CN109920573B - 一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站放射性三废处理处置领域，具体公开一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统，该系统包括锥形干燥器A、锥形干燥器B，以及与锥形干燥器A、锥形干燥器B相连通的隔离阀和管线第六隔离阀与锥形干燥器A之间的管线上设有第一隔离阀和第二隔离阀；第七隔离阀与锥形干燥器B之间的管线上设有第四隔离阀和第五隔离阀；第一隔离阀与第二隔离阀之间的管线上设有第一管线；第四隔离阀与第五隔离阀之间的管线上设有第二管线；第一管线与第二管线之间设有第三隔离阀。本发明的系统能够改变研磨装置与烘干装置单一的对应的关系，可以实现两套研磨装置向任一锥形干燥器输送介质，大大提高了系统的可靠性、实用性以及系统设备的利用率。

Description

一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统

技术领域

本发明属于核电站放射性三废处理处置领域，具体涉及一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统。

背景技术

核电站为了减少放射性废物货包产生量，落实放射性废物最小化政策，在设计上设置了放射性废物处理中心并引进废树脂处理系统(T0KPM)对号机组产生的放射性废树脂进行集中处理。放射性废树脂由各机组运输到废物处理中心以后，通过快速接口输送到废树脂接收、计量子系统(T0KPM10系统)的接收罐内并进行树脂和水的配比，然后由计量泵输送到废树脂研磨系统(T0KPM20)进行研磨，当研磨程度达到要求后废树脂研磨溶液会传输进入废树脂干燥系统(T0KPM30)进行干燥蒸发，最后装入金属桶内进行压缩和灌浆处理。

T0KPM10/20/30各子系统在最初设计中均设置了两个系列设备或装置(A系列、B系列)以实现一用一备。T0KPM10系统设置有并联的泵组和槽罐，T0KPM20和T0KPM30系统分别设置了两套相互独立的研磨装置和锥形干燥器。其中T0KPM10系统中储存的废树脂可以进入下游T0KPM20系统的任何一套研磨装置中进行处理，但在T0KPM20子系统A系列研磨装置完成处理的废树脂却只能向T0KPM30子系统的锥形干燥器A中传输，同理T0KPM20子系统的B系列研磨装置也只能向T0KPM30子系统的锥形干燥器B传输介质。因此如果T0KPM30系统锥形干燥器A突发故障不能继续接收来自上游的废树脂时，则会导致T0KPM20系统A系列研磨废树脂向下游传输过程中断，此时废树脂不能继续烘干也无法有效从系统排出，导致A系列研磨装置无法冲洗进而堵塞管线、泵和研磨机。若通过继续运行A系列研磨装置来防止树脂沉积堵塞管线和设备则会浪费大量电力。而且A系列研磨装置和锥形干燥器A为串联关系，当A系列研磨装置不可用时势必会导致锥形干燥器A闲置，同理，锥形干燥器A不可用时也会导致A系列研磨装置闲置；B系列同理。最重要的是当A系列研磨装置和锥形干燥器B同时故障或者是B系列研磨装置和锥形干燥器A同时故障时，整个研磨、烘干系统都会瘫痪，导致废树脂处理系(T0KPM)不可用，进而影响废物处理中心的正常生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统，该系统能够改变研磨装置与烘干装置单一的对应关系，可以实现两套研磨装置向任一锥形干燥器输送介质，大大提高了系统的可靠性、实用性以及系统设备的利用率，即能最大限度保证废树脂处理系统的安全稳定运行，确保废物处理中心厂房的正常生产，又能减少废树脂不能及时处理堵塞管道、设备等问题。

实现本发明目的的技术方案：一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统，该系统包括锥形干燥器A、锥形干燥器B，以及与锥形干燥器A、锥形干燥器B相连通的隔离阀和管线。

所述的隔离阀包括第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀、第四隔离阀、第五隔离阀、第六隔离阀和第七隔离阀，所述的管线包括第一管线和第二管线。

所述的第六隔离阀与锥形干燥器A之间的管线上设有第一隔离阀和第二隔离阀。

所述的第六隔离阀与第一隔离阀连通，第一隔离阀与第二隔离阀连通，第二隔离阀与锥形干燥器A。

所述的第七隔离阀与锥形干燥器B之间的管线上设有第四隔离阀和第五隔离阀。

所述的第七隔离阀与第四隔离阀连通，第四隔离阀连通与第五隔离阀，第五隔离阀与锥形干燥器B连通。

所述的第一隔离阀与第二隔离阀之间的管线上设有第一管线。

所述的第四隔离阀与第五隔离阀之间的管线上设有第二管线。

所述的第一管线与第二管线之间设有第三隔离阀。

本发明的有益技术效果在于：

(1)在A系列研磨装置和锥形干燥器A中间的连通管线上引出一条管线连接到B系列研磨装置和锥形干燥器B之间的连通管线上并在引出的管线上加一个隔离阀；同时在A系列研磨装置和锥形干燥器A中间的连通管线的引出点前后加装两个隔离阀；在B系列研磨装置和锥形干燥器B中间的连通管线的引出点前后加装两个隔离阀。

当A或者B某一个锥形干燥器故障不可用时，可以通过冗余装置将故障锥形干燥器对应的研磨系列内的废树脂向正常锥形干燥器倒入，保证其对应的研磨装置不会因为故障锥形干燥器长时间的维修而闲置，可以大大提高设备的利用率；若锥形干燥器是因为突发故障不可用，而此时对应的研磨系列内废树脂已研磨完成等待向下游排放时，同样可以通过冗余装置及时将研磨系列内的废树脂向正常的锥形干燥器内排放，即能保证废树脂的继续烘干处理，又有效防止废树脂沉积堵塞研磨装置的设备和管线。

(2)当A系列或者B系列某一个系列的研磨装置故障时，同样可以通过冗余装置将正常研磨系列内的废树脂向下游任意锥形干燥器内排放，因为烘干废树脂耗费的时间约是研磨所用时间的2倍，所以可以同时启动两台锥形干燥器进行废树脂的烘干，提高设备的利用率的同时又能大大提高生产力，在废树脂处理高峰期也能保证废物处理中心厂房生产活动正常进行。

(3)因为研磨装置和锥形干燥器是一一对应关系，当A系列研磨装置故障，锥形干燥器B同时故障时，则会导致整个研磨、烘干流程瘫痪进而会使整个废树脂处理系统(T0KPM)不可用，严重影响厂房的正常生产，此时依然可以通过冗余装置实现B系列研磨装置与锥形干燥器A相连接，在B系列研磨装置完成处理的废树脂可以通过冗余装置导入到锥形干燥器A内进行烘干；同理，当B系列研磨装置故障和锥形干燥器A同时故障时情况一样。此举大大增加了系统的灵活性和可靠性，即使工况多变复杂，依然最大可能的保证研磨、烘干系统的正常安全运行，保证放射性废物处理中心厂房生产如期进行。

(4)当两系列研磨装置和锥形干燥器都能正常运行时，可以通过关闭隔离阀将两系列烘干、研磨装置分开，则丝毫不影响两系列的独立性。

附图说明

图1为本发明所提供的一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统的结构示意图。

图中：1.第一隔离阀；2.第二隔离阀；3.第一管线；4.第三隔离阀；5.第二管线；6.第四隔离阀；7.第五隔离阀；8.第六隔离阀；9.锥形干燥器A；10.锥形干燥器B；11.第七隔离阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明所提供的一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统，该系统包括第一隔离阀1、第二隔离阀2、第一管线3、第三隔离阀4、第二管线5、第四隔离阀6、第五隔离阀7、第六隔离阀8、锥形干燥器A9、第七隔离阀11和锥形干燥器B10，其中，第一隔离阀1、第二隔离阀2、第一管线3、第三隔离阀4、第二管线5、第四隔离阀6、第五隔离阀7为冗余装置。

A系列研磨装置的出口与第六隔离阀8的入口连通，第六隔离阀8的出口与锥形干燥器A9的入口之间的管线上设有第一隔离阀1；第一隔离阀1的出口与锥形干燥器A9的入口之间的管线上设有第二隔离阀2。第六隔离阀8的出口与第一隔离阀1的入口连通，第一隔离阀1的出口与第二隔离阀2的入口连通，第二隔离阀2的出口与锥形干燥器A9的入口连通。

B系列研磨装置的出口与第七隔离阀11的入口连通，第七隔离阀11的出口与锥形干燥器B10的入口之间的管线上设有第四隔离阀6；第四隔离阀6的出口与锥形干燥器B10之间管线上设有第五隔离阀7。第七隔离阀11的出口与第四隔离阀6的入口连通，第四隔离阀6是出口与第五隔离阀7的入口连通，第五隔离阀7的出口与锥形干燥器B10的入口连通。

第一隔离阀1的出口与第二隔离阀2的入口之间的管线上设有第一管线3；第四隔离阀6的出口与第五隔离阀7的入口之间的管线上设有第二管线5。第一管线3的入口与第一隔离阀1的出口、第二隔离阀2的入口连通；第一管线3的出口与第三隔离阀4的入口连通，第三隔离阀4的出口与第二管线5的入口连通；第二管线5的出口与第四隔离阀6的出口、第五隔离阀7的入口连通。

上述管线、隔离阀的材质应该与A系列研磨装置、B系列研磨装置锥形干燥器A9、锥形干燥器B10的材质相同，防止因材质不同产生静电腐蚀。

如图1所示，本发明所提供的一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统的工作过程如下：

当锥形干燥器A9因故障失去接收或烘干能力导致A系列研磨装置也不可用时，通过打开第六隔离阀8、第一隔离阀1、第三隔离阀4、第五隔离阀7，关闭第七隔离阀11、第四隔离阀6、第二隔离阀2，将A系列研磨装置与锥形干燥器B10连通，可以使A系列研磨装置内处理完成的废树脂溶液向锥形干燥器B10排放。而且，通过切换阀门状态：打开第七隔离阀11、第四隔离阀6、第五隔离阀7，关闭第三隔离阀4，丝毫不会影响到B系列研磨装置向锥形干燥器B10的正常排放。通过定期切换冗余装置隔离阀状态轮换使用A、B系列研磨装置，可以保证不会因为锥形干燥器A9长时间故障维修而导致A系列研磨装置闲置，大大提高设备的利用率，也能有效减低A系列研磨装置因长时间停用导致系统、设备故障的隐患。若锥形干燥器A9是因为突发故障不可用，而此时对应的锥形干燥器A内有处理完成的废树脂溶液等待向下游排放时，则可以通过打开第六隔离阀8、第一隔离阀1、第三隔离阀4、第五隔离阀7，关闭第七隔离阀11、第二隔离阀2、第四隔离阀6，迅速将A系列研磨装置内的废树脂向锥形干燥器B10排放，即能保证废树脂的继续进行烘干处理，又有效防止废树脂沉积堵塞A系列研磨装置的设备和管线。当锥形干燥器B10因故障失去接收或烘干能力导致B系列研磨装置也不可用时同理。

当A系列研磨装置因故障失去研磨能力导致锥形干燥器A9也不可用时，可以通过打开第七隔离阀11、第四隔离阀6、第三隔离阀4、第二隔离阀2，关闭第六隔离阀8、第一隔离阀1、第五隔离阀7，将B系列研磨装置与锥形干燥器A9连通，可以使B系列研磨装置内处理完成的废树脂也可以向锥形干燥器A(9)排放；因为烘干废树脂耗费的时间约是研磨所用时间的2倍，此时就可以通过切换冗余装置隔离阀的状态，将B系列研磨装置处理完成内的废树脂分批次连续向下游锥形干燥器排放，提高设备的利用率的同时又能大大提高生产力，在废树脂处理高峰期也能保证废物处理中心厂房生产活动的正常进行。B系列研磨装置故障导致锥形干燥器B10也不可用时同理。

当A系列研磨装置和锥形干燥器B10同时故障时导致两套研磨、烘干装置都不可用时，可以通过打开第七隔离阀11、第四隔离阀6、第三隔离阀4、第二隔离阀2，关闭第六隔离阀8、第一隔离阀1、第五隔离阀7，废树脂依然可以经过B系列研磨装置研磨后进入锥形干燥器A9进行烘干，最大限度保证研磨、烘干系统可用，确保废树脂处理流程的有序进行和厂房的正常生产。同理，当B系列研磨装置和锥形干燥器A9同时故障时导致两套研磨、烘干装置都不可用时，可以通过打开第六隔离阀8、第一隔离阀1、第三隔离阀4、第五隔离阀7，关闭第七隔离阀11、第四隔离阀6、第二隔离阀2将A系列研磨装置与锥形干燥器B(10)连通。

当A系列和B系列研磨装置、锥形干燥器都能正常运行时，可以关闭隔离阀4、此时A系列研磨装置和锥形干燥器A与B系列研磨装置和锥形干燥器B完全分开，与设计工况一样，不影响系统、设备的独立性。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (1)

1.一种具有冗余装置的放射性废树脂烘干系统，其特征在于：该系统包括锥形干燥器A(9)、锥形干燥器B(10)，以及与锥形干燥器A(9)、锥形干燥器B(10)相连通的隔离阀和管线；所述的隔离阀包括第一隔离阀(1)、第二隔离阀(2)、第三隔离阀(4)、第四隔离阀(6)、第五隔离阀(7)、第六隔离阀(8)和第七隔离阀(11)，所述的管线包括第一管线(3)和第二管线(5)；A系列研磨装置的出口与第六隔离阀(8)的入口连通，所述的第六隔离阀(8)与锥形干燥器A(9)之间的管线上设有第一隔离阀(1)和第二隔离阀(2)；所述的第六隔离阀(8)与第一隔离阀(1)连通，第一隔离阀(1)与第二隔离阀(2)连通，第二隔离阀(2)与锥形干燥器A(9)；B系列研磨装置的出口与第七隔离阀(11)的入口连通，所述的第七隔离阀(11)与锥形干燥器B(10)之间的管线上设有第四隔离阀(6)和第五隔离阀(7)；所述的第七隔离阀(11)与第四隔离阀(6)连通，第四隔离阀(6)连通与第五隔离阀(7)，第五隔离阀(7)与锥形干燥器B(10)连通；所述的第一隔离阀(1)与第二隔离阀(2)之间的管线上设有第一管线(3)；所述的第四隔离阀(6)与第五隔离阀(7)之间的管线上设有第二管线(5)；所述的第一管线(3)与第二管线(5)之间设有第三隔离阀(4)。