3.4.1. Общие положения

3.4.1.1-С1. Если реальное состояние образца не будет зафиксировано заранее, перед опытом, то впоследствии будет очень трудно решать, действительно ли дефект получен в процессе испытания (п. 713.1 TS-G-1.1).

3.4.1.2-С1. При испытаниях, имеющих целью определять выход активности, следует ясно понимать, что оценка производится в отношении системы герметизации упаковки, а не всей упаковки.

3.4.1.2-С2. Поскольку в отдельных случаях компоненты, формирующие систему герметизации, могут быть собраны различными путями, для эксперимента важно, чтобы образец и метод сборки были ясно определены (п. 714.1 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С1. Требование о проведении оценок после каждого испытания соответствует требованию к упаковке отвечать соответствующим требованиям Правил именно после каждого испытания. Следует также учитывать, что могут быть случаи, когда последующее испытание может изменять параметры упаковки в отношении, например, утечки содержимого как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения по сравнению с предыдущим испытанием. Однако если будет ясно показано, что последующие испытания могут только увеличивать значение таких параметров, то замеры или другие оценки могут производиться после всей совокупности испытаний.

3.4.1.3-С2. Чтобы установить эксплуатационные характеристики образцов, которые были подвергнуты испытаниям, указанным в разделах 3.4.2 - 3.4.5 НП-053-04 (пп. 719 - 733 Правил МАГАТЭ-96), может потребоваться выполнение исследовательской программы, включающей и освидетельствование, и дальнейшие вспомогательные испытания. В общем случае первым этапом будет визуальное обследование образца и фиксация его состояния с помощью фотографии. Дополнительно могут потребоваться другие обследования. Если испытания проводились с образцами, содержащими радиоактивные индикаторы (следы радиоактивных материалов), то мазки, взятые с поверхностей, могут дать измерения утечки. Герметичность может быть определена с учетом процедур, описанных в справках 2.6.2-С3 - 2.6.2-С5 настоящего Руководства (пп. 646.3 - 646.5 для упаковок типа IP, типа A, типа B в TS-G-1.1). Точно так же целостность защиты может быть оценена с помощью материалов, содержащих радиоизотопы, помещенные внутрь упаковки. После проверки внешней целостности защитную оболочку (систему герметизации) следует разобрать для проверки состояния внутри: целостности капсул, стекла, контейнеров и т.д.; стабильности геометрических объемов, особенно в упаковке, где содержимое является делящимся материалом; распределения поглощающего материала; стабильности защиты; функционирования механических частей. Исследовательскую программу следует нацеливать на проверку трех специфических моментов:

целостность системы герметизации;

целостность защиты;

обеспечение в соответствующих случаях того, чтобы перегруппировка делящегося содержимого, или поглотителей нейтронов, или степени замедления не имела неблагоприятного влияния на предположения и прогнозы по оценке критичности (п. 716.1 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С3. Целостность системы герметизации может оцениваться многими путями. Например, выход радиоактивности из системы герметизации рассчитывать на основе объемного (т.е. газообразного) выхода (п. 716.2 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С4. Если испытываемые образцы представляют полноразмерную систему герметизации, то на испытываемом образце могут быть сделаны прямые измерения утечки (п. 716.3 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С5. Требуют внимания следующие области:

характеристика нормальной системы закрытия;

уровни утечек, которые могут возникать где-либо еще в системе герметизации (п.716.4 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С6. Система герметизации в соответствии с Правилами предполагает так много вариантов, что единая стандартная методика проведения испытания невозможна (п. 716.5 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С7. В Американском национальном стандарте ANSI N 14.5-1977 [51], приемлемые виды испытаний включают следующие испытания, перечисленные в порядке возрастания чувствительности при обычных условиях, но не ограничиваются только ими:

падение давления газа;

пузыри водной иммерсии или мыльные пузыри;

этиленгликоль;

подъем давления газа;

вакуумный с воздушным пузырением;

галогеновый детектор;

гелиевый масс-спектрометр (п. 716.6 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С8. Американский национальный стандарт ANSI N 14.5-1977 [51]:

соотносит нормативные требования к системам герметизации с радиоактивным материалом и практически определимые скорости утечки массового потока;

определяет понятие "герметичный" в единицах объемной утечки;

делает некоторые упрощающие, консервативные предположения таким образом, что многие из переменных могут быть объединены;

описывает процедуру испытаний на утечку;

описывает конкретные испытания на объемную утечку (п. 716.7 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С9. В стандарте ISO 12807 [52] определены критерии испытания на утечку газа и методы испытаний для демонстрации того, что упаковки типа B(U) и типа B(M) соответствуют требованиям Правил по целостности системы герметизации для конструкции, изготовления, а также предперевозочных и периодических проверок. Предпочтительные методы испытаний, описанные в стандарте ISO 12807, включают, но не ограничиваются, следующие:

(a) Количественные методы:

падение давления газа;

рост давления газа;

газовый детектор с заполненной газом оболочкой;

газовый детектор с оболочкой, откуда убран газ;

вакуумная оболочка с противодавлением.

(b) Качественные методы:

методы газового пузырения;

метод мыльного пузырения;

электронный анализатор индикаторного (трассирующего) газа;

метод распыления трассирующего газа (п. 716.8 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С10. Этот стандарт основан на следующих допущениях:

радиоактивные материалы могут выйти из упаковки в форме жидкости, газа, твердого тела, жидкости с частицами твердого тела (суспензии), или твердых частиц в газе (аэрозолей), или в любой комбинации таких форм;

радиоактивный выход или утечка может произойти одним из следующих путей:

вязкое течение, молекулярное течение, проницаемость или блокировка;

скорость выхода радиоактивного содержимого измеряется непрямым методом испытания на эквивалентную газовую утечку, где она измеряется в единицах скоростей потока газа (нерадиоактивного);

скорости могу быть выражены математически через диаметр единичного прямого капилляра, который в большинстве случаев считается консервативным представлением утечки или утечек (п. 716.9 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С11. Основными шагами, предусмотренными стандартом для определения утечки как для нормальных, так и для аварийных условий перевозки, являются следующие:

определение допустимой скорости выхода радиоактивности;

определение стандартизированной скорости утечки;

определение допустимой скорости утечки в испытаниях для каждой стадии проверки;

выбор подходящих методов испытаний;

выполнение испытаний и запись результатов (п. 716.10 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С12. Если для испытаний были использованы образцы уменьшенных размеров, то прямые измерения утечки через уплотнения могут быть нецелесообразны, поскольку не все параметры, связанные с утечкой через уплотнения, легко масштабируются. В таком случае, поскольку потеря уплотнения часто связана с потерей уплотняющего давления (например из-за постоянного удлинения прижимающих крышку болтов), рекомендуется проведение детального метрологического исследования для того, чтобы установить степень, до которой произошло удлинение болта и деформация уплотняющей поверхности на экспериментальном образце после механических испытаний. Данные, основанные на детальном метрологическом исследовании, могут быть масштабированы, чтобы определять деформацию уплотняющей поверхности и растяжения болтов для реальных размеров. Из испытаний с полномасштабными уплотнениями, используя масштабированные измеренные данные, можно определять поведение полномасштабной упаковки (п. 716.11 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С13. При оценке целостности защиты в стандарте ISO 2855 [55] обращается внимание на тот факт, что если для создания поставарийных условий испытания планируется использовать радиоактивные источники, то любое повреждение или изменение посттестовой конфигурации упаковки, вызванное помещением в нее источника, может сделать полученные результаты недействительными (п. 716.12 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С14. Если для испытания был использован полномасштабный образец, то один из методов подтверждения целостности защиты состоит в том, что при наличии соответствующего источника внутри образца вся поверхность образца исследуется с помощью рентгеновской пленки или другого подходящего метода, с целью определить, действительно ли была потеряна защита. Если есть доказательства потери защиты в любой точке поверхности образца, следует определять уровень излучения с помощью расчетов и измерений с тем, чтобы продемонстрировать соответствие требованиям пп. 2.8.12, 2.9.3, 2.9.5 и 2.11.3 НП-053-04 (пп. 646, 651, 656 и 669 Правил МАГАТЭ-96). Для дополнительной информации следует обращаться к справкам 2.6.2-С1 - 2.6.2-С5 и 2.9.2-С3 - 2.9.2-С8 настоящего Руководства (пп. 646.1 - 646.5 и 656.13 - 656.18 TS-G-1.1) (п. 716.13 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С15. В качестве альтернативы может быть проведено тщательное исследование размеров компонентов, которые определяют характеристики защиты, чтобы убедиться, что они не подверглись неблагоприятным воздействиям, например, за счет сползания или потери свинца из защиты, приводящего либо к росту общего уровня излучения, либо к возрастанию локальных уровней излучения (п. 716.14 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С16. Применяемые испытания могут показывать, что допущения, принятые при оценке безопасности по критичности, не верны. Изменения геометрии, физической или химической форм компонентов упаковочного комплекта или содержимого могут повлиять на взаимодействие нейтронов внутри или между упаковками, и любые изменения должны соответствовать допущениям, сделанным при оценке безопасности по критичности согласно пп. 2.12.1 - 2.12.12 НП-053-04 (пп. 671 - 682 Правил МАГАТЭ-96). Если условия после испытаний не соответствуют допущениям, принятым при оценке безопасности по критичности, оценку следует корректировать (п. 716.15 TS-G-1.1).

3.4.1.3-С17. Хотя испытания полноразмерных или уменьшенных упаковок могут проводиться с имитатором содержимого и из этих испытаний могут быть получены некоторые данные относительно поведения корзины (чехла) или бадьи, используемых для размещения содержимого, конечная геометрия на практике будет зависеть от взаимодействия реальных материалов (механические свойства которых могут отличаться от свойств имитатора содержимого) с корзиной, или бадьей, или другими компонентами упаковочного комплекта (п. 716.16 TS-G-1.1).