CN103943159A - 用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统 - Google Patents

用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，所述更换系统包括与树脂床（1）上部相连通的压缩空气管线和与树脂床（1）下部相连通的树脂卸料管线；所述压缩空气管线的进气口与压缩空气供应设备（19）相连通，所述树脂卸料管线的出料口与废料箱（2）相连通。采用本发明的技术方案，通过树脂更换管线借助气体将树脂床中的废树脂卸出，可以防止运行人员与放射性剂量较高的废树脂及树脂床接触，减少运行人员在控制区的工作时间，从而起到保护运行人员的功能。

Description

用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统
技术领域
本发明属于一种树脂更换系统，具体涉及一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统。
背景技术
现役核电厂放射性区域树脂装填一般采用锥形漏斗树脂装填箱，即采用重力的方法树脂通过装填箱自流至树脂床内，需要运行人员长时间在控制内进行操作，增加运行人员受照剂量。
本发明旨在构建一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统。通过树脂更换管线借助气体将树脂床中的废树脂卸出，可以防止运行人员与放射性剂量较高的废树脂及树脂床接触，减少运行人员在控制区的工作时间，从而起到保护运行人员的功能。
以专利“树脂更换装置”（申请号：CN200820154500.0）为例，其方案主要用于为树脂床更新树脂，并通过该装置节约人力资源。而本专利申请不仅用于更新树脂而且可以通过该系统将废树脂排至下游水泥固化工艺环节，不仅可以节约人力资源，本系统与树脂床实体隔离，可以减少运行人员受照剂量。
还有一些例子，如专利“树脂装卸小车”（申请号：CN201220286779.4）等均属于树脂更换设备，与本专利申请所述系统存在实质性差异。
本技术根据核电站中树脂床中树脂以及树脂床所设房间放射性水平高的特点，采用分散式布置设计，将本发明所述系统分别布置在设备间及阀门间中，确保运行人员与树脂床实体隔离，防止运行人员与放射性水平较高的废树脂及树脂床发生不必要的接触，从而起到保护运行人员的功能。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，能够通过树脂更换管线借助气体将树脂床中的废树脂卸出，避免运行人员与放射性剂量较高的废树脂及树脂床接触，从而起到保护运行人员的作用。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，所述更换系统包括与树脂床上部相连通的压缩空气管线和与树脂床下部相连通的树脂卸料管线；所述压缩空气管线的进气口与压缩空气供应设备相连通，所述树脂卸料管线的出料口与废料箱相连通。
进一步，所述压缩空气管线上设有压缩空气管线减压阀及压缩空气管线滤头；所述树脂卸料管线上设有常关树脂床树脂出口隔离阀及常关树脂卸料管线隔离阀。
进一步，所述更换系统还包括与树脂床上部相连通的除盐水冲洗管线，所述除盐水冲洗管线的进水口与除盐水供应设备相连通。
进一步，所述除盐水冲洗管线上依次设有常关除盐水冲洗管线隔离阀、除盐水冲洗管线止回阀及除盐水冲洗管线滤头。
进一步，所述更换系统还包括与树脂床上部相连通的安全阀管线，所述安全阀管线的排气口与疏通排气装置相连通。
进一步，所述安全阀管线上设有树脂床安全阀及安全阀管线滤头。
进一步，所述更换系统还包括除盐床处理管线，所述除盐床处理管线分为两部分，包括上部分除盐床处理管线及下部分除盐床处理管线，所述上部分出水口与除盐水冲洗管线相连通，上部分除盐床处理管线进水口与放射性废水管线相连通，下部分除盐床处理管线进水口与树脂床的下部相连通，下部分除盐床处理管线的出水口与另一个除盐床相连通；上部分除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线上游隔离阀，下部除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线下游隔离阀。
进一步，所述废料箱上设有排气管线，所述排气管线上设有废料箱排气滤头。
进一步，所述更换系统还包括与废料箱底部相连通的废料外排管线，所述废料外排管线出料口与水泥固化系统相连接。
进一步，所述树脂床、树脂卸料管线上的常关树脂出口隔离阀、除盐床处理管线上的常开除盐床处理管线上游隔离阀、常开除盐床处理管线下游隔离阀及安全阀管线上的树脂床安全阀布置在单独的除盐器间；废料箱布置在单独的设备间；压缩空气管线上的压缩空气管线减压阀，除盐水冲洗管线上的常关除盐水冲洗管线隔离阀、除盐水冲洗管线止回阀布置在单独的第一阀门间；树脂卸料管线上的常关树脂卸料管线隔离阀以及废料外排管线上的常关废料外排管线隔离阀布置在单独的第二阀门间；第一阀门间、第二阀门间、设备间和除盐器间均采用实体隔离。
本发明的有益技术效果在于：
（1）本发明通过在树脂床上设有压缩空气管线，能够借助压缩空气管线内气体的压力将树脂床内的废树脂排出；避免运行人员与放射性剂量较高的树脂床及废树脂接触，减少运行人员在控制区的工作时间，从而起到保护运行人员的作用；
（2）本发明在树脂床上设有除盐水冲洗管线，能够借助除盐水冲洗管线内的除盐水，冲洗卸料后的树脂床；
（3）本发明在树脂床上还设有安全阀管线，通过在安全阀管线上安装一台树脂床安全阀，能够确保树脂床内的压力，防止树脂床内的压力超压。
附图说明
图1是本发明用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，是本发明提供的一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，该更换系统用于更换核电站树脂床1内的树脂。该更换系统包括与树脂床1的上部相连通的压缩空气管线节点N01至N02以及与树脂床1下部相连通的树脂卸料管线节点N07至N08。压缩空气管线节点N01至N02的进气口与压缩空气供应设备19相连通；树脂卸料管线节点N07至N08的出料口与废料箱2相连通。
其中，压缩空气管线上设有压缩空气管线减压阀3及压缩空气管线滤头9；为了保证树脂床内的气压，压缩空气供应设备19的压力维持在0.35至0.45MPa，压缩空气减压阀3的阀后压力整定在0.2MPa。通过压缩空气管线上的压缩空气减压阀将树脂床内的压力保持在0.2MPa，用于将树脂床内的树脂排入废料箱。树脂卸料管线上设有常关树脂床树脂出口隔离阀15及常关树脂卸料管线隔离阀6。
为了保证将废料箱2内的废树脂排出，在废料箱2的底部设有与废料箱2相连通的废料外排管线节点N09至N10，废料外排管线的出料口与水泥固化系统20相连接。通过水泥将废树脂进行固化处理，防止废树脂中的放射性元素对人体造成伤害。废料外排管线N09至N10上设有废料外排管线隔离阀7。废料外排管线通过重力将废料箱2内的废树脂排空。
树脂更换系统还包括与树脂床1上部相连通的除盐水冲洗管线节点N03至N04，所述除盐水冲洗管线进水口与除盐水供应设备21相连通。其中，除盐水冲洗管线上依次设有常关除盐水冲洗管线隔离阀4、除盐水冲洗管线止回阀16及除盐水冲洗管线滤头8。除盐水冲洗管线用于接入除盐水供应设备21，通过除盐水供应设备21通过的除盐水对卸料后的树脂床1进行冲洗。
树脂更换系统还包括与树脂床1上部相连通的安全阀管线节点N05至N06，安全阀管线的排气口与疏通排气装置22相连通。其中，安全阀管线上设有树脂床安全阀5及安全阀管线滤头10。树脂床安全阀5整定值设定为0.3MPa，用于防止树脂床内压力超压。
树脂更换系统还包括除盐床处理管线节点N11至N12，经过节点N13和节点N04，除盐床处理管线分为两部分，上部分除盐床处理管线和下部分除盐床处理管线，上部分除盐床处理管线进水口与放射性废水管线24相连通，上部分除盐床处理管线出水口与除盐水冲洗管线在节点N13处相连通；下部分除盐床处理管线进水口与树脂床1的下部相连通，下部分除盐床处理管线的出水口与另一个除盐床27相连通。其中，上部除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线上游隔离阀12及下部除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线下游隔离阀13及除盐床处理管线滤头14。上部分除盐床处理管线与除盐床冲洗管线共用除盐水冲洗管线滤头，并与树脂床相连接。
另外，废料箱1上设有排气管线23，该排气管线23能够将废料箱2内的气体排出，保证废料箱内气体的压力。排气管线23的进气口设有废料箱排气滤头11。
为了减少运行人员在各操作环节中受辐射的剂量，树脂床1、树脂卸料管线上的常关树脂出口隔离阀15、除盐床处理管线上的常开除盐床处理管线上游隔离阀12、常开除盐床处理管线下游隔离阀13及安全阀管线上的树脂床安全阀5布置在单独的除盐器间17。废料箱2布置在单独的设备间18。压缩空气管线上的压缩空气管线减压阀3，除盐水冲洗管线上的常关除盐水冲洗管线隔离阀4、除盐水冲洗管线止回阀16均布置在第一阀门间25。树脂卸料管线上的常关树脂卸料管线隔离阀6以及废料外排管线上的常关废料外排管线隔离阀7均布置在第二阀门间26；第一阀门间25、第二阀门间26、设备间18和除盐器间17均采用实体隔离。
综上所述，一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统具有压缩空气管线、除盐水冲洗管线、废料外排管线、除盐床处理管线及树脂卸料管线，上述管线共三种工作模式，分别为树脂卸料、树脂床冲洗及废料外排三种工作模式。
其中，当处于树脂卸料模式时，关闭常开除盐床处理管线上游隔离阀12及除盐床处理管线下游隔离阀13；打开树脂卸料管线上常关树脂卸料管线隔离阀6及常关树脂床树脂出口隔离阀15并接入压缩空气管线。
当处于树脂床冲洗模式时，关闭常开除盐床处理管线上游隔离阀12及除盐床处理管线下游隔离阀13，打开除盐水冲洗管线上常关除盐水冲洗管线隔离阀4并接入除盐水供应设备21。
当处于冲洗水排空模式时，关闭常开除盐床处理管线上游隔离阀12及除盐床处理管线下游隔离阀13，打开树脂卸料管线上常关树脂卸料管线隔离阀6及常关树脂床树脂出口隔离阀15并接入压缩空气管线。
当处于废料外排模式时，打开常关废料外排管线隔离阀7。
本发明的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (10)

1.一种用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述更换系统包括与树脂床（1）上部相连通的压缩空气管线和与树脂床（1）下部相连通的树脂卸料管线；所述压缩空气管线的进气口与压缩空气供应设备（19）相连通，所述树脂卸料管线的出料口与废料箱（2）相连通。
2.如权利要求1所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述压缩空气管线上设有压缩空气管线减压阀（3）及压缩空气管线滤头（9）；所述树脂卸料管线上设有常关树脂床树脂出口隔离阀（15）及常关树脂卸料管线隔离阀（6）。
3.如权利要求2所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述更换系统还包括与树脂床（1）上部相连通的除盐水冲洗管线，所述除盐水冲洗管线的进水口与除盐水供应设备（21）相连通。
4.如权利要求3所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述除盐水冲洗管线上依次设有常关除盐水冲洗管线隔离阀（4）、除盐水冲洗管线止回阀（16）及除盐水冲洗管线滤头（8）。
5.如权利要求4所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述更换系统还包括与树脂床（1）上部相连通的安全阀管线，所述安全阀管线的排气口与疏通排气装置（22）相连通。
6.如权利要求5所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述安全阀管线上设有树脂床安全阀（5）及安全阀管线滤头（10）。
7.如权利要求6所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述更换系统还包括除盐床处理管线，所述除盐床处理管线分为两部分，包括上部分除盐床处理管线及下部分除盐床处理管线，所述上部分除盐床处理管线出水口与除盐水冲洗管线相连通，上部分除盐床处理管线进水口与放射性废水管线（24）相连通，下部分除盐床处理管线进水口与树脂床（1）的下部相连通，下部分除盐床处理管线的出水口与另一个除盐床（27）相连通；上部分除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线上游隔离阀（12），下部分除盐床处理管线上设有常开除盐床处理管线下游隔离阀（13）。
8.如权利要求1-7任一项所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述废料箱（2）上设有排气管线（23），所述排气管线上设有废料箱排气滤头（11）。
9.如权利要求8所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：所述更换系统还包括与废料箱（2）底部相连通的废料外排管线，所述废料外排管线出料口与水泥固化系统（20）相连接。
10.如权利要求9所述的用于核电站的以气体为传输介质的树脂更换系统，其特征是：树脂床（1）、树脂卸料管线上的常关树脂出口隔离阀（15）、除盐床处理管线上的常开除盐床处理管线上游隔离阀（12）、常开除盐床处理管线下游隔离阀（13）及安全阀管线上的树脂床安全阀（5）布置在单独的除盐器间（17）；废料箱（2）布置在单独的设备间（18）；压缩空气管线上的压缩空气管线减压阀（3），除盐水冲洗管线上的常关除盐水冲洗管线隔离阀（4）、除盐水冲洗管线止回阀（16）布置在单独的第一阀门间（25）；树脂卸料管线上的常关树脂卸料管线隔离阀（6）以及废料外排管线上的常关废料外排管线隔离阀（7）布置在单独的第二阀门间（26）；第一阀门间（25）、第二阀门间（26）、设备间（18）和除盐器间（17）均采用实体隔离。
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