一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法与流程

本发明属于放射性物品运输安全，具体涉及一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法及系统。

背景技术：

1、放射性物品运输是核燃料循环和核技术应用等过程中一个不可或缺的环节，放射性物品运输容器在这一环节中负责将各种类型的放射性物品安全和完好地运输至目的地，保证对放射性内容物的包容，确保在正常运输和事故运输条件下各种放射性内容物的漏失或弥散满足gb11806-2019《放射性物品安全运输规程》的限值要求。

2、根据gb11806-2019规定，b和c型货包在验证经受正常运输条件能力试验(喷水、自由下落、堆积和贯穿试验)后，能使放射性内容物的漏失限制在每小时不大于10-6a2。在经受运输事故条件试验(9米跌落、1米贯穿、耐热以及水浸没试验)后，能使一周内放射性内容物的累积漏失对85kr限制在不大于10a2和对所有其他的放射性核素不大于a2。

3、gb11806-2019针对放射性内容物a2值的限制要求在容器试验实际过程中不易操作和表征，故本专利提供了一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，可将上述活度漏失限值转化为可测量的气密性限值。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，将gb11806-2019针对b和c型放射性物品运输货包的内容物活度漏失限值要求转化为易于操作和表征的泄漏率限值，以便在试验验证过程中通过泄漏检测试验验证货包是否满足国家标准的包容要求，保证放射性物品的运输安全。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，包括：确定每个放射性核素的活度和基本值；计算最大容许活度释放率、可释放活度及包容系统内活度浓度；计算最大容许体积泄漏率；计算最大容许泄漏率。

3、进一步，所述可释放活度包括正常运输条件及运输事故条件；

4、其中，正常运输条件下所述可释放活度浓度为：

5、riin＝fcin×fein×ai

6、式中：fcin为正常运输条件下，放射性核素i由放射性内容物进入到包容系统的释放份额；fein为正常运输条件下，放射性核素i由包容系统释放到环境中的份额；ai为放射性核素i的活度；

7、运输事故条件下所述可释放活度浓度为：

8、riia＝fcia×feia×ai

9、式中：fcia为运输事故条件下，放射性核素i由放射性内容物进入到包容系统的释放份额；feia为运输事故条件下，放射性核素i由包容系统释放到环境中的释放份额；ai为放射性核素i的活度。

10、进一步，气体和固体内容物的所述包容系统内活度浓度为：

11、正常运输条件下，cn＝ritn/v包容系统；

12、运输事故条件下，ca＝rita/v包容系统

13、其中，v包容系统指包容系统内所有自由空间。

14、进一步，所述最大容许体积泄漏率分为：

15、正常运输条件下，ln＝rn/cn；

16、运输事故条件下，la＝ra/ca。

17、进一步，所述计算最大容许泄漏率时，对于液体内容物，还需计算最大容许漏孔直径。

18、进一步，所述最大容许漏孔直径为：

19、

20、其中，μ为液体粘度，pa·s；pu为进口压力，pa；pd为出口压力，pa；l为最大容许体积泄漏率，分为正常运输条件下的ln和运输事故条件下的la。

21、进一步，液体内容物的所述最大容许泄漏率的计算方式如下：

22、

23、其中，μ为气体动力粘度，r为理想气体常数，t为气体的绝对温度，m为气体的相对摩尔质量，a为漏孔长度，一般取o型圈截面直径。

24、进一步，气体或固体内容物的所述最大容许泄漏率由下式给出：

25、正常运输条件下，qn＝ln×pn；

26、运输事故条件下，qa＝la×pa。

27、其中，pn为正常运输条件下包容系统的压力；pa为运输事故条件下包容系统的压力。

28、进一步，对于气体或固体内容物，当最大容许泄漏率q<10-6pa·m3·s-1时，采用下式转换为最大容许标准化泄漏率qshelr：

29、

30、其中tshelr和mshelr为标准状态下氦气的绝对温度和相对摩尔质量，(pu-pd)shelr＝1.013×105pa。

31、进一步，对于气体或固体内容物，当最大容许泄漏率q≥10-6pa·m3·s-1时，采用下式转换为最大容许标准化泄漏率qshelr：

32、

33、其中μshelr为标准状态下氦气的动力粘度，(pu2-pd2)shelr为标准状态下氦气的进出口压力计算结果。

34、本发明的效果在于：可将gb11806-2019针对b和c型放射性物品运输货包的内容物活度漏失限值要求转化为易于操作和表征的泄漏率限值，以便在试验验证过程中通过泄漏检测试验验证货包是否满足国家标准的包容要求，保证放射性物品的运输安全。

技术特征：

1.一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

6.如权利要求5所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

7.如权利要求6所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

8.如权利要求7所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

9.如权利要求8所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

10.如权利要求8所述的一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法，包括：确定每个放射性核素的活度和基本值；计算最大容许活度释放率、可释放活度及包容系统内活度浓度；计算最大容许体积泄漏率；计算最大容许泄漏率，采用一种放射性物品运输容器包容准则的计算方法可将GB11806‑2019针对B和C型放射性物品运输货包的内容物活度漏失限值要求转化为易于操作和表征的泄漏率限值，以便在试验验证过程中通过泄漏检测试验验证货包是否满足国家标准的包容要求，保证放射性物品的运输安全。

技术研发人员：李国强,王鹏毅,孙洪超,庄大杰,孙树堂,陈磊,连一仁,闫峰,孟东原,王学新,徐潇潇,张煜航,王智鹏,王长武,孙谦,郝嘉欣,张建岗,李云峰,张沛东,焦力敏,荣誉,闫津,朱业明
受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10