CN105625491B - 核设施池清洁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核设施池清洁设备，包括：具有浮体(12，14，46，48)的能够在水(80)中漂浮的浮动平台(10，40，62)；用于在填充有水的、待清洁的核设施池(78)的表面上移动浮动平台(10，40，62)的驱动设备(26，28)；与浮动平台(10，40，62)连接的拖吊设备(16，54)；能够通过拖吊设备(16，54)垂直吊上和吊下(22)的泵(20，52，66)，该泵具有在其第一末端与其连接的、用于清洁核设施池(78)的底部的吸气软管(24，70)；用于至少遥控驱动设备(26，28)和拖吊设备(16，54)的遥控设备(86)；可选的固定的外部储存罐(76)，其中吸气软管(24，70)优选至少间接地以其第二末端通入固定的外部储存罐(76)中。

Description

核设施池清洁设备
技术领域
本发明涉及一种核设施池清洁设备。已知的是，进行核反应的核设施中，例如核电站，会暂时地临时存放燃烧后的乏燃料。这样的存储通常在水池中或者核设施池中完成，根据当地条件，也可能在建筑物外部户外存放。
背景技术
由于在户外中不可避免地有像是树叶、污物、灰尘或者类似物这样的有机的颗粒进入，在这类的核设施池中会随着时间积累泥状的沉积物。淤泥大部分由有机材料组成并且小部分由高辐射性的燃料颗粒组成。临时存放的乏燃料通常存放在由钢板制成的槽式自卸型的存储容器中，该存储容器就其自身而言处于核设施池中不确定的位置。处在水中的悬浮物限制了对于水池中的视野，从而使得存储容器的视觉定位变得困难。
为了能够出于清除目的而从池中去除具有乏燃料(通常为高辐射性的燃料元素)的存储容器，必须首先从核设施池中去除大部分的污泥。根据现有技术，污泥通过潜水泵而泵出，该潜水泵悬吊在越过核设施池而伸过的起重机上，其中仅为了泵出污泥的目的而临时设置这类的起重机。就此，缺点在于核设施池的较大宽度，例如20m至30m，这使得具有相应大小的跨度的汽车式起重机或者在轨道上行驶的龙门式起重机成为必需。此外，池边缘可到达性非常受限于当地条件，例如受到邻接的建筑物或者已存在的龙门式起重机的限制。
发明内容
从现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种核设施池清洁设备，该设备能够特别灵活地使用并且在较狭窄的空间条件下也能够围绕待清洁的核设施池来使用该设备。
该目的通过根据本发明的核设施池清洁设备而达到。该设备的特征在于：
·具有浮体的能够在水中漂浮的浮动平台；
·用于在填充有水的、待清洁的核设施池的表面上移动浮动平台的驱动设备；
·与浮动平台连接的拖吊设备；
·能够通过拖吊设备垂直吊上和吊下的泵，该泵具有在其第一末端与其连接的、用于清洁核设施池底部的吸气软管；
·用于至少遥控驱动设备和拖吊设备的遥控设备；
·可选的固定的外部储存罐，
·其中吸气软管优选至少间接地以其第二末端通入固定的外部储存罐中。
本发明的基本构思在于，替代固定的起重机而使用遥控的、能够漂浮的浮动平台，该浮动平台具有能够下沉到池底的高度的、为待去除的污泥而设的抽吸泵。通过使用例如以多个彼此间隔开的组的形式设置的浮体，以有利的方式确保了高度防倾斜的稳定性，从而例如通过后拉吸气软管而产生的力负荷不会对浮动平台的稳定的漂浮位置造成影响。为了进一步避免扭转力矩或倾斜力矩的负载，拖吊设备优选设置在浮动平台中央上的缝隙上方，从而使通过缝隙向下拖吊的具有软管的泵不会通过倾斜力矩而影响到浮动平台的稳定漂浮位置。
为了驱动设备以及拖吊设备而设的遥控装置实现了以对于控制人员而言无风险的方式在核设施池中调度浮动平台。由于浮动平台较小的尺寸(例如具有1.5m×2m的基面)，使得核设施池的很难进入的区域也能够轻易地到达并且得到清洁。为此，使泵下沉到池底的高度并且启动，以便于抽吸池底。在浮动平台相应的位移运动过程中完全地清洁池底并且使存储容器显露出来，从而能够接下来将该存储容器从核设施池中去除并且输送至排出处。就此抽吸走的含有污泥的水例如泵入到在池边缘的固定的、外部储存罐中。此处可选择性地筛除污泥并且将清洁后的水再次引回到核设施池中。
由于在核设施池当中和附近严峻的放射性条件,浮动平台应该尽量不从水中浮出而是持续停留在水中。因此可选择地确保，使有可能待更换的部件具有能够遥控操作进行解除的搭钩。
根据按照本发明的浮动平台的一种特别优选的设计方式，在吸气软管的第二末端处设置连接组件，该连接组件与排出软管的第一末端相连。通过这样的连接组件以及将软管分为吸气软管和排出软管，以有利的方式使根据本发明的系统的组建或者装配得以简化。连接组件能够选择性地也包括为这两个软管而设的卷绕设备，从而避免了软管较长的延伸。由此实现了更简单的调度浮动平台。
根据按照本发明的核设施池清洁设备的另一种设计方式使连接组件与浮动平台连接。因此使功能性所需的额外组件，例如用于吸出水的预滤器，也能够容易地安装在浮动平台的边缘(Bord)处。
根据本发明的核设施池清洁设备的另一种变体，吸气软管的长度至少相当于待清洁的核设施池的深度。由此确保了，能够将泵一直吊下到达池底。
根据按照本发明的核设施池清洁设备的另一种设计变体，借助于拖吊设备，泵能够从浮动平台以内的上方位置吊上或吊下到达水面下方的下方位置，特别是到达待清洁的核设施池的底面上。在该上方位置上，泵以及吸气软管都位于水面上方，例如以500mm的距离。由此，避免了由水对泵造成的持续负载，特别是在浮动平台没有使用而停留在核设施池中时。
根据核设施池清洁设备一种特别优选的设计变体，该驱动设备包括至少三个驱动装置，即，
·一个用于轴向向前推进的驱动装置以及
·两个用于浮动平台横向位移以及旋转的驱动装置。
驱动装置例如可以是向前推进的螺旋桨。通过这三个驱动装置，保证了在核设施池的水面上的浮动平台的可调度性。能够转动的推进式螺旋桨也是适合的驱动装置。以理想的方式使用到电动机。
根据核设施池清洁设备的另一种设计方式，在浮动平台上设置至少一个观测照相机，理想的情况下设置两个观测照相机，即，一个轴向的推进方向上设置在前部，一个以相反方向设置在浮动平台的尾部。
根据核设施池清洁设备的更优选的设计方式，所述的至少一个观测照相机的图像数据能够传送到遥控设备的显示设备并且能够在那里显示出来。根据通过照相机获得的、为遥控设备处的浮动平台的控制人员提供的图像信息，使得浮动平台的遥控变得明显更加简单。因此能够在下沉、上升以及泵出的过程中观察到平台的周围环境。图像数据或者可以直接地在遥控设备上显示出来或者也可以在视线内的屏幕上显示出。
根据按照本发明的核设施池清洁设备的另一种设计方式，在浮动平台处设置用于照亮所述至少一个观测照相机的拍摄范围的照明装置。例如LED是适合的照明装置。
根据核设施池清洁设备的另一种设计方式，使浮动平台通过能够在水中漂浮的软性电缆束与外部的固定传输接口连接。通过该电缆束的可漂浮性，以有利的方式避免了可能对浮动平台的稳定漂浮位置造成危害的扭转力矩或倾斜力矩。可漂浮性例如通过设置与电缆束连接的浮体而实现。传输接口通常通过插拔连接在池边缘处形成。
对应于核设施池清洁设备的另一种设计方式，使该可漂浮的电缆束包括用于为浮动平台供给电能的供电线或者也包括特别用于与遥控设备数据交换的数据线。因此具有了用于浮动平台的顺利工作的全部所需的供电和通信线路。在平台上的电控柜用于控制拖吊装置、驱动装置和泵。
根据核设施池清洁设备的一种特别优选的设计方式，使浮动平台具有金属框架，该金属框架具有在其轴向中心轴两侧彼此相互间隔设置的浮体，其中拖吊设备至少部分地设置在两个浮体之间形成的中间空间里。通过使用金属框架，极度简化了结构。例如能够通过该金属框架将大量较小的同类型浮体连接成为大的浮体。通过间隔布置增大了浮动平台的有效基面并且由此稳定了浮动位置。在浮体之间形成的中央中间空间很好地适合于，能够从此处在中心引导拖吊设备，由此进一步改善了浮动稳定性。
根据核设施池清洁设备另一种设计方式，浮动平台具有在水平方向至少局部围绕的缓冲器。在可能与例如池边缘冲撞的情况下，由此以有利的方式缓和了冲力并且避免了浮动平台的损坏。
更多有利的设计可能性在从属权利要求中说明。
附图说明
根据附图中示出的实施例对本发明、其他的实施方式以及其他的优点进行进一步的说明。其中：
图1示出了第一种示例的浮动平台；
图2示出了第二种示例的浮动平台；以及
图3示出了具有核设施池清洁设备的核设施池。
具体实施方式
图1以侧视图示出了第一种示例的浮动平台10。在金属框架32处，在其轴向中心的两侧设置长方体状的浮体12、14，这些浮体使水中漂浮的浮动平台10至少部分地保持在水面34的上方。在相对于彼此以一定间距设置的浮体12、14之间设有拖吊设备16，在这种情况下该拖吊设备包括了具有驱动装置的绞盘，该绞盘通过经绞盘轮18引导的绳索能够以箭头22的方向吊上或者吊下固定在绳索末端的泵20。泵20经吸气软管24与没有示出的储存罐连接，泵出的水引入到该储存罐中。
浮动平台10通过包括了多个驱动装置26、28的驱动设备能够完全得以调度，其中这些驱动装置26、28与拖吊设备16一样地能够经没有示出的遥控设备遥控。围绕浮动平台10设置有局部围绕的缓冲器30，这些缓冲器例如相应地缓解了通过与池边缘冲撞而造成的冲力，从而这样以有利的方式避免了浮动平台10的损坏。
图2以俯视图示出了第二种示例的浮动平台40。在金属框架42处相对于彼此以水平间隔设置两个浮体46、48，这些浮体使浮动平台40保持在水面上方。在框架42的横杆44的上方设置电控箱50，该电控箱通过没有示出的电缆束以选择性的方式向浮动平台40的不同电气部件，例如拖吊设备54，提供电源电压。拖吊设备54是绞缆盘，通过该绞缆盘能够吊上和吊下泵52。
图3示出了具有核设施池清洁设备的核设施池60。浮动平台62在填充了水80的核设施池78的水面82上漂浮。通过浮动平台62的拖吊设备，经绳索68能够将泵66吊下至核设施池78的底面。泵66为此设置为，在其工作中将水从池底部泵入到吸气软管70中，该吸气软管通入到浮动平台62上的连接组件72中。从连接组件72起始设置排出软管74，该排出软管在本实施例中通入到池边缘处固定的、外部储存罐76中，在该储存罐中引入泵出的水。
浮动平台62此外还具有在上方装配的电控箱64，由该电控箱向浮动平台62的驱动设备和拖吊设备进行供给。该电控箱64自身方面通过可漂浮的电缆束90提供电能，其中该电缆束90也具有用于遥控浮动平台62的数据线。电缆束90的可漂浮性通过浮体92而实现。该电缆束90在池边缘处与外部的、固定传输接口84连接，在该固定传输接口处提供了电能供给以及数据接口。
附图标记说明
10 第一种示例的浮动平台
12 浮动平台的第一浮体
14 浮动平台的第二浮体
16 拖吊设备
18 绞盘轮
20 泵
22 泵的吊上和吊下方向
24 吸气软管
26 驱动设备的第一驱动装置
28 驱动设备的第二驱动装置
30 缓冲器
32 金属框架
34 水面
40 第二种示例的浮动平台
42 金属框架
44 金属框架的横杆
46 浮动平台的第一浮体
48 浮动平台的第二浮体
50 电控箱
52 泵
54 拖吊设备
60 具有核设施池清洁设备的核设施池
62 浮动平台
64 电控箱
66 泵
68 绳索
70 吸气软管
72 连接组件
74 排出软管
76 固定的外部储存罐
78 核设施池
80 核设施池的含水量
82 水面
84 外部的固定传输接口
86 遥控设备
88 控制人员
90 可漂浮的电缆束
92 电缆束的浮体

Claims (13)

1.一种核设施池清洁设备，包括：
具有浮体(12，14，46，48)的、能够在水(80)中漂浮的浮动平台(10，40，62)；
用于在填充有水的、待清洁的核设施池(78)的表面上移动所述浮动平台(10，40，62)的驱动设备(26，28)，所述驱动设备设置在所述浮动平台上，所述驱动设备(26，28)至少包括一个用于轴向向前推进的驱动装置以及同时用于所述浮动平台(10，40，62)的横向位移以及旋转的两个驱动装置，所述驱动装置是向前推进的螺旋桨；
与浮动平台(10，40，62)连接的拖吊设备(16，54)；
能够通过所述拖吊设备(16，54)垂直吊上和吊下(22)的泵(20，52，66)，所述泵具有连接在所述泵的第一末端的、用于清洁所述核设施池(78)的底部的吸气软管(24，70)；
用于至少遥控所述驱动设备(26，28)和所述拖吊设备(16，54)的遥控设备(86)，
在所述吸气软管(24，70)的第二末端处设置连接组件(72)，所述连接组件将所述吸气软管的第二末端与排出软管(74)的第一末端连接，所述排出软管以自身的第二末端通入到固定的外部储存罐(76)中，
所述连接组件(72)与所述浮动平台(10，40，62)连接起来。
2.根据权利要求1所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述吸气软管(24，70)的长度大于等于待清洁的所述核设施池(78)的深度。
3.根据上述权利要求中的任意一项所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述泵(20，52，66)借助于拖吊设备(16，54)能够从位于所述浮动平台(10，40，62)内部的上方位置吊上或吊下(22)到达在水面(34，82)下方的下方位置。
4.根据权利要求3所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述下方位置位于待清洁的所述核设施池(78)的底面上。
5.根据权利要求1所述的核设施池清洁设备，其特征在于，在所述浮动平台(10，40，62)上设置至少一个观测照相机。
6.根据权利要求5所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述至少一个观测照相机的图像数据能够传送到所述遥控设备(86)的显示设备上并且在所述显示设备处显示出来。
7.根据权利要求5或6所述的核设施池清洁设备，其特征在于，在所述浮动平台(10，40，62)处设置用于照明所述至少一个观测照相机的拍摄范围的照明装置。
8.根据权利要求1所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述浮动平台(10，40，62)借助于软性的在水中可漂浮的电缆束(90)与外部的固定传输接口(84)连接。
9.根据权利要求8所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述可漂浮的电缆束(90)包括为所述浮动平台(10，40，62)供给电能的供电线。
10.根据权利要求8或9所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述可漂浮的电缆束(90)包括数据线。
11.根据权利要求10所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述数据线用于与所述遥控设备(86)进行数据交换。
12.根据权利要求1所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述浮动平台(10，40，62)具有金属框架(32，42)，所述金属框架具有在自身轴向中心轴两侧彼此相互间隔设置的浮体(12，14，46，48)，其中所述拖吊设备(16，54)至少部分地设置在所述浮体(12，14，46，48)之间形成的中间空间里。
13.根据权利要求1所述的核设施池清洁设备，其特征在于，所述浮动平台(10，40，62)具有水平方向上至少部分围绕的缓冲器(30)。
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