CN109538939B - 输送料液管道用断流装置、系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送料液管道用断流装置、系统及应用，输送料液管道设置于隔离室内，断流装置包括：降温机构，位于隔离室内，降温机构用于对输送料液管道的预设管道段降温，预设管道段位于输送料液管道的堵塞点的上游，降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化使得输送料液管道断流；冷源机构，位于隔离室外，冷源机构与降温机构连接，冷源机构用于为降温机构提供冷源。断流装置中通过降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化实现断流，避免了隔离室内使用阀门等机械零部件断流，实现隔离室内的免维修，且断流装置简单安全，降温机构占用空间小，可广泛应用于核化工、核电等领域以及输送料液管道输送挥发性料液、有毒料液领域。

Description

输送料液管道用断流装置、系统及应用

技术领域

本发明属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种输送料液管道用断流装置、系统及应用。

背景技术

核燃料后处理厂所处理的乏燃料具有非常高的放射性，放射性料液都在设备室之间进行输送，设备室四周设有厚重的混凝土进行防护，将放射性料液包裹在一个个密闭的空间。由于后处理厂所产生的放射性料液并不是都是澄清液体，其中在一些工艺过程中，会产生伴有不能溶解的渣粒等沉淀物，经过时间的积累，会导致管道堵塞。对于一般的石油化工类厂房，可以通过在管道上增加阀门，控制料液进出，在料液上游实现断流，然后人员直接维修疏通管道或更换。但是核燃料后处理厂房带有很强的放射性，人员不能直接接触，因此如何实现人员不用直接接触就可以实现管道的断流，以便后续采取措施疏通管道是目前亟待解决的问题。

虽然在核燃料后处理厂内的设备室的顶部设有人孔，在正常工况下用屏蔽盖板密封，当需要维修时，人员可以通过人孔进入设备室维修，但是一旦需要维修，首先厂房要停车，将设备室内的放射性料液导出，设备室经过清洗去污达到人员可接受的辐照剂量，然后维修人员穿气衣进入设备室内进行维修，这样不仅会影响核燃料后处理厂的正常运行，浪费了大量的时间，同时也存在一定的危险。管道的堵塞对于含渣量大、管道通径变化大等部位时有发生，如采用上述方式进行维修会导致人员进出放射性场所的频次过高，经济性和安全性都无法保障。并且，在设备室内增加普通阀门，阀门也会有一定的损坏率，会进一步增加维修频次，给厂房的正常运行造成很大的影响。因此，如何有效的解决设备室内管道的断流操作，避免人员直接接触，以便后续采取措施疏通管道显得尤为迫切和重要。

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，提供一种输送料液管道用断流装置、系统及应用，断流装置中通过降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化，实现了输送料液管道的断流，避免了隔离室内使用阀门等机械零部件，实现了隔离室内的免维修。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种输送料液管道用断流装置，输送料液管道设置于隔离室内，所述断流装置包括：

降温机构，位于隔离室内，降温机构用于对输送料液管道的预设管道段降温，预设管道段位于输送料液管道的堵塞点的上游，降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化使得输送料液管道断流；

冷源机构，位于隔离室外，冷源机构与降温机构连接，冷源机构用于为降温机构提供冷源。冷源机构提供的冷源流入到降温机构，再流回冷源机构。

优选的是，降温机构包括：降温机构入口、降温机构出口，冷源机构用于制冷，冷源机构包括：冷源机构入口、冷源机构出口，断流装置还包括：输入管道、回流管道，冷源机构出口通过输入管道与降温机构入口连接，冷源机构入口通过回流管道与降温机构出口连接，冷源机构提供的冷源由输入管道流入到降温机构，由回流管道流回冷源机构。

优选的是，降温机构入口设置于降温通道的下端，降温机构出口设置于降温通道的上端。

优选的是，隔离室的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第一贯穿件，输入管道穿过第一贯穿件；和/或，隔离室的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第二贯穿件，回流管道穿过第二贯穿件。

优选的是，降温机构包括：降温室，预设管道段设置于降温室内，预设管道段的外壁与降温室的内壁之间形成围绕预设管道段的降温通道，降温机构入口、降温机构出口分别设置于降温通道的两端且与降温通道相通。

优选的是，降温机构与预设管道段接触，降温机构通过接触换热对预设管道段进行降温。

优选的是，降温机构为螺旋管状，降温机构盘旋于预设管道段外。

优选的是，冷源机构用于制取冷冻盐水或液氮作为冷源。

优选的是，隔离室为热室或生物屏蔽室。热室为具有一定厚度的混凝土屏蔽箱室，内表面铺设不锈钢钢覆面。热室的混凝土墙腔室壁的厚度为600～1000mm。

本发明还提供一种输送料液管道用断流系统，包括上述的断流装置，断流系统还包括吹扫气管道，吹扫气管道设置于预设管道段与输送料液管道的堵塞点之间，吹扫气管道与输送料液管道的堵塞点连通，吹扫气管道用于吹入吹扫气吹扫输送料液管道的堵塞点。

优选的是，吹扫气管道用于吹入压缩气体，压缩气体为压缩空气、压缩氮气、压缩惰性气体中的一种或几种。

优选的是，所述的输送料液管道用断流系统，还包括：

接收槽，与输送料液管道连接，接收槽位于输送料液管道的堵塞点的下游。

本发明提供的所述的输送料液管道用断流装置，用于输送放射性料液、挥发性料液、有毒料液中的一种或几种。

本发明的输送料液管道用断流装置、系统及应用有益效果如下：断流装置中通过降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化，实现了输送料液管道的断流，避免了隔离室内使用阀门等机械零部件断流，实现了隔离室内的免维修，避免了维修人员的危险，提高了输送料液管道所在设备的运行的连贯性和稳定性，且断流装置简单安全，降温机构占用空间小，没有机械零部件，免维修，可广泛应用于核化工、核电等领域以及输送料液管道输送挥发性料液、有毒料液等领域。

附图说明

图1是本发明实施例2中的输送料液管道用断流装置的结构示意图；

图2是本发明实施例3中的输送料液管道用断流装置的结构示意图。

图中：1-降温机构；2-隔离室；3-输送料液管道；4-堵塞点；5-冷源机构；6-降温机构入口；7-降温机构出口；8-冷源机构入口；9-冷源机构出口；10-输入管道；11-回流管道；12-低温泵；13-第一贯穿件；14-降温室；15-降温通道；16-吹扫气管道；17-接收槽；18-排气管道；19-预设管道段。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种输送料液管道用断流装置，输送料液管道设置于隔离室内，所述断流装置包括：

降温机构，位于隔离室内，降温机构用于对输送料液管道的预设管道段降温，预设管道段位于输送料液管道的堵塞点的上游，降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化使得输送料液管道断流；

冷源机构，位于隔离室外，冷源机构与降温机构连接，冷源机构用于为降温机构提供冷源。冷源机构提供的冷源流入到降温机构，再流回冷源机构。

本实施例的输送料液管道用断流装置、系统及应用有益效果如下：断流装置中通过降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化，实现了输送料液管道的断流，避免了隔离室内使用阀门等机械零部件断流，实现了隔离室内的免维修，避免了维修人员的危险，提高了输送料液管道所在设备的运行的连贯性和稳定性，且断流装置简单安全，降温机构占用空间小，没有机械零部件，免维修，可广泛应用于核化工、核电等领域以及输送料液管道输送挥发性料液、有毒料液等领域。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种输送料液管道3用断流装置，输送料液管道3设置于隔离室2内，所述断流装置包括：

降温机构1，位于隔离室2内，降温机构1用于对输送料液管道3的预设管道段19降温，预设管道段19位于输送料液管道3的堵塞点4的上游，降温机构1使得输送料液管道3中的料液冷却结晶或固化使得输送料液管道3断流；

冷源机构5，位于隔离室2外，冷源机构5与降温机构1连接，冷源机构5用于为降温机构1提供冷源。冷源机构5提供的冷源流入到降温机构1，再流回冷源机构5。

具体的，本实施例提供的输送料液管道3用断流装置，用于输送放射性料液。降温机构1使得输送料液管道3中的料液冷却固化，实现输送料液管道3的断流。

优选的是，隔离室2为热室或生物屏蔽室。具体的，本实施例中的隔离室2为热室。热室为具有一定厚度的混凝土屏蔽箱室，内表面铺设不锈钢钢覆面。热室的混凝土墙腔室壁的厚度为600～1000mm。

优选的是，冷源机构5用于制取冷冻盐水或液氮作为冷源。具体的，本实施例中冷源机构5用于制取液氮作为冷源。

需要说明的是，本实施例中降温机构1包括：降温机构入口6、降温机构出口7，冷源机构5用于制冷，冷源机构5包括：冷源机构入口8、冷源机构出口9，断流装置还包括：输入管道10、回流管道11，冷源机构出口9通过输入管道10与降温机构入口6连接，冷源机构入口8通过回流管道11与降温机构出口7连接，冷源机构5提供的冷源由输入管道10流入到降温机构1，由回流管道11流回冷源机构5。具体的，本实施例中的输入管道10上设置有低温泵12，低温泵12用于将冷源泵入到降温机构1内。

具体的，本实施例中的冷源机构5用于制取液氮作为冷源，冷源机构5包括制氮机和与制氮机连接的液氮储罐。液氮储罐的外层包括保温层、真空层、密封层，用于保证罐体内的压力和温度恒定，液氮储罐的管底设置有出液管，由阀门控制。出液管与冷源机构出口9连接。

本实施例中的降温机构1位于热室内，处于放射性环境中，冷源机构5位于热室外，处于无放射性环境中。

优选的是，隔离室2的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第一贯穿件13，输入管道10穿过第一贯穿件13；和/或，隔离室2的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第二贯穿件，回流管道11穿过第二贯穿件。具体的，本实施例中输入管道10穿过第一贯穿件13，输入管道10从无放射区域通过第一贯穿件13进入到隔离室2内的放射区域。在整个液氮的输送过程中，采取保温措施，防止液氮在输送过程中发生气化，导致大量液氮流失，达不到制冷效果。

需要说明的是，本实施例中降温机构1包括：降温室14，预设管道段19设置于降温室14内，预设管道段19的外壁与降温室14的内壁之间形成围绕预设管道段19的降温通道15，降温机构入口6、降温机构出口7分别设置于降温通道15的两端且与降温通道15相通。降温室14的主体套于预设管道段19外，降温通道15为夹套空间，降温通道15用于存储液氮。具体的，本实施例中降温机构入口6设置于降温通道15的下端，降温机构出口7设置于降温通道15的上端，液氮采用下进上出的方式，有利于制冷。在降温通道15内气化产生的氮气由上方的降温机构出口7排出，气化产生的氮气中混有部分液氮，排出的氮气和部分液氮返回冷源机构5的制氮机，实现氮气的循环利用。降温室14焊接于预设管道段19外。

本实施例还提供一种输送料液管道3用断流系统，包括上述的断流装置，断流系统还包括吹扫气管道16，吹扫气管道16设置于预设管道段19与输送料液管道3的堵塞点4之间，吹扫气管道16与输送料液管道3的堵塞点4连通，吹扫气管道16用于吹入吹扫气吹扫输送料液管道3的堵塞点4。这样避免了维修人员进入隔离室2内进行维修，无需将输送设备所在的设备进行停车，且无需将发射性料液导出，不会影响输送料液管道3所在设备的正常运行，大大节约了时间，降低了危险，降低了维修人员进出放射性场所的频次，避免了维修人员直接接触，提高了安全性。

优选的是，吹扫气管道16用于吹入压缩气体，压缩气体为压缩空气、压缩氮气、压缩惰性气体中的一种或几种。具体的，本实施例中的压缩气体为压缩空气，压缩空气储存于压缩空气储罐中，压缩空气储罐上设置有阀门，压缩空气储罐与吹扫气管道16连接。压缩气体的压力为0.2～0.6MPa。

需要说明的是，本实施例中输送料液管道3用断流系统还包括：位于隔离室2内的接收槽17，与输送料液管道3连接，接收槽17位于输送料液管道3的堵塞点4的下游。本实施例中输送料液管道3用断流系统还包括：排气管道18，接收槽17通过排气管道18与排气系统连通。

当如图1所示，输送料液管道3的堵塞点4出现堵塞情况时，打开液氮储罐的出液管的阀门，打开低温泵12，将液氮储罐中的液氮抽出，液氮通过输入管道10穿过第一贯穿件13从无辐射区进入有辐射的隔离室2，从降温机构入口6进入降温通道15中，在降温通道15内溢流出来的液氮和气化成的氮气从降温机构入口6流出后返回到冷源系统，实现氮气的循环利用。被降温室14包裹的预设管道段19内的含渣料液遇冷急速冷却成固态，实现输送料液管道3的断流。此时打开压缩空气储罐上的阀门，用0.2-0.6MPa的压缩空气对输送料液管道3进行吹扫，将堵塞点4处的沉渣吹扫干净后，关闭压缩空气储罐上的阀门，关闭低温泵12，输送料液管道3内的料液吸热重新融化成液态。

本实施例的输送料液管道3用断流装置、系统及应用有益效果如下：断流装置中通过降温机构1使得输送料液管道3中的料液冷却结晶或固化，实现了输送料液管道3的断流，避免了隔离室2内使用阀门等机械零部件断流，实现了隔离室2内的免维修，避免了维修人员的危险，提高了输送料液管道3所在设备的运行的连贯性和稳定性，且断流装置简单安全，降温机构1占用空间小，没有机械零部件，免维修，可广泛应用于核化工、核电等领域以及输送料液管道3输送挥发性料液、有毒料液等领域。

实施例3

如图2所示，本实施例提供一种输送料液管道3用断流装置，与实施例2中的断流装置的区别为：

本实施例中，降温机构1与预设管道段19接触，降温机构1通过接触换热对预设管道段19进行降温。

需要说明的是，本实施例中降温机构1为螺旋管状，降温机构1盘旋于预设管道段19外。

本实施例还提供一种输送料液管道3用断流系统，与实施例2中的断流系统的区别为，本实施例中的断流系统包括本实施例中的断流装置。

实施例4

本实施例提供实施例1～3任意一个中的输送料液管道用断流装置，用于输送挥发性料液。

实施例5

本实施例提供实施例1～3任意一个中的输送料液管道用断流装置，用于输送挥发性且有毒料液。

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。

Claims (8)

1.一种输送料液管道用断流装置，输送料液管道设置于隔离室内，其特征在于，所述断流装置包括：

降温机构，位于隔离室内，降温机构用于对输送料液管道的预设管道段降温，预设管道段位于输送料液管道的堵塞点的上游，降温机构使得输送料液管道中的料液冷却结晶或固化使得输送料液管道断流；

冷源机构，位于隔离室外，冷源机构与降温机构连接，冷源机构用于为降温机构提供冷源；

降温机构包括降温机构入口、降温机构出口，冷源机构用于制冷，冷源机构包括冷源机构入口、冷源机构出口，断流装置还包括输入管道、回流管道，冷源机构出口通过输入管道与降温机构入口连接，冷源机构入口通过回流管道与降温机构出口连接，冷源机构提供的冷源由输入管道流入到降温机构，由回流管道流回冷源机构；

降温机构还包括降温室，预设管道段设置于降温室内，预设管道段的外壁与降温室的内壁之间形成围绕预设管道段的降温通道，降温机构入口、降温机构出口分别设置于降温通道的两端且与降温通道相通。

2.根据权利要求1所述的输送料液管道用断流装置，其特征在于，降温机构入口设置于降温通道的下端，降温机构出口设置于降温通道的上端。

3.根据权利要求1所述的输送料液管道用断流装置，其特征在于，隔离室的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第一贯穿件，输入管道穿过第一贯穿件；和/或，隔离室的腔室壁内设置有贯穿腔室壁的管状的第二贯穿件，回流管道穿过第二贯穿件。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的输送料液管道用断流装置，其特征在于，冷源机构用于制取冷冻盐水或液氮作为冷源。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的输送料液管道用断流装置，其特征在于，隔离室为热室或生物屏蔽室。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的输送料液管道用断流装置，其特征在于，用于输送放射性料液、挥发性料液、有毒料液中的一种或几种。

7.一种输送料液管道用断流系统，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的断流装置，断流系统还包括吹扫气管道，吹扫气管道设置于输送料液管道的堵塞点与预设管道段之间，吹扫气管道与输送料液管道的堵塞点连通，吹扫气管道用于吹入吹扫气吹扫输送料液管道的堵塞点。

8.根据权利要求7所述的输送料液管道用断流系统，其特征在于，还包括：

接收槽，与输送料液管道连接，接收槽位于输送料液管道的堵塞点的下游。

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