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一种放射性浆液倒空系统及方法

文献发布时间:2023-06-19 13:46:35


一种放射性浆液倒空系统及方法

技术领域

本发明具体涉及一种放射性浆液倒空系统及方法。

背景技术

目前,核燃料后处理厂的大部分化工操作过程都是在高放射性条件下完成的,放射性水平非常高,在操作过程中,既要对放射性物质进行有效屏蔽,又要满足其操作流程需求,同时考虑检修退役过程简单可行一直都是核燃料后处理工程设计中重点关注的问题。

后处理厂房内的料液输送方式一般采用免维修的空气提升、蒸汽喷射泵以及RFD泵等方式,以上几种倒料方式都存在一定的弊端,比如会增加尾气处理量、蒸汽稀释增加废液量等,对于中大型贮槽的中放料液倒料目前没有一种快速倒空的手段,尤其当贮槽出现泄露等事故工况时,需要快速对贮槽进行倒空。

此外,在生产过程中设备发生故障以及后续厂房退役时,人员不能直接进入设备室进行维修或拆卸,需将整个设备室及设备室内的设备进行倒空及清洗去污,去污达到一定水平后,人员才能拆开盖板,进去检修或拆卸。由于部分存放中放浆液的大型贮槽类设备,内部一般设有蒸汽喷射泵倒空,由于长期存放导致贮槽底部浆液残渣尺寸变大,容易造成蒸汽喷射泵堵塞,此时已无法采用蒸汽喷射泵进行倒空。即使可以采用蒸汽喷射泵倒空,对于大容量贮槽(体积100立方以上)倒料时,目前蒸汽喷射泵最大流量在5立方/每小时,最大可做到20立方左右,此种方式在增加倒空时间的同时,还对蒸汽压力以及耗量等有一定的要求,并且会增加废液量。所以如何实现此类贮槽在事故以及退役等情况下的快速倒空就变的十分重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种放射性浆液倒空系统,以实现放射性浆液贮槽在事故以及退役等情况下的快速倒空,还相应提供一种利用该系统进行放射性浆液的快速倒空方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是:

一种放射性浆液倒空系统,存放放射性浆液的存放贮槽位于一放化厂房内,该系统包括:潜液泵、倒空贮槽和屏蔽塞;

所述倒空贮槽设于与放化厂房相邻的暂存厂房内,

所述放化厂房的楼板上开设有检修孔,所述存放贮槽的倒空口延伸至检修孔内,所述屏蔽塞位于检修孔内,用于打开或关闭所述存放贮槽的倒空口,

所述潜液泵位于存放贮槽中,其上连接有倒空管和电缆,所述倒空管依次穿过屏蔽塞、放化厂房的楼板,以及放化厂房和暂存厂房之间的隔墙后与倒空贮槽相连通;所述电缆先后穿过屏蔽塞和放化厂房的楼板后与供电设备电连接。

可选地,还包括驱动装置,所述驱动装置设于楼板上且位于检修孔的上方,

所述潜液泵上还设有提绳,所述提绳穿过屏蔽塞后与驱动装置相连,所述驱动装置用于收放提绳,以带动潜液泵伸入存放贮槽内或将其从存放贮槽内提出。

可选地,所述驱动装置还用于与屏蔽塞相连,并驱动屏蔽塞上下移动,以打开或关闭所述存放贮槽的倒空口。

可选地,所述屏蔽塞由两个半塞部拼合而成,两个半塞部彼此相对的端面开设有通槽,所述通槽贯穿半塞部的上下端面,两个半塞部上的通槽对应且拼合后形成通孔,以供倒空管、电缆和提绳穿过;

所述驱动装置还用于驱动两个半塞部相互靠近以拼合形成所述屏蔽塞,或相互远离以供潜液泵从二者之间穿过。

可选地,所述倒空管包括管前段和管后段,管后段的一端与倒空贮槽相连,另一端先后穿过放化厂房和暂存厂房之间的隔墙,以及放化厂房的楼板后伸入检修孔内,所述管前段的一端与潜液泵相连,另一端穿过屏蔽塞后与管后段伸入检修孔内的一端相连;

所述电缆包括线前段和线后段,所述线后段的一端与供电设备电相连,另一端穿过放化厂房的楼板后伸入检修孔内,所述线前段的一端与潜液泵电连接,另一端穿过屏蔽塞后与线后段伸入检修孔内的一端电连接。

可选地,所述通孔设有四个,其中三个分别供倒空管、电缆和提绳穿过,另一个供洗涤软管或取样机构通过,或作为观察窗口使用。

可选地,还包括盖板和气帐,

所述盖板设于检测孔中,用于打开或关闭所述检测孔的上端开口;

所述气帐设于楼板上,所述驱动装置位于气帐中。

可选地,所述楼板中预埋有第一套管和第二套管,第一套管从楼板的上端面延伸至检修孔的孔壁,用于供电缆穿过,第二套管从楼板的下端面延伸至检修孔的孔壁,用于供倒空管穿过。

可选地,所述楼板中预埋有衬套,所述衬套套设于检修孔的下段中,并与存放贮槽的倒空口固连。

本发明还提供一种利用上述的系统进行放射性浆液倒空的方法,包括:

将潜液泵上的管前段与管后段伸入检修孔内的一端相连,以形成倒空管,将潜液泵上的线前段与线后段伸入检修孔内的一端相连,以形成电缆,将潜液泵上的提绳与驱动装置相连,

驱动装置先与屏蔽塞相连并驱动屏蔽塞向上移动,以打开所述存放贮槽的倒空口,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互远离,接着下放提绳,以带动潜液泵及其上的倒空管和电缆从屏蔽塞的两个半塞部之间穿过后伸入存放贮槽内,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互靠近以拼合形成所述屏蔽塞,最后驱动屏蔽塞下移,至关闭所述存放贮槽的倒空口,

开启潜液泵,以将存放贮槽中的放射性浆液通过倒空管抽入倒空贮槽中,

驱动装置与屏蔽塞相连并驱动屏蔽塞向上移动,以打开所述存放贮槽的倒空口,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互远离,接着收紧提绳,以带动潜液泵从存放贮槽内提出后再从屏蔽塞的两个半塞部之间穿过,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互靠近以拼合形成所述屏蔽塞,最后驱动屏蔽塞下移,至关闭所述存放贮槽的倒空口,

将潜液泵上的管前段与管后段解除连接,将潜液泵上的线前段与线后段解除连接,将潜液泵上的提绳与驱动装置解除相连,最后将潜液泵清洗后存入屏蔽容器中。

本发明中,当设备室内盛放中放浆液的大型贮槽需要检修或退役时,可以将贮槽顶部的倒空口屏蔽塞打开,将事先与相邻厂房内的倒空贮槽相连,以及与供电设备电连的潜液泵通过倒空口放入贮槽底部,潜液泵供电后,即能将贮槽内的浆液抽入相邻设备室内的倒空贮槽中,从而实现此类中放浆液大型贮槽在事故以及退役等情况下的快速倒空,在提高倒空效率的同时,尾气处理量、废液量大大降低。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的放射性浆液倒空系统未使用时的结构示意图;

图2为本发明实施例1提供的放射性浆液倒空系统使用时的结构示意图;

图3为屏蔽塞接口的结构示意图;

图4为屏蔽塞的剖视结构示意图。

图中:1、电缆;2、电缆套管;3、盖板;4、塞子;5、电缆接头;6、第二套管;7、倒空管;8、倒空口;9、存放贮槽;10、气帐;11、驱动装置;12、潜液泵;13、提升铰链;14、衬套;15、冲洗取样孔;16、电缆孔;17、铰链孔;18、废液孔;19、倒空贮槽;20、放化厂房;21、楼板;22、检修孔;23、暂存厂房;24、隔墙;25、第一套管;26、负压及换气装置;27、钢覆面。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图,对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于和简化描述,而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种放射性浆液倒空系统,存放放射性浆液的存放贮槽位于一放化厂房内,该系统包括:潜液泵、倒空贮槽和屏蔽塞;

所述倒空贮槽设于与放化厂房相邻的暂存厂房内,

所述放化厂房的楼板上开设有检修孔,所述存放贮槽的倒空口延伸至检修孔内,所述屏蔽塞位于检修孔内,用于打开或关闭所述存放贮槽的倒空口,

所述潜液泵位于存放贮槽中,其上连接有倒空管和电缆,所述倒空管依次穿过屏蔽塞、放化厂房的楼板,以及放化厂房和暂存厂房之间的隔墙后与倒空贮槽相连通;所述电缆先后穿过屏蔽塞和放化厂房的楼板后与供电设备电连接。

本发明还提供一种利用上述的系统进行放射性浆液倒空的方法,包括:

将潜液泵上的管前段与管后段伸入检修孔内的一端相连,以形成倒空管,将潜液泵上的线前段与线后段伸入检修孔内的一端相连,以形成电缆,将潜液泵上的提绳与驱动装置相连,

驱动装置先与屏蔽塞相连并驱动屏蔽塞向上移动,以打开所述存放贮槽的倒空口,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互远离,接着下放提绳,以带动潜液泵及其上的倒空管和电缆从屏蔽塞的两个半塞部之间穿过后伸入存放贮槽内,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互靠近以拼合形成所述屏蔽塞,最后驱动屏蔽塞下移,至关闭所述存放贮槽的倒空口,

开启潜液泵,以将存放贮槽中的放射性浆液通过倒空管抽入倒空贮槽中,

驱动装置与屏蔽塞相连并驱动屏蔽塞向上移动,以打开所述存放贮槽的倒空口,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互远离,接着收紧提绳,以带动潜液泵从存放贮槽内提出后再从屏蔽塞的两个半塞部之间穿过,再驱动屏蔽塞的两个半塞部相互靠近以拼合形成所述屏蔽塞,最后驱动屏蔽塞下移,至关闭所述存放贮槽的倒空口,

将潜液泵上的管前段与管后段解除连接,将潜液泵上的线前段与线后段解除连接,将潜液泵上的提绳与驱动装置解除相连,最后将潜液泵清洗后存入屏蔽容器中。

实施例1:

如图1和图2所示,本实施例提供一种放射性浆液倒空系统,存放放射性浆液的存放贮槽9位于一放化厂房20内,该倒空系统包括:潜液泵12、倒空贮槽19和屏蔽塞4;

倒空贮槽19设于与放化厂房20相邻的暂存厂房23内,

放化厂房20的楼板21上开设有检修孔22,存放贮槽9的倒空口8延伸至检修孔22内,屏蔽塞4位于检修孔22内,用于打开或关闭存放贮槽9的倒空口8,

潜液泵12位于存放贮槽9中,其上连接有倒空管7和电缆1,倒空管7依次穿过屏蔽塞4、放化厂房20的楼板21,以及放化厂房20和暂存厂房23之间的隔墙24后与倒空贮槽19相连通;电缆1先后穿过屏蔽塞4和放化厂房20的楼板21后与供电设备电连接。

由此,当设备室内盛放中放浆液的大型存放贮槽9需要检修或退役时,可以将贮槽顶部的倒空口屏蔽塞4打开,将事先与相邻厂房内的倒空贮槽19相连,以及与供电设备电连的潜液泵12通过倒空口8放入贮槽底部,潜液泵12供电后,即能将贮槽内的浆液抽入相邻设备室内的倒空贮槽19中,从而实现此类中放浆液大型贮槽在事故以及退役等情况下的快速倒空,在提高倒空效率的同时,尾气处理量、废液量大大降低。

本实施例中,还包括驱动装置11,驱动装置11设于楼板21上且位于检修孔22的上方,

潜液泵12上还设有提绳13,提绳13穿过屏蔽塞4后与驱动装置11相连,驱动装置11用于收放提绳13,以带动潜液泵12伸入存放贮槽9内或将其从存放贮槽9内提出。

通过增设驱动装置11,实现潜液泵12的自动升降,以达到潜液泵12自动伸入存放贮槽9内或其从存放贮槽9内自动提出的目的,从而可减少倒空前准备时期存放贮槽9由于屏蔽塞4打开其内放射性物质扩散对操作人员的放射性辐照。

本实施例中,驱动装置11还用于与屏蔽塞4相连,并驱动屏蔽塞4上下移动,以打开或关闭存放贮槽9的倒空口8。

由此,可减少屏蔽塞4打开或下放过程中存放贮槽9内放射性物质扩散对操作人员的放射性辐照。

可采用卷扬机构和可升降机械手集成化的驱动装置11,卷扬机构用于实现自动提升或下放潜液泵12,可升降机械手用于实现屏蔽塞4的抓取和升降。

本实施例中,

屏蔽塞4由两个半塞部拼合而成,两个半塞部彼此相对的端面开设有通槽,通槽贯穿半塞部的上下端面,两个半塞部上的通槽对应且拼合后形成通孔,以供倒空管7、电缆1和提绳13穿过;

驱动装置11还用于驱动两个半塞部相互靠近以拼合形成屏蔽塞4,或相互远离以供潜液泵12从二者之间穿过。

可通过伸缩缸赋予升降机械手相对驱动装置本体的伸缩功能,从而实现两个半塞部的相互靠近或相互远离。

由此,在屏蔽塞4打开前,操作人员完成驱动装置11与潜液泵12的连接后,即可通过驱动装置11自动完成屏蔽塞4取出、屏蔽塞4取出打开、潜液泵12下放、屏蔽塞4闭合和屏蔽塞4关闭倒空口8的前期准备工作,此时存放贮槽9处于屏蔽状态,潜液泵12工作时不存在放射性射线穿出楼板,以及气溶胶扩散的情况,待潜液泵12将存放贮槽9中的放射性浆液抽入倒空贮槽19中后,再通过驱动装置11自动完成屏蔽塞4取出、屏蔽塞4打开、潜液泵12提出、屏蔽塞4闭合和屏蔽塞4关闭倒空口8的后期工作,从而实现了屏蔽塞4打开过程及打开后操作的全自动化,避免人员近距离接触放射性废液,从而可最大程度降低存放贮槽9内放射性物质扩散对操作人员的放射性辐照,满足中放物质操作流程要求。

在屏蔽塞4可采用钢衬套加内部填充与楼板材质相同的混凝土的双层结构,可以根据不同的使用场合进行调节,采用混凝土填充既可以保证屏蔽效果,还能降低成本。

本实施例中,

倒空管7包括管前段71和管后段72,管后段72的一端与倒空贮槽19相连,另一端先后穿过放化厂房20和暂存厂房23之间的隔墙24,以及放化厂房20的楼板21后伸入检修孔22内,管前段71的一端与潜液泵12相连,另一端穿过屏蔽塞4后与管后段72伸入检修孔22内的一端相连;

电缆1包括线前段11和线后段12,线后段12的一端与供电设备电相连,另一端穿过放化厂房20的楼板21后伸入检修孔22内,线前段11的一端与潜液泵12电连接,另一端穿过屏蔽塞4后与线后段12伸入检修孔22内的一端电连接。

上述倒空系统在未使用时,线后段12的电缆接头5,以及管后段72的接口均留在检修孔孔壁位置,以方便与潜液泵12安装。

本实施例中,通孔设有四个,其中三个分别供倒空管7、电缆1和提绳13穿过,分别为废液孔18、电缆孔16和铰链孔17,另一个为冲洗取样孔15,供洗涤软管或取样检测机构通过,或作为观察窗口使用。

本实施例中,还包括盖板3和气帐10,

盖板3设于检测孔中,用于打开或关闭检测孔的上端开口;

气帐10设于楼板21上,驱动装置11位于气帐10中。

根据放射性水平,盖板3可采用不同材质的混凝土或其他屏蔽材料进行填充。

倒空系统在未使用时,采用设备室盖板3与倒空口屏蔽塞4组成的双层屏蔽结构,倒空系统在使用时,采用气帐10与倒空口屏蔽塞4组成的双层屏蔽结构,气帐10与负压及换气装置相连,可以有效防止放射性射线穿出楼板,以及气溶胶扩散。

打开设备室盖板后,检修环境仍满足检修剂量要求。

本实施例中,楼板21中预埋有第一套管25和第二套管6,第一套管25从楼板21的上端面延伸至检修孔22的孔壁,用于供电缆1穿过,第二套管6从楼板21的下端面延伸至检修孔22的孔壁,用于供倒空管7穿过。

电缆1穿过预埋在楼板内的弧形第一套管25与供电设备相连,倒空管7穿过预埋在楼板内的弧形第二套管6与相邻厂房内的倒空贮槽19相连,可进一步防止放射性射线穿出楼板,以及气溶胶扩散。

本实施例中,楼板21中预埋有衬套14,衬套14套设于检修孔22的下段中,并与存放贮槽9的倒空口8固连。

衬套14与存放贮槽9的倒空口8同轴且内径相同,二者通过焊接连接,方便潜液泵12进入贮槽内部。

衬套14与设备室内的钢覆面27材质相同,二者进行焊接相连,屏蔽塞4与衬套14之间有填充有密封材料,通过压紧密封材料,以保证设备室内气氛不泄露。

实施例2:

本实施例提供一种利用实施例1的系统进行放射性浆液倒空的方法,包括:

打开盖板2,在屏蔽塞4的上方固定好驱动装置11以及气帐10,

将潜液泵12上的管前段71与管后段72伸入检修孔22内的一端相连,以形成倒空管7,将潜液泵12上的线前段11与线后段12伸入检修孔22内的一端相连,以形成电缆1,将潜液泵12上的提绳13与驱动装置11相连,

驱动装置11先与屏蔽塞4相连并驱动屏蔽塞4向上移动,以打开存放贮槽9的倒空口8,再驱动屏蔽塞4的两个半塞部相互远离,接着下放提绳13,以带动潜液泵12及其上的倒空管7和电缆1从屏蔽塞4的两个半塞部之间穿过后伸入存放贮槽9内,再驱动屏蔽塞4的两个半塞部相互靠近以拼合形成屏蔽塞4,最后驱动屏蔽塞4下移,至关闭存放贮槽9的倒空口8,

开启潜液泵12,以将存放贮槽9中的放射性浆液通过倒空管7抽入倒空贮槽19中,

驱动装置11与屏蔽塞4相连并驱动屏蔽塞4向上移动,以打开存放贮槽9的倒空口8,再驱动屏蔽塞4的两个半塞部相互远离,接着收紧提绳13,以带动潜液泵12从存放贮槽9内提出后再从屏蔽塞4的两个半塞部之间穿过,再驱动屏蔽塞4的两个半塞部相互靠近以拼合形成屏蔽塞4,最后驱动屏蔽塞4下移,至关闭存放贮槽9的倒空口8,

将潜液泵12上的管前段71与管后段72解除连接,将潜液泵12上的线前段11与线后段12解除连接,将潜液泵12上的提绳13与驱动装置11解除相连,最后将潜液泵12清洗后存入屏蔽容器中。

本实施例中,可在潜液泵12从存放贮槽9内提出至倒空口位置时,将洗涤软管通过屏蔽塞4上的冲洗取样孔进入存放贮槽9内对潜液泵12进行初步清洗,从而可减少潜液泵12外表面的放射性废液对操作人员的辐照。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术分类

06120113806007