CN107293343A - 核电站废树脂的装载卸载转运装置及其转运方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了核电站废树脂的装载卸载转运装置及其转运方法，属于放射性废物安全转运技术领域。本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置，包括屏蔽运输装置，装载接口设备和卸载接口设备；装载时，所述屏蔽运输装置通过软管与装载接口设备连接；卸载时，所述屏蔽运输装置通过软管与卸载接口设备连接；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，安全，高效，能够有效降低外泄污染风险和人员操作辐射危险性。
Description
技术领域
本发明涉及核电站废树脂的装载卸载转运装置及其转运方法，属于放射性废物安全转运技术领域。
背景技术
近年来，我国核电站发展迅速，每年累积产生的放射性废物量也将成倍增长。随着三代核电技术的引进，关于其废物处理的“全厂共用、离堆模式、集中处理”的先进理念也一同被引入，通过采用单台机组核岛废物处理系统与多台机组共用的厂址废物处理设施相结合的模式，分类收集，分类处理，集中储存，分批处置各类放射性物质。而废物转运是实现离堆废物处理的关键步骤。
核电厂反应堆一回路冷却剂、乏燃料水池池水的净化处理多用离子交换树脂进行净化处理,当离子交换树脂的交换容量降低,树脂床达不到所要求的净化效果或交换柱两端的压差达到一定值时就需更换树脂,所以核电厂每年要产生相当数量的放射性废树脂，废树脂是核电站运行过程中的主要低、中放射性废物之一。对于废树脂，目前在役核电站中废树脂主要采用由贮槽和管路系统组成的固定设施转运，由于贮槽和管线等长期处于地下，一旦出现故障，施工困难且维修周期长，难以保障放射性废树脂的接收，影响反应堆的正常运行。
因此，急需一种安全、高效以及降低外泄污染风险和人员操作辐射危险性的废树脂装载卸载转运装置及其转运方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种安全、高效以及降低外泄污染风险和人员操作辐射危险性的废树脂装载卸载转运装置。
本发明的另一个目的在于，提供核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，主要采用真空抽吸的方法对屏蔽运输装置进行废树脂的装载和卸载，输送时间短、效率高，由于采用在负压环境真空抽吸转运废树脂，可降低外泄污染风险。
本发明的技术方案如下：
本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置，包括屏蔽运输装置，装载接口设备和卸载接口设备；装载时，所述屏蔽运输装置通过软管与装载接口设备连接；卸载时，所述屏蔽运输装置通过软管与卸载接口设备连接；
所述屏蔽运输装置包括设置在屏蔽套筒内的容器储罐，所述容器储罐上设有第一装载抽真空管道，所述第一装载抽真空管道通过第一真空泵连接第二装载抽真空管道；所述容器储罐上设有树脂运输管道，所述树脂运输管道分别与储罐装载管道、储罐卸载管道和储罐除水管道相连；
所述装载接口设备包括与软管相连的第一排气管道和装载清洗试压管道，所述装载清洗试压管道与第一除盐水箱相连，还包括树脂装载管道，所述树脂装载管道一端与装载清洗试压管道相连，另一端与装载中间罐相连；所述第一排气管道与充装排气管道相连，所述充装排气管道与装载中间罐相连；所述充装排气管道和树脂装载管道均与储罐除水连接管道相连；所述第一除盐水箱通过装载软管清洗管道与装载中间罐清洗管道相连，所述装载中间罐清洗管道与装载中间罐相连；所述装载清洗试压管道和装载软管清洗管道之间连接有装载试压管道；还包括废树脂收集槽，所述废树脂收集槽通过树脂除水管道与装载中间罐相连，所述树脂除水管道上设有除水泵，所述除水泵并联有除水泵回水管道；所述废树脂收集槽还通过树脂充装管道与装载中间罐相连；
所述卸载接口设备包括与软管相连的树脂卸载管道和第二排气管道；所述树脂卸载管道分为两路，一路为卸载清洗试压管道，另一路为泵送进水管道；所述卸载清洗试压管道与第二除盐水箱相连，所述第二除盐水箱通过卸载软管清洗管道与卸载中间罐清洗管道相连，所述卸载中间罐清洗管道与卸载中间罐相连；所述卸载清洗试压管道和卸载软管清洗管道之间连接有卸载试压管道；所述第二排气管道与卸载抽真空管道相连，所述卸载抽真空管道与卸载中间罐相连，所述卸载抽真空管道上设有第二真空泵；还包括废树脂接收槽，所述废树脂接收槽与树脂泵送管道相连，所述树脂泵送管道与树脂输送泵相连，所述树脂输送泵与泵送进水管道相连，所述树脂泵送管道和泵送进水管道均与输送泵回水管道相连；所述卸载清洗试压管道还通过储罐卸载连接管道与卸载中间罐相连；所述卸载中间罐底部设有用于连接泵送进水管道的底部树脂输送管道。
进一步地，所述屏蔽运输装置还包括设置在容器储罐中的第一液位计，第一压力计，第一补气管道和第一搅拌器。
进一步地，所述装载接口设备还包括设置在装载中间罐中的第二补气管道，第二压力计，第二液位计和第二搅拌器。
进一步地，所述卸载接口设备还包括设置在卸载中间罐中的第三补气管道，第三压力计，第三液位计和第三搅拌器。
进一步地，所述容器储罐安装在屏蔽套筒内，所述屏蔽套筒上方设有屏蔽盖，所述屏蔽盖采用楔形对开结构，沿着屏蔽盖导轨开启或关闭，所述屏蔽盖导轨通过支架固定在所述屏蔽套筒上。
进一步地，所述容器储罐和屏蔽套筒之间设有泄露探测计。
进一步地，还包括控制系统，所述控制系统有就地控制和远程控制两种方式，就地控制通过电控柜实现，远程控制通过手持式触摸屏实现；所述电控柜设置在屏蔽运输装置内部。
进一步地，所述软管包括树脂输送连接软管和排气连接软管，所述树脂输送连接软管和排气连接软管两端均设有快换接头，实现所述屏蔽运输装置与装载接口设备以及屏蔽运输装置与卸载接口设备的快速连接。
本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，包括装载步骤和卸载步骤；
装载步骤：
S1，软管连接状态检测：
由软管将屏蔽运输装置与装载接口设备进行对接，确认对接完成后，打开装载试压管道上阀门，除盐水经过并充满装载试压管道、装载清洗试压管道和树脂运输管道，达到一定压力0.2MPa时，关闭阀门，对其保压，观察树脂输送连接软管连接处有无泄漏现象；若管道连接密封性良好，则检测完成；
S2，装载中间罐充装、除水、补水：
装载中间罐充装及除水，通过进行装载中间罐树脂充装-除水测量，使装载中间罐内树脂含量大于树脂装载量；装载中间罐补水，使装载中间罐内树脂和水含量达到装载量；
装载中间罐充装：打开树脂充装管道和充装排气管道上阀门，将废树脂收集槽内的树脂和水混合物靠重力排放到装载中间罐内；当第二液位计达到指定值时，关闭阀门；
装载中间罐除水：打开第二补气管道和树脂除水管道上阀门，启动除水泵，将装载中间罐内的水通过树脂除水管道回送到废树脂收集槽内，结束后停止除水泵并关闭阀门；
重复数次装载中间罐充装及除水，直到第二液位计监测到装载中间罐内树脂含量大于树脂装载量时停止；
装载中间罐补水：
打开装载中间罐清洗管道上阀门，补充水，当第二液位计监测达到树脂和水混合物装载量对应的液位时，关闭阀门；
S3，屏蔽运输装置树脂装载：
打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对容器储罐抽真空，当第一压力计达到指定值时停止第一真空泵；启动第二搅拌器搅动装载中间罐内树脂和水混合物，提高树脂流动性；打开第二补气管道，对装载中间罐补气，打开树脂装载管道和储罐装载管道上阀门，将装载中间罐内的树脂和水混合物真空抽吸到容器储罐内，直至树脂完全转运，关闭阀门和第二搅拌器；
S4，软管清洗：
对树脂输送连接软管进行清洗；打开装载软管清洗管道上阀门，当第一除盐水箱内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对容器储罐抽真空，当第一压力计达到指定值时停止第一真空泵；打开装载清洗试压管道和储罐装载管道上阀门，利用第一除盐水箱内的水对树脂输送连接软管进行冲洗，结束后关闭阀门；
卸载步骤：
S1，软管连接状态检测：
由软管将屏蔽运输装置与卸载接口设备进行对接，确认对接完成后，打开卸载试压管道上阀门，除盐水经过并充满卸载试压管道、卸载清洗试压管道、树脂运输管道，达到一定压力0.2MPa时，关闭阀门，对其保压，观察树脂输送连接软管连接处有无泄漏现象；若管道连接密封性良好，则检测完成；
S2，屏蔽运输装置树脂卸载：
打开卸载抽真空管道上阀门，启动第二真空泵，对卸载中间罐抽真空，当第三压力计达到指定值时停止第二真空泵；启动第一搅拌器搅动容器储罐内树脂和水混合物，提高树脂流动性；打开第一补气管道，对容器储罐补气，打开储罐卸载管道和储罐卸载连接管道上阀门，将容器储罐内的树脂和水混合物真空抽吸到卸载中间罐内，直至树脂完全转运，关闭阀门和第一搅拌器；
S3，卸载中间罐泵送：
打开卸载软管清洗管道上阀门，第二除盐水箱内的液位达到指定值时，关闭阀门；启动第三搅拌器，打开底部树脂输送管道和树脂泵送管道上阀门，启动树脂输送泵，将卸载中间罐内的废树脂泵送到废树脂接收槽内；当第三液位计监测达到相应液位时，打开卸载中间罐清洗管道阀门，利用罐内的喷头冲洗卸载中间罐，一边清洗一边将清洗后的树脂和水泵送至废树脂接收槽内；当第三液位计监测达到低液位时，关闭卸载中间罐清洗管道上阀门，延时关闭底部树脂输送管道上阀门和第三搅拌器，并打开卸载清洗试压管道和泵送进水管道上阀门，第二除盐水箱内的水经过卸载清洗试压管道、泵送进水管道对树脂泵送管道进行冲洗，使树脂泵送管道上全部充满水，以防树脂泵送管道树脂沉积造成树脂输送泵无法启动，结束后关闭阀门；
S4，软管清洗：
对树脂输送连接软管进行清洗；打开卸载软管清洗管道上阀门，当第二除盐水箱内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对容器储罐抽真空，容器储罐内的气体经过第一装载抽真空管道、第二装载抽真空管道排往第二排气管道，当第一压力计达到指定值时停止第一真空泵；打开卸载清洗试压管道和储罐卸载管道上阀门，利用第二除盐水箱内的水对树脂输送连接软管进行冲洗，结束后关闭阀门。
进一步地，所述装载步骤中还包括屏蔽运输装置除水步骤，在批次树脂转运结束后转运装置如有单独进行装载中间罐或卸载中间罐清洗工况，即容器储罐内储存一定量的清洗水，剩余容积小于树脂和水混合物装载量，一定先对其进行除水；所述屏蔽运输装置除水步骤设置在装载步骤的S1之后；
所述屏蔽运输装置除水步骤：
当第一液位计提示容器储罐内清洗水达到一定液位需进行屏蔽运输装置除水时，首先打开储罐装载管道和储罐除水连接管道上阀门，将容器储罐和装载中间罐连通，打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对装载中间罐抽真空，装载中间罐内的气体通过储罐除水连接管道、储罐装载管道、再经第一装载抽真空管道、第二装载抽真空管道排往第一排气管道，当第二压力计达到指定值时停止第一真空泵；打开第一补气管道，对容器储罐补气，打开储罐除水管道上阀门，将容器储罐内的水真空抽吸到装载中间罐内，关闭阀门。
进一步地，还包括装载中间罐清洗、卸载中间罐清洗和容器储罐清洗三个单独可选步骤，设置在装载步骤和卸载步骤结束后；
还包括装载中间罐清洗步骤：
同装载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开装载中间罐清洗管道上阀门，除盐水通过罐内喷头对卸载中间罐进行清洗，当第二液位计监测达到相应液位时，关闭阀门；打开第二补气管道和树脂除水管道上阀门，启动第二搅拌器和除水泵，将装载中间罐内的清洗水通过树脂除水管道输送到废树脂收集槽内，结束后停止第二搅拌器和除水泵，关闭阀门；然后打开除水泵回水管道上阀门，树脂除水管道除水泵上段残余水经过除水泵回水管道进入装载中间罐内，结束后关闭阀门；最后同装载步骤S3和S4，将装载中间罐内的水真空抽吸到容器储罐内，然后进行软管清洗。
进一步地，卸载中间罐清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开卸载中间罐清洗管道上阀门，除盐水通过罐内喷头对卸载中间罐进行清洗，当第三液位计监测达到相应液位时，关闭阀门；打开第三补气管道、底部树脂输送管道和树脂泵送管道上阀门，启动第三搅拌器和树脂输送泵，将卸载中间罐内的清洗水通过底部树脂输送管道和树脂泵送管道输送到废树脂接收槽内，结束后停止第三搅拌器和树脂输送泵，关闭阀门；然后打开卸载抽真空管道上阀门，启动第二真空泵，对卸载中间罐抽真空，当第三压力计达到指定值时停止第二真空泵，打开输送泵回水管道、泵送进水管道和储罐卸载连接管道上阀门，树脂泵送管道残余水经过输送泵回水管道、泵送进水管道、卸载清洗试压管道、储罐卸载连接管道回流到卸载中间罐内，结束后关闭阀门；打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对容器储罐抽真空，当第一压力计达到指定值时停止第一真空泵；打开底部树脂输送管道、泵送进水管道和储罐装载管道上阀门，将卸载中间罐内的水真空抽吸到容器储罐内，结束后关闭阀门；最后同卸载步骤S4，进行软管清洗。
进一步地，容器储罐清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开卸载软管清洗管道上阀门，当第二除盐水箱内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道上阀门，启动第一真空泵，对容器储罐抽真空，当第一压力计达到指定值时停止第一真空泵；打开卸载清洗试压管道和储罐卸载管道上阀门，将第二除盐水箱内的水真空抽吸到容器储罐内，结束后关闭阀门；最后同卸载步骤S2，S3，将容器储罐内的水真空抽吸到卸载中间罐内，然后再泵送到废树脂接收槽内。
本发明的技术效果如下：
本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置，主要采用真空抽吸的方法对屏蔽运输装置进行废树脂的装载和卸载，输送时间短、效率高，由于采用在负压环境真空抽吸转运废树脂，可降低外泄污染风险；本发明具有软管对接密封性试验、树脂装载量检测及管道清洗功能，可将核岛废树脂安全、高效地转运到废物处理厂房的废树脂接收槽内；本发明所述装载接口设备设有第一除盐水箱以及卸载接口设备设有第二除盐水箱，能够保证在清洗过程中实现大流量的冲洗，达到极佳的冲洗效果；本发明所述容器储罐、装载中间罐和卸载中间罐中均设有搅拌器，能够有效防止输送过程中树脂沉积；本发明的容器储罐安装在屏蔽套筒内，在容器储罐和屏蔽套筒之间设有泄露探测仪，能够有效的检测辐射泄露，保护了工作人员的安全；本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置能够实现自动控制，降低人员操作的辐射危险性；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，在装载和卸载前都需要做准备工作，由树脂输送连接软管和排气连接软管将屏蔽运输装置与装载接口设备或卸载接口设备进行连接并通过充水保压检查软管对接密封性，密封性检查就保证了在废树脂的传输过程中不会出现管道泄漏的情况，保证了工作人员的安全，不受辐射污染；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，能够实现清洗功能，废树脂会残留在装置内，为了保证整个装置的安全运行，可以实现定时清洗；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，能够有效防止树脂泵送管道树脂沉积造成树脂输送泵无法启动；通过第三液位计，当监测达到低液位时，关闭卸载中间罐清洗管道上阀门，延时关闭底部树脂输送管道上阀门和第三搅拌器，并打开卸载清洗试压管道和泵送进水管道上阀门，使树脂泵送管道上全部充满水，以防树脂泵送管道树脂沉积造成树脂输送泵无法启动。
附图说明
图1为本发明的整体原理图。
图2为图1中的屏蔽运输装置的原理图。
图3为图1中的装载接口设备的原理图。
图4为图1中的卸载接口设备的原理图。
图5为本发明中屏蔽运输装置的结构示意图。
图6为本发明中屏蔽容器的结构示意图。
图7为图5的左视图。
图8为本发明转运装置的装载步骤示意图。
图9为本发明转运装置的卸载步骤示意图。
图中：
1-屏蔽运输装置；
101-第一液位计；102-第一压力计；103-第一装载抽真空管道；104-第一真空泵；105-树脂运输管道；106-第二装载抽真空管道；107-第一补气管道；108-储罐装载管道；109-储罐卸载管道；110-储罐除水管道；111-第一搅拌器；112-容器储罐；113-屏蔽套筒；114-电控柜；
2-装载接口设备；
201-第一排气管道；202-装载清洗试压管道；203-储罐除水连接管道；204-充装排气管道；205-第一除盐水箱；206-装载软管清洗管道；207-装载试压管道；208-除水泵；209-装载中间罐清洗管道；210-除水泵回水管道；211-树脂除水管道；212-废树脂收集槽；213-树脂充装管道；214-第二补气管道；215-第二压力计；216-第二液位计；217-第二搅拌器；218-装载中间罐；219-树脂装载管道；
3-卸载接口设备；
301-树脂卸载管道；302-卸载清洗试压管道；303-第二排气管道；304-储罐卸载连接管道；305-卸载抽真空管道；306-卸载试压管道；307-第二除盐水箱；308-卸载软管清洗管道；309-卸载中间罐清洗管道；310-废树脂接收槽；311-树脂泵送管道；312-第二真空泵；313-第三补气管道；314-第三压力计；315-第三液位计；316-卸载中间罐；317-树脂输送泵；318-底部树脂输送管道；319-输送泵回水管道；320-泵送进水管道；321-第三搅拌器；
4-软管；5-外框架箱体；6-屏蔽容器；7-屏蔽盖；8-屏蔽盖导轨；9-泄露探测计；10-手持式触摸屏。
具体实施方式
如图1-9所示，本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置，包括屏蔽运输装置1，装载接口设备2和卸载接口设备3；装载时，所述屏蔽运输装置1通过软管4与装载接口设备2连接；卸载时，所述屏蔽运输装置1通过软管4与卸载接口设备3连接；
所述屏蔽运输装置1包括设置在屏蔽套筒113内的容器储罐112，所述容器储罐112上设有第一装载抽真空管道103，所述第一装载抽真空管道103通过第一真空泵104连接第二装载抽真空管道106；所述容器储罐112上设有树脂运输管道105，所述树脂运输管道105分别与储罐装载管道108、储罐卸载管道109和储罐除水管道110相连；
所述装载接口设备2包括与软管4相连的第一排气管道201和装载清洗试压管道202，所述装载清洗试压管道202与第一除盐水箱205相连，还包括树脂装载管道219，所述树脂装载管道219一端与装载清洗试压管道202相连，另一端与装载中间罐218相连；所述第一排气管道201与充装排气管道204相连，所述充装排气管道204与装载中间罐218相连；所述充装排气管道204和树脂装载管道219均与储罐除水连接管道203相连；所述第一除盐水箱205通过装载软管清洗管道206与装载中间罐清洗管道209相连，所述装载中间罐清洗管道209与装载中间罐218相连；所述装载清洗试压管道202和装载软管清洗管道206之间连接有装载试压管道207；还包括废树脂收集槽212，所述废树脂收集槽212通过树脂除水管道211与装载中间罐218相连，所述树脂除水管道211上设有除水泵208，所述除水泵208并联有除水泵回水管道210；所述废树脂收集槽212还通过树脂充装管道213与装载中间罐218相连；
所述卸载接口设备3包括与软管4相连的树脂卸载管道301和第二排气管道303；所述树脂卸载管道301分为两路，一路为卸载清洗试压管道302，另一路为泵送进水管道320；所述卸载清洗试压管道302与第二除盐水箱307相连，所述第二除盐水箱307通过卸载软管清洗管道308与卸载中间罐清洗管道309相连，所述卸载中间罐清洗管道309与卸载中间罐316相连；所述卸载清洗试压管道302和卸载软管清洗管道308之间连接有卸载试压管道306；所述第二排气管道303与卸载抽真空管道305相连，所述卸载抽真空管道305与卸载中间罐316相连，所述卸载抽真空管道305上设有第二真空泵312；还包括废树脂接收槽310，所述废树脂接收槽310与树脂泵送管道311相连，所述树脂泵送管道311与树脂输送泵317相连，所述树脂输送泵317与泵送进水管道320相连，所述树脂泵送管道311和泵送进水管道320均与输送泵回水管道319相连；所述卸载清洗试压管道302还通过储罐卸载连接管道304与卸载中间罐316相连；所述卸载中间罐316底部设有用于连接泵送进水管道320的底部树脂输送管道318。
本发明所述屏蔽运输装置1还包括设置在容器储罐112中的第一液位计101，第一压力计102，第一补气管道107和第一搅拌器111。
本发明所述装载接口设备2还包括设置在装载中间罐218中的第二补气管道214，第二压力计215，第二液位计216和第二搅拌器217。
本发明所述卸载接口设备3还包括设置在卸载中间罐316中的第三补气管道313，第三压力计314，第三液位计315和第三搅拌器321。
本发明所述容器储罐112安装在屏蔽套筒113内，所述屏蔽套筒113上方设有屏蔽盖7，所述屏蔽盖7采用楔形对开结构，沿着屏蔽盖导轨8开启或关闭，所述屏蔽盖导轨8通过支架固定在所述屏蔽套筒113上。
本发明所述容器储罐112和屏蔽套筒113之间设有泄露探测计9。
本发明还包括控制系统，所述控制系统有就地控制和远程控制两种方式，就地控制通过电控柜114实现，远程控制通过手持式触摸屏10实现；所述电控柜114设置在屏蔽运输装置1内部。
本发明所述软管4包括树脂输送连接软管和排气连接软管，所述树脂输送连接软管和排气连接软管两端均设有快换接头，实现所述屏蔽运输装置1与装载接口设备2以及屏蔽运输装置1与卸载接口设备3的快速连接。
本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，包括装载步骤和卸载步骤；
装载步骤：
S1，软管连接状态检测：
由软管4将屏蔽运输装置1与装载接口设备2进行对接，确认对接完成后，打开装载试压管道207上阀门，除盐水经过并充满装载试压管道207、装载清洗试压管道202、树脂运输管道105，达到一定压力0.2MPa时，关闭阀门，对其保压，观察树脂输送连接软管连接处有无泄漏现象；若管道连接密封性良好，则检测完成；
S2，装载中间罐218充装、除水、补水：
装载中间罐218充装及除水，通过进行装载中间罐218树脂充装-除水测量，使装载中间罐218内树脂含量大于树脂装载量；装载中间罐218补水，使装载中间罐218内树脂和水含量达到装载量；
装载中间罐218充装：打开树脂充装管道213和充装排气管道204上阀门，将废树脂收集槽212内的树脂和水混合物靠重力排放到装载中间罐218内；当第二液位计216达到指定值时，关闭阀门；
装载中间罐218除水：打开第二补气管道214和树脂除水管道211上阀门，启动除水泵208，将装载中间罐218内的水通过树脂除水管道211回送到废树脂收集槽212内，结束后停止除水泵208并关闭阀门；
重复数次装载中间罐218充装及除水，直到第二液位计216监测到装载中间罐218内树脂含量大于树脂装载量时停止；
装载中间罐218补水：
打开装载中间罐清洗管道209上阀门，补充水，当第二液位计216监测达到树脂和水混合物装载量对应的液位时，关闭阀门；
S3，屏蔽运输装置树脂装载：
打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对容器储罐112抽真空，当第一压力计102达到指定值时停止第一真空泵104；启动第二搅拌器217搅动装载中间罐218内树脂和水混合物，提高树脂流动性；打开第二补气管道214，对装载中间罐218补气，打开树脂装载管道219和储罐装载管道108上阀门，将装载中间罐218内的树脂和水混合物真空抽吸到容器储罐112内，直至树脂完全转运，关闭阀门和第二搅拌器217；
S4，软管清洗：
对树脂输送连接软管进行清洗；打开装载软管清洗管道206上阀门，当第一除盐水箱205内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对容器储罐112抽真空，当第一压力计102达到指定值时停止第一真空泵104；打开装载清洗试压管道202和储罐装载管道108上阀门，利用第一除盐水箱205内的水对树脂输送连接软管进行冲洗，结束后关闭阀门；
卸载步骤：
S1，软管连接状态检测：
由软管4将屏蔽运输装置1与卸载接口设备3进行对接，确认对接完成后，打开卸载试压管道306上阀门，除盐水经过并充满卸载试压管道306、卸载清洗试压管道302、树脂运输管道105，达到一定压力0.2MPa时，关闭阀门，对其保压，观察树脂输送连接软管连接处有无泄漏现象；若管道连接密封性良好，则检测完成；
S2，屏蔽运输装置树脂卸载：
打开卸载抽真空管道305上阀门，启动第二真空泵312，对卸载中间罐316抽真空，当第三压力计314达到指定值时停止第二真空泵312；启动第一搅拌器111搅动容器储罐112内树脂和水混合物，提高树脂流动性；打开第一补气管道107，对容器储罐112补气，打开储罐卸载管道109和储罐卸载连接管道304上阀门，将容器储罐112内的树脂和水混合物真空抽吸到卸载中间罐316内，直至树脂完全转运，关闭阀门和第一搅拌器111；
S3，卸载中间罐316泵送：
打开卸载软管清洗管道308上阀门，第二除盐水箱307内的液位达到指定值时，关闭阀门；启动第三搅拌器321，打开底部树脂输送管道318和树脂泵送管道311上阀门，启动树脂输送泵317，将卸载中间罐316内的废树脂泵送到废树脂接收槽310内；当第三液位计315监测达到相应液位时，打开卸载中间罐清洗管道309阀门，利用罐内的喷头冲洗卸载中间罐316，一边清洗一边将清洗后的树脂和水泵送至废树脂接收槽310内；当第三液位计315监测达到低液位时，关闭卸载中间罐清洗管道309上阀门，延时关闭底部树脂输送管道318上阀门和第三搅拌器321，并打开卸载清洗试压管道302和泵送进水管道320上阀门，第二除盐水箱307内的水经过卸载清洗试压管道302、泵送进水管道320对树脂泵送管道311进行冲洗，使树脂泵送管道311上全部充满水，以防树脂泵送管道311树脂沉积造成树脂输送泵317无法启动，结束后关闭阀门；
S4，软管清洗：
对树脂输送连接软管进行清洗；打开卸载软管清洗管道308上阀门，当第二除盐水箱307内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对容器储罐112抽真空，容器储罐112内的气体经过第一装载抽真空管道103、第二装载抽真空管道106排往第二排气管道303，当第一压力计102达到指定值时停止第一真空泵104；打开卸载清洗试压管道302和储罐卸载管道109上阀门，利用第二除盐水箱307内的水对树脂输送连接软管进行冲洗，结束后关闭阀门。
本发明所述装载步骤中还包括屏蔽运输装置1除水步骤，在批次树脂转运结束后转运装置如有单独进行装载中间罐218或卸载中间罐316清洗工况，即容器储罐内储存一定量的清洗水，剩余容积小于树脂和水混合物装载量，一定先对其进行除水；所述屏蔽运输装置1除水步骤设置在装载步骤的S1之后；
所述屏蔽运输装置1除水步骤：
当第一液位计101提示容器储罐112内清洗水达到一定液位需进行屏蔽运输装置1除水时，首先打开储罐装载管道108和储罐除水连接管道203上阀门，将容器储罐112和装载中间罐218连通，打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对装载中间罐218抽真空，装载中间罐218内的气体通过储罐除水连接管道203、储罐装载管道108、再经第一装载抽真空管道103、第二装载抽真空管道106排往第一排气管道201，当第二压力计215达到指定值时停止第一真空泵104；打开第一补气管道107，对容器储罐112补气，打开储罐除水管道110上阀门，将容器储罐112内的水真空抽吸到装载中间罐218内，关闭阀门。
本发明还包括装载中间罐218清洗、卸载中间罐316清洗和容器储罐112清洗三个单独可选步骤，设置在装载步骤和卸载步骤结束后；
还包括装载中间罐218清洗步骤：
同装载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开装载中间罐清洗管道209上阀门，除盐水通过罐内喷头对卸载中间罐218进行清洗，当第二液位计216监测达到相应液位时，关闭阀门；打开第二补气管道214和树脂除水管道211上阀门，启动第二搅拌器217和除水泵208，将装载中间罐218内的清洗水通过树脂除水管道211输送到废树脂收集槽212内，结束后停止第二搅拌器217和除水泵208，关闭阀门；然后打开除水泵回水管道210上阀门，树脂除水管道211除水泵208上段残余水经过除水泵回水管道210进入装载中间罐218内，结束后关闭阀门；最后同装载步骤S3和S4，将装载中间罐218内的水真空抽吸到容器储罐112内，然后进行软管清洗。
本发明卸载中间罐316清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开卸载中间罐清洗管道309上阀门，除盐水通过罐内喷头对卸载中间罐316进行清洗，当第三液位计315监测达到相应液位时，关闭阀门；打开第三补气管道313、底部树脂输送管道318和树脂泵送管道311上阀门，启动第三搅拌器321和树脂输送泵317，将卸载中间罐316内的清洗水通过底部树脂输送管道318和树脂泵送管道311输送到废树脂接收槽310内，结束后停止第三搅拌器321和树脂输送泵317，关闭阀门；然后打开卸载抽真空管道305上阀门，启动第二真空泵312，对卸载中间罐316抽真空，当第三压力计314达到指定值时停止第二真空泵312，打开输送泵回水管道319、泵送进水管道320和储罐卸载连接管道304上阀门，树脂泵送管道311残余水经过输送泵回水管道319、泵送进水管道320、卸载清洗试压管道302、储罐卸载连接管道304回流到卸载中间罐316内，结束后关闭阀门；打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对容器储罐112抽真空，当第一压力计102达到指定值时停止第一真空泵104；打开底部树脂输送管道318、泵送进水管道320和储罐装载管道108上阀门，将卸载中间罐316内的水真空抽吸到容器储罐112内，结束后关闭阀门；最后同卸载步骤S4，进行软管清洗。
本发明容器储罐112清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管连接状态检测，然后打开卸载软管清洗管道308上阀门，当第二除盐水箱307内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道103上阀门，启动第一真空泵104，对容器储罐112抽真空，当第一压力计102达到指定值时停止第一真空泵104；打开卸载清洗试压管道302和储罐卸载管道109上阀门，将第二除盐水箱307内的水真空抽吸到容器储罐112内，结束后关闭阀门；最后同卸载步骤S2，S3，将容器储罐112内的水真空抽吸到卸载中间罐316内，然后再泵送到废树脂接收槽310内。
本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置，主要采用真空抽吸的方法对屏蔽运输装置进行废树脂的装载和卸载，输送时间短、效率高，由于采用在负压环境真空抽吸转运废树脂，可降低外泄污染风险；本发明具有软管对接密封性试验、树脂装载量检测及管道清洗功能，可将核岛废树脂安全、高效地转运到废物处理厂房的废树脂接收槽内；本发明所述装载接口设备设有第一除盐水箱以及卸载接口设备设有第二除盐水箱，能够保证在清洗过程中实现大流量的冲洗，达到极佳的冲洗效果；本发明所述容器储罐、装载中间罐和卸载中间罐中均设有搅拌器，能够有效防止输送过程中树脂沉积；本发明的容器储罐安装在屏蔽套筒内，在容器储罐和屏蔽套筒之间设有泄露探测仪，能够有效的检测辐射泄露，保护了工作人员的安全；本发明核电站废树脂的装载卸载转运装置能够实现自动控制，降低人员操作的辐射危险性；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，在装载和卸载前都需要做准备工作，由树脂输送连接软管和排气连接软管将屏蔽运输装置与装载接口设备或卸载接口设备进行连接并通过充水保压检查软管对接密封性，密封性检查就保证了在废树脂的传输过程中不会出现管道泄漏的情况，保证了工作人员的安全，不受辐射污染；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，能够实现清洗功能，废树脂会残留在装置内，为了保证整个装置的安全运行，可以实现定时清洗；本发明核电站废树脂的装载卸载转运方法，能够有效防止树脂泵送管道树脂沉积造成树脂输送泵无法启动；通过第三液位计，当监测达到低液位时，关闭卸载中间罐清洗管道上阀门，延时关闭底部树脂输送管道上阀门和第三搅拌器，并打开卸载清洗试压管道和泵送进水管道上阀门，使树脂泵送管道上全部充满水，以防树脂泵送管道树脂沉积造成树脂输送泵无法启动。
本发明提供的能够实现上述核电站废树脂的装载卸载转运方法的转运装置，包括装载接口设备、屏蔽运输装置以及卸载接口设备，为了增加输送时树脂混合物的流动性及均匀性并防止其沉积，在装载中间罐、容器储罐和卸载中间罐内均设置潜水搅拌器，潜水搅拌器通过支架固定在装载中间罐、容器储罐和卸载中间罐内的管道上。装载中间罐、容器储罐和卸载中间罐上还连接有带空气过滤器的补气管道以及仪表组件，可对树脂储罐内的液位及压力情况检测报警并进行反馈控制。
如附图所示，屏蔽运输装置除连接软管放置在与屏蔽运输装置配套的挂车上，其他均包络于外框架箱体内。其中，如附图所示，屏蔽容器由屏蔽套筒、容器储罐、屏蔽盖和屏蔽盖导轨组成，容器储罐安装在屏蔽套筒内的下部，容器储罐顶部通过容器储罐上板法兰与屏蔽套筒内法兰用螺栓连接，底部有支架支撑在屏蔽套筒底板上，屏蔽盖采用楔形对开结构，可通过固定在屏蔽套筒外壁上的两条屏蔽盖导轨上滑动开启和关闭。屏蔽套筒采用灌铅工艺制作，且在内壁位置设有120°圆弧铅层屏蔽板，满足屏蔽容器外表面和配套车辆驾驶室都具有较低的辐射剂量率。容器储罐与屏蔽套筒之间设有泄露探测计，可实时监测是否有放射性物质泄漏，保证人员安全。如附图所示，容器储罐内设有潜水搅拌器，装载中间罐和卸载中间罐与此结构类似。容器储罐上还连接相关管道，其均从屏蔽容器侧面延伸出来，可降低树脂输送高度从而提高效率，且各管道上主要阀门均设于屏蔽容器内，以防泄露增加装置安全性。连接软管两端均设有快换接头，实现装置与外部接口的快速连接，减少人员的操作时间。
如附图所示，转运装置的控制操作界面设在屏蔽运输装置上，有电控柜以及手持式触摸屏两种方式，通过电控柜实现就地操作，主要完成调试以及突发情况处理；通过手持式触摸屏实现远程操作，主要完成树脂装载和卸载的自动控制以及运输过程中紧急情况的处理。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (13)
1.核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：包括屏蔽运输装置（1），装载接口设备（2）和卸载接口设备（3）；装载时，所述屏蔽运输装置（1）通过软管（4）与装载接口设备（2）连接；卸载时，所述屏蔽运输装置（1）通过软管（4）与卸载接口设备（3）连接；
所述屏蔽运输装置（1）包括设置在屏蔽套筒（113）内的容器储罐（112），所述容器储罐（112）上设有第一装载抽真空管道（103），所述第一装载抽真空管道（103）通过第一真空泵（104）连接第二装载抽真空管道（106）；所述容器储罐（112）上设有树脂运输管道（105），所述树脂运输管道（105）分别与储罐装载管道（108）、储罐卸载管道（109）和储罐除水管道（110）相连；
所述装载接口设备（2）包括与软管（4）相连的第一排气管道（201）和装载清洗试压管道（202），所述装载清洗试压管道（202）与第一除盐水箱（205）相连，还包括树脂装载管道（219），所述树脂装载管道（219）一端与装载清洗试压管道（202）相连，另一端与装载中间罐（218）相连；所述第一排气管道（201）与充装排气管道（204）相连，所述充装排气管道（204）与装载中间罐（218）相连；所述充装排气管道（204）和树脂装载管道（219）均与储罐除水连接管道（203）相连；所述第一除盐水箱（205）通过装载软管清洗管道（206）与装载中间罐清洗管道（209）相连，所述装载中间罐清洗管道（209）与装载中间罐（218）相连；所述装载清洗试压管道（202）和装载软管清洗管道（206）之间连接有装载试压管道（207）；还包括废树脂收集槽（212），所述废树脂收集槽（212）通过树脂除水管道（211）与装载中间罐（218）相连，所述树脂除水管道（211）上设有除水泵（208），所述除水泵（208）并联有除水泵回水管道（210）；所述废树脂收集槽（212）还通过树脂充装管道（213）与装载中间罐（218）相连；
所述卸载接口设备（3）包括与软管（4）相连的树脂卸载管道（301）和第二排气管道（303）；所述树脂卸载管道（301）分为两路，一路为卸载清洗试压管道（302），另一路为泵送进水管道（320）；所述卸载清洗试压管道（302）与第二除盐水箱（307）相连，所述第二除盐水箱（307）通过卸载软管清洗管道（308）与卸载中间罐清洗管道（309）相连，所述卸载中间罐清洗管道（309）与卸载中间罐（316）相连；所述卸载清洗试压管道（302）和卸载软管清洗管道（308）之间连接有卸载试压管道（306）；所述第二排气管道（303）与卸载抽真空管道（305）相连，所述卸载抽真空管道（305）与卸载中间罐（316）相连，所述卸载抽真空管道（305）上设有第二真空泵（312）；还包括废树脂接收槽（310），所述废树脂接收槽（310）与树脂泵送管道（311）相连，所述树脂泵送管道（311）与树脂输送泵（317）相连，所述树脂输送泵（317）与泵送进水管道（320）相连，所述树脂泵送管道（311）和泵送进水管道（320）均与输送泵回水管道（319）相连；所述卸载清洗试压管道（302）还通过储罐卸载连接管道（304）与卸载中间罐（316）相连；所述卸载中间罐（316）底部设有用于连接泵送进水管道（320）的底部树脂输送管道（318）。
2.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述屏蔽运输装置（1）还包括设置在容器储罐（112）中的第一液位计（101），第一压力计（102），第一补气管道（107）和第一搅拌器（111）。
3.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述装载接口设备（2）还包括设置在装载中间罐（218）中的第二补气管道（214），第二压力计（215），第二液位计（216）和第二搅拌器（217）。
4.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述卸载接口设备（3）还包括设置在卸载中间罐（316）中的第三补气管道（313），第三压力计（314），第三液位计（315）和第三搅拌器（321）。
5.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述容器储罐（112）安装在屏蔽套筒（113）内，所述屏蔽套筒（113）上方设有屏蔽盖（7），所述屏蔽盖（7）采用楔形对开结构，沿着屏蔽盖导轨（8）开启或关闭，所述屏蔽盖导轨（8）通过支架固定在所述屏蔽套筒（113）上。
6.根据权利要求1或5所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述容器储罐（112）和屏蔽套筒（113）之间设有泄露探测计（9）。
7.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统有就地控制和远程控制两种方式，就地控制通过电控柜（114）实现，远程控制通过手持式触摸屏（10）实现；所述电控柜（114）设置在屏蔽运输装置（1）内部。
8.根据权利要求1所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置，其特征在于：所述软管（4）包括树脂输送连接软管和排气连接软管，所述树脂输送连接软管和排气连接软管两端均设有快换接头，实现所述屏蔽运输装置（1）与装载接口设备（2）以及屏蔽运输装置（1）与卸载接口设备（3）的快速连接。
9.核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，其特征在于：包括装载步骤和卸载步骤；
装载步骤：
S1，软管（4）连接状态检测：
由软管（4）将屏蔽运输装置（1）与装载接口设备（2）进行对接后，打开装载试压管道（207）上阀门，通过充水保压的方式检查树脂输送连接软管连接处的密封性；
S2，装载中间罐（218）充装、除水、补水：
打开树脂充装管道（213）和充装排气管道（204）上阀门，将废树脂收集槽（212）内的树脂和水混合物靠重力排放到装载中间罐（218）内；打开第二补气管道（214）和树脂除水管道（211）上阀门，启动除水泵（208），将装载中间罐（218）内的水回送到废树脂收集槽（212）内；
重复数次装载中间罐（218）充装及除水，直到第二液位计（216）监测到装载中间罐（218）内树脂含量大于树脂装载量时停止；
打开装载中间罐清洗管道（209）上阀门，补充水，当第二液位计（216）监测达到树脂和水混合物装载量对应的液位时，关闭阀门；
S3，屏蔽运输装置（1）树脂装载：
打开第一装载抽真空管道（103）上阀门，启动第一真空泵（104），对容器储罐（112）抽真空，当第一压力计（102）达到指定值时停止第一真空泵（104）；启动第二搅拌器（217），打开第二补气管道（214）、树脂装载管道（219）和储罐装载管道（108）上阀门，将装载中间罐（218）内的树脂和水混合物真空抽吸到容器储罐（112）内；
S4，软管（4）清洗：
打开装载软管清洗管道（206）上阀门，当第一除盐水箱（205）内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道（103）上阀门，启动第一真空泵（104），当第一压力计（102）达到指定值时停止第一真空泵（104）；打开装载清洗试压管道（202）和储罐装载管道（108）上阀门，利用第一除盐水箱（205）内的水对树脂输送连接软管进行冲洗，结束后关闭阀门；
卸载步骤：
S1，软管（4）连接状态检测：
由软管（4）将屏蔽运输装置（1）与卸载接口设备（3）进行对接后，打开卸载试压管道（306）上阀门，通过充水保压的方式检查树脂输送连接软管连接处的密封性；
S2，屏蔽运输装置（1）树脂卸载：
打开卸载抽真空管道（305）上阀门，启动第二真空泵（312），当第三压力计（314）达到指定值时停止第二真空泵（312）；启动第一搅拌器（111），打开第一补气管道（107）、储罐卸载管道（109）和储罐卸载连接管道（304）上阀门，将容器储罐（112）内的树脂和水混合物真空抽吸到卸载中间罐（316）内；
S3，卸载中间罐（316）泵送：
打开卸载软管清洗管道（308）上阀门，第二除盐水箱（307）内的液位达到指定值时，关闭阀门；启动第三搅拌器（321），打开底部树脂输送管道（318）和树脂泵送管道（311）上阀门，启动树脂输送泵（317），将卸载中间罐（316）内的废树脂泵送到废树脂接收槽（310）内；当第三液位计（315）监测达到相应液位时，打开卸载中间罐清洗管道（309）阀门；当第三液位计（315）监测达到低液位时，关闭卸载中间罐清洗管道（309）上阀门，延时关闭底部树脂输送管道（318）上阀门和第三搅拌器（321），并打开卸载清洗试压管道（302）和泵送进水管道（320）上阀门，利用第二除盐水箱（307）内的水对树脂泵送管道（311）进行冲洗；
S4，软管（4）清洗：
打开卸载软管清洗管道（308）上阀门，当第二除盐水箱（307）内的液位达到指定值时，关闭阀门；打开第一装载抽真空管道（103）上阀门，启动第一真空泵（104），当第一压力计（102）达到指定值时停止第一真空泵（104）；打开卸载清洗试压管道（302）和储罐卸载管道（109）上阀门，利用第二除盐水箱（307）内的水对树脂输送连接软管进行冲洗。
10.根据权利要求9所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，其特征在于：所述装载步骤中还包括屏蔽运输装置（1）除水步骤，所述屏蔽运输装置（1）除水步骤设置在装载步骤的S1之后；当第一液位计（101）提示容器储罐（112）内清洗水达到一定液位需进行屏蔽运输装置（1）除水时，利用第一真空泵（104）将容器储罐（112）内的水真空抽吸到装载中间罐（218）内。
11.根据权利要求9所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，其特征在于：还包括装载中间罐（218）清洗、卸载中间罐（316）清洗和容器储罐（112）清洗三个单独可选步骤，设置在装载步骤和卸载步骤结束后；
还包括装载中间罐（218）清洗步骤：
同装载步骤S1，首先进行软管（4）连接状态检测，然后打开装载中间罐清洗管道（209）上阀门，利用罐内喷头对装载中间罐（218）进行清洗；清洗后利用除水泵（208）将装载中间罐（218）内的清洗水输送到废树脂收集槽（212）内；然后打开除水泵回水管道（210）上阀门，树脂除水管道（211）除水泵（208）上段残余水经过除水泵回水管道（210）进入装载中间罐（218）内；最后同装载步骤S3和S4，将装载中间罐（218）内的水真空抽吸到容器储罐（112）内，然后进行软管（4）清洗。
12.根据权利要求9所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，其特征在于：卸载中间罐（316）清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管（4）连接状态检测，然后打开卸载中间罐清洗管道（309）上阀门，利用罐内喷头对卸载中间罐（316）进行清洗；清洗后利用树脂输送泵（317）将卸载中间罐（316）内的清洗水输送到废树脂接收槽（310）内；然后利用第二真空泵（312）将树脂泵送管道（311）残余水经过输送泵回水管道（319）真空抽吸回到卸载中间罐（316）内；再利用第一真空泵（104）将卸载中间罐（316）内的水真空抽吸到容器储罐（112）内；最后同卸载步骤S4，进行软管（4）清洗。
13.根据权利要求9所述的核电站废树脂的装载卸载转运装置的转运方法，其特征在于：容器储罐（112）清洗步骤：
同卸载步骤S1，首先进行软管（4）连接状态检测，然后打开卸载软管清洗管道（308）上阀门，当第二除盐水箱（307）内的液位达到指定值时，关闭阀门；然后利用第一真空泵（104）将第二除盐水箱（307）内的水真空抽吸到容器储罐（112）内对其进行清洗；最后同卸载步骤S2，S3，将容器储罐（112）内的水真空抽吸到卸载中间罐（316）内，然后再泵送到废树脂接收槽（310）内。
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