлом).

3.32.    Двери и ворота помещений с установками I категории рекомендуется облицовывать с внутренней стороны углеродистой сталью с последующим антикоррозийным покрытием.

Окна

3.33. Окна и световые фонари в производственных помещениях должны отвечать следующим требованиям.

3.33.1.    Исключать возможность попадания в помещения атмосферных осадков.

3.13.2.    Подоконники и оконные переплеты должны быть негорючими.

3 33.3. Подоконники должны иметь наклон наружу.

1

В рабочем проекте должен быть приведен перечень помещений с указанием их класса по ПУЭ.

2

Под термином “жидко металл и чески и контур” понимается система оборудования и трубопроводов с жидким щелочным металлом.

3

Под термином "установки” понимаются стенды, экспериментальные и лабораторные установки с общим количеством щелочного металла более 0.03 мл в рабочем состоянии замкнутого в герметичный объем.

4

Здесь и далее под “производственными зданиями” (помещениями)” подразумеваются здания (помещения), в которых производится работа со щелочными металлами.