标准200L钢桶的直径为560mm，高度为860mm，壁厚为1.2～1.25mm，加厚型钢桶的壁厚为1.5mm（EJ1042-1996）。由于壁厚很薄，由钢桶底板和桶壁所占据的体积份额很小。因此，采用200L钢桶固化方案，基本上不会因为钢板的壁厚而增加废物包的体积，即废物包的体积基本上接近废物固化体的体积。采用桶内搅拌装置搅拌混合时，桶的装填系数可以达到接近95%（秦山一期为94%）。在考虑钢桶壁厚这一因素，其装载的固化体体积占装载废物后形成废物包总体积的百分比可以达到93%，废物包的体积增容比小于1.08：1。与混凝土废物桶相比，采用200L钢桶固化方案后可以减少将近一半（49%）固体放射性废物的体积（由蒸残液和废树脂固化所形成）。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
以田湾核电站设计资料为例，采用混凝土桶固化方案，正常运行后每年由蒸残液和废树脂固化所产生的废物量是140个混凝土废物桶，每个混凝土废物桶的体积是2m3，固化后废物包的总体积为280m3。如以混凝土废物桶固化的有效容积利用率为0.475、钢桶固化的有效容积利用率为0.93进行计算，采用200L钢桶固化方案所产生的废物包的体积为2800.475/0.93=143m3，与混凝土桶固化方案相比，废物体积可以减少137m3。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（2）有利于提高系统运行的经济性WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
与混凝土桶固化方案对比，采用200L钢桶固化方案可以减少废物产生量、降低系统对设备尺寸和动力功能的要求，减少系统建造、运行、维修和所产生的放射性固体废物的处置费用，提高系统运行的经济性。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
1）可以节省的废物桶购置费用根据俄方设计文件，正常每台机组每年由蒸残液和废树脂固化所产生的废物量是140桶，取混凝土废物桶价格为6000元/个、200L钢桶价格为350元/个、钢桶固化的有效容积利用率为0.93进行计算。根据前面的计算，用钢桶固化同样数量蒸残液和废树脂所产生的废物包的体积为143m3，按照每个钢桶的体积200L计算，需要的钢桶数量为：1430.2=715（个）采用混凝土桶固化方案采购混凝土桶需要的费用为：140个6000元/个=840000元采用200L钢桶固化方案采购钢桶需要的费用为：715个350元/个=250250元因此，采用200L钢桶固化方案每台机组每年可以节省的废物桶购置费用为：840000－250250=589750（元）将近60万元。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
2）可以节省的废物包处置费用广东核电合营有限公司曾经对废物包的处置费用进行过测算，考虑废物处置场的建设费、处置场的运行和管理费（包括废物运输费，工作人员劳务费和维修、动力费用）和处置场关闭后建造覆盖层费用以及长期监视维护费用，1m3废物包的处置总费用约需1.3万元。根据这一测算，采用混凝土桶固化方案处置每台机组每年所产生的废物所需的废物处置费为：280m31.3万元/m3=364万元而采用200L钢桶固化方案处置每台机组每年所产生的废物所需的废物处置费为：143m31.3万元/m3=185.9万元因此，与混凝土桶固化方案相比，采用200L钢桶固化方案每台机组每年可节省的废物处置费为：364–185.9=178.1（万元）WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
3）可以节省的总费用本处所述可以节省的总费用仅仅是上述两项费用之和，不包括由于采用200L钢桶方案使所需的固化系统设备的规模减小、造价降低而节省的项目投资等费用（因为不了解相关设备的相应的合同价格，所以不对此进行计算）。采用混凝土桶固化方案每台机组每年所需的总费用为：84＋364=448（万元）采用200L钢桶固化方案每台机组每年所需的总费用为：25＋185.9=210.9（万元）因此，仅考虑废物桶的购置费和废物处置费两项，采用200L钢桶固化方案每台机组每年可以节省的总费用为：448－210.9=237.1（万元）P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
两台机组每年可以节省将近500万元的费用（474.2万元）。如果再考虑200L钢桶固化方案所需的系统设备的规模减小带来的设备采购、系统建造、运行和维修等费用的减少，效果将更为显著。因此，采用200L钢桶固化方案，从经济效益来说，确实是相当可观的。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
（3）有利于运行和维修由于200L钢桶固化方案所涉及设备较小，技术比较成熟，便于运行操作和控制，减少维修工作量和维修时间，有利于减少作业人员的受照剂量。从辐射防护的原则、角度去考虑，也是十分有益的。与混凝土桶固化方案对比，更有利于运行和维修。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
（4）从管理的角度，符合国家有关放射性废物管理方面的规定和国标对放射性固体废物的运输要求WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
国标GB14500-2002《放射性废物管理规定》在“5废物管理的基本原则”、“8废物产生的控制”、“10基本要求”和“11废物的整备”的相关章节中明确提出对废物管理的主要目标是“应控制废物的产生量，尽可能减少所产生废物的活度和体积，达到最优化，使其在放射性活度和体积两方面都保持在实际可达到的最少量”，并且要求“在废物处理和整备设施的优化设计中，应采用使用寿命长、操作维修简便、处理效果好、投资和运行费用低以及二次废物产生量少、减容比大、包装体积小的方案”。与混凝土桶固化方案对比，采用200L钢桶固化方案可以减少约50%左右的放射性固体废物的产生量，同时技术成熟，便于运行和维修，满足国标GB14500-2002《放射性废物管理规定》“有利于环境保护、提高废物减容量、减小废物包装体体积、使放射性废物的产生最少化、使运行与维修简单和安全、力求获得最佳的技术、经济、环境和社会效益，并有利于可持续发展”方面的要求。尽管国标GB11928-89《低、中水平放射性固体废物暂时贮存规定》规定废物容器外表面剂量率应低于2mSv/h，但该要求是对放射性物质安全运输规定的要求，更准确的说是对放射性物质厂外运输的要求，并不是在核电站内任何环节都要求放射性废物包装容器外表面的辐射剂量率都要小于2mSv/h。在对放射性废物的运输方面，在HAF0800《核电厂放射性废物管理安全规定》第7章中有明确的说明，现摘录如下：7.1厂外运输7.1.1厂外运输必须符合国家关于放射性物质运输的规定，国家运输必须符合有关的国家规章。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
7.1.2应选择适当的废物运输的方式和路线，以限制运输所造成的影响。7.2厂内运输7.2.1在核电厂内或厂区边界内的放射性废物的运输必须符合国家的有关规定。7.2.2厂区运输的最低要求是必须确保厂区人员有足够的辐射防护，并足以防止放射性物质向环境释放。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
由此可以看出，放射性废物的厂外运输强调的是必须符合放射性物质安全运输规定（废物包外表面剂量率小于2mSv/h，是其主要的要求内容之一）；而对厂内运输强调的则是必须确保厂区人员有足够的辐射防护。可以认为距离、时间和屏蔽都是辐射防护措施，因此，厂内运输不是单一地强调屏蔽措施（即通过屏蔽来保证废物包外表面辐射剂量率小于2mSv/h）。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
在电厂内部贮存时，由于放射性废物仍然在电厂的范围内受到控制，并没有超出电厂以外的环境，不会对公众和环境造成影响，因此，放射性废物容器外表面剂量率并非必须达到GB11928-89《低、中水平放射性固体废物暂时贮存规定》所规定的表面剂量率应低于2mSv/h的要求，只要在上述放射性废物从电站运出、运往放射性固体废物处置场处置时满足上述要求即可。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
在正常运行条件下，核电厂绝大部分废物（根据美国统计大约是90%左右）用200L钢桶做包装容器，容器外表面剂量率就已小于2mSv/h。在无屏蔽状态下，浓缩废液固化物表面剂量率约0.2～0.5mSv/h，废树脂固化物表面剂量率约5～8mSv/h。对于少数比活度较高的废物在用200L钢桶包装后，如果要厂外运输，也完全可以通过带屏蔽的运输容器来解决，只需要保证运输容器外表面的辐射剂量率小于2WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
mSv/h即是满足放射性物质安全运输规定的该项要求，而运输容器可重复使用，不会增加所置废物包的体积。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
在放射性废物处置领域中，半衰期长的放射性核素一般是指半衰期大于30年的放射性核素，而半衰期相对较短的核素一般是指半衰期小于或等于30年的放射性核素（包括137Cs）。M-310型核电厂浓缩废液和废树脂中主要放射性核素是134Cs、137Cs、60Co，其中除137Cs半衰期是33年外，134Cs、60Co的半衰期都只有2年左右，而137Cs在废物领域又明确划分到了半衰期小于或等于30年的核素类。废过滤器芯中则主要是活化放射性核素（包括51Cr、54Mn、58Co、59Fe、60Co、110mAg和124等），其中半衰期较长的60Co（半衰期2.5年）和54Mn（半衰期314天）各占约3%份额，约占60%份额58Co其半衰期只有71天，其它核素半衰都很短。 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
因此，对于PWR核电厂的中低放废物，可以明确认为是不需要采用耐久性的不锈钢或混凝土制造的包装容器，而只需要采用能在废物整备、贮存、运输和处置过程中提供包容功能的非耐久性容器，200L钢桶完全可以满足这方面的要求。plcjs.技.术_网
（5）有利于废物的贮存和运输采用200L钢桶固化方案后，固化后形成的废物包的体积小、重量轻，需要的废物包吊装设施的起重能力减小，有利于废物包的吊装和运输。同时，由于减少了废物产生量，可以减少废物贮存库的容量或者同样容积的废物库可以贮存更多运行年所产生的放射性固体废物。另外，由于与检修废物均采用钢桶，统一了废物桶的型号，便于废物库的统一管理。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（6）技术上比较成熟，改造实施难度不大WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
目前采用200L钢桶固化核电厂产生的蒸残液和废树脂的技术比较成熟，国内的原子能院、核动力院和秦山一期采用的都是这种方案，运行和使用的效果都很好。田湾核电二期采用200L钢桶固化方案进行改造的难度也不大。目前田湾核电一期的固化工艺及其控制系统在技术上还是比较先进的，因此，在二期工程中，可以基本保持目前一期工程所采用的固化工艺和控制系统，只需对其作少量的修改。对系统所涉及的主要设备，如桶内搅拌装置、相关的运输辊道、废物桶的顶升装置和旋转装置等可作适当的改动，如将桶内搅拌装置和各段辊道的尺寸和功率变小、增加钢桶封盖装置等。同时，由于水泥固化养护后直接用钢桶桶盖对废物桶进行封盖，减少了采用混凝土桶固化时还需要再在废物桶上面浇灌一层水泥砂浆进行封盖这一工艺过程，因此，减少了用于水泥砂浆制备和浇灌封盖所需的设备（如螺旋输送机、水泥砂浆搅拌装置等）。NUKEM公司在该方案的主要设备200L钢桶桶内搅拌装置设计、制造方面具有十分成熟的技术和经验。由于200L钢桶固化后的重量较轻，只有500kg左右，对运输辊道的功率要求也比较小，因此，也可以提高运输辊道运行的平稳性。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3.2两台机组共用一套水泥固化系统大亚湾、岭澳核电站和秦山二期许多核辅助系统设计（包括水泥固化系统）都采用两台机组共用一套系统（设施）的方式，这种设计和运行方式有如下好处：（1）可以实现资源的共享和优化；（2）可以节省投资，降低电厂的运行成本；（3）可以减少运行和维修工作量，降低作业人员的受照剂量。plcjs.技.术_网
3.3将树脂贮槽和浓缩液贮槽封头布置在楼板上面该方案实施简单，只需在新设计方案中将树脂贮槽和浓缩液贮槽封头布置在楼板上面即可。该改进有以下好处：（1）方便了蒸残液和废树脂贮槽的检修。由于贮槽封头露出在楼板外面，没有屏蔽块的屏蔽阻挡，省掉了检修时活动屏蔽块的拆卸、吊装；（2）去除了活动屏蔽块，保证了屏蔽的完整性；（3）节省了维修时间，减少了维修人员的作业剂量。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
3.4改变树脂贮槽和浓缩液贮槽隔离间的屏蔽墙W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
该方案实施起来也比较简单，只需在新设计时将蒸残液和废树脂贮槽屏蔽间的屏蔽墙增开一扇能满足屏蔽要求的屏蔽门或改为可拆卸的活动屏蔽墙（如铅砖墙等）即可。该改进有以下好处：（1）便于蒸残液和废树脂贮槽的安装和今后的维修更换，减少了检修工作量和作业人员的受照剂量；（2）相对于现设计方案而言，可以减少由于检修需要破坏屏蔽墙而造成的放射性废物的产生。WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
4结论WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
（1）采用200L钢桶固化方案具有废物包体积增容比小、容器的容积有效利用率高、产生的固体放射性废物量小、技术成熟、有利于提高系统运行的经济性、有利于运行和维修、有利于环境保护等优点，符合并满足国标GB14500-2002《放射性废物管理规定》有关放射性废物管理应有利于环境保护、提高废物减容量、减小废物包装体体积、使放射性废物的产生最少化、使运行与维修简单和安全并力求获得最佳的技术、经济、环境和社会效益以及有利于可持续发展方面的要求。（2）采用200L钢桶固化方案替代目前一期工程所采用的混凝土桶固化方案具有较好的经济效益和社会效益，技术成熟可行，建议在田湾核电站二期工程中考虑。但在确定采用该方案前，需要组织相关专业人员或设计研究单位进行具体的研究和评估，研究并制定切实可行的改进方案。（3）对两台机组共用一套放射性废液固化系统、将蒸残液和废树脂贮槽封头布置在检修间楼板上面、将蒸残液和废树脂贮槽的屏蔽墙设计成可打开的活动屏蔽墙以方便维修等问题，可以结合200L钢桶固化方案一并进行相应的研究和评估。（4）在田湾二期的建设中，应认真分析水泥固化系统的设计、运行和维修方面的问题，总结经验，将一期工程中的有关问题反映到二期工程中去，并使之得到改进和完善。 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
参考资料WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
[1]连云港核电厂工程初步设计，第9册，废物处理系统．W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
[2]田湾核电站液体放射性废物固化系统系统手册．WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
[3]TES系统改进的必要性和可行性探讨．岭澳二期筹建办，2002年5月．W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
[4]GB-14500-2002放射性废物管理规定．P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
[5]GB11928-89低、中水平放射性废物暂时贮存规定．WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
[6]HAF0800核电厂放射性废物管理安全规定．WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
[7]EJ1042-1996低、中水平放射性固体废物包装容器钢桶．