CN110322981B - 一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置包括：吊车，位于吊车范围内依次设置有沾污样品台、第一超声波清洗装置、放射性/尺寸测量仪、电解去污槽、第二超声波清洗装置、放射性测量仪和去污后样品台，吊车上固定有钛夹具，钛夹具通过吊车滑道能移动至上述部件中；电源系统，其阳极连接钛夹具，通过钛夹具夹持沾污样品，使得沾污样品在电解去污过程中成为阳极，阴极连接电解去污槽；吊车系统用于控制吊车，实现钛夹具上下左右的移动，以及对样品的夹持、释放过程。本发明提供的装置通过吊车配备的夹具实现对沾污样品的清洗、放射性测量、尺寸测量、电解去污，实现远程操作，保护人员健康，且可以实现连续作业，提高效率。

Description

一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置
技术领域
本发明属于核工业放射性废物处理技术领域，具体涉及一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置。
背景技术
核电站、涉核科研单位在运行生产过程中产生的部分废旧设备表面会不同程度的受到放射性的污染，对于受到放射性污染的设备，必须经过严格的去污处理和管控，避免沾污废金属流入社会，对公众安全造成影响。
对放射性沾污器件的去污方法主要有机械-物理法、化学法、熔融法、生物法和电化学法，在进行去污方法的选择时需要综合考虑适用的去污材料、去污能力等因素。对于沾污金属器件，目前主要采用的是电化学方法，该方法去污效率高，去污能力可达本底水平、去除强固定性核素、去污时间短、去污均匀、电解液可长期使用，去污容量大，废液量少、可对异形物体的内外表面去污和放射性物质由金属表面转移到电解液中，大大减少废物体积、质量等优点。
目前国内尚未将该方法应用于工程实践，本发明主要设计了一套用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，可以实现电解去污的工程应用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于，通过吊车配备的夹具实现对沾污样品的清洗、放射性测量、尺寸测量、电解去污，实现远程操作，保护人员健康，且可以实现连续作业，提高效率。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置包括：吊车，位于吊车范围内依次设置有沾污样品台、第一超声波清洗装置、放射性/尺寸测量仪、电解去污槽、第二超声波清洗装置、放射性测量仪和去污后样品台，所述吊车上固定有钛夹具，所述钛夹具通过吊车滑道能移动至上述部件中；
电源系统，其阳极连接钛夹具，通过钛夹具夹持沾污样品，使得沾污样品在电解去污过程中成为阳极，阴极连接电解去污槽；
吊车系统用于控制吊车，实现钛夹具上下左右的移动，以及对样品的夹持、释放过程。
进一步的，所述钛夹具为三爪式钛夹具。
进一步的，所述装置还包括超声液、电解液补充回收系统；
所述超声液、电解液补充回收系统连接第一超声波清洗装置、电解去污槽和第二超声波清洗装置，用于对第一超声波清洗装置和第二超声波清洗装置中清洗液以及电解去污槽中电解液质量进行监测，不满足要求时进行回收和更换。
进一步的，所述装置还包括放射性/尺寸/PH监测系统；
所述放射性/尺寸/PH监测系统连接放射性/尺寸测量仪、电解去污槽和放射性测量仪，实现对放射性样品去污前后放射性的测量，以及去污前样品尺寸的测量和电解去污槽中电解液的PH值。
进一步的，所述电解去污槽内放置有加热棒、热电偶和液氮管；所述装置还包括控温系统；
控温系统通过热电偶的信号，控制加热棒的功率或者是液氮管内液氮的流量来控制电解去污槽内电解液的温度。
进一步的，所述装置还包括位于所述电解去污槽内的搅拌器。
本发明的效果在于，本发明所述的装置通过吊车配备的夹具实现对沾污样品的清洗、放射性测量、尺寸测量、电解去污，实现远程操作，保护人员健康，且可以实现连续作业，提高效率。
附图说明
图1为本发明所述装置结构示意图；
图2为本发明所述装置中电解槽内部结构示意图。
图中：1-沾污样品台；2-第一超声波清洗装置；3-放射性/尺寸测量仪；4-电解去污槽；5-第二超声波清洗装置；6-放射性测量仪；7-去污后样品台；8-钛夹具；9-沾污样品；10-吊车；11-加热棒；12-热电偶；13-液氮管；14-搅拌器；15-电解槽体。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1为本发明所述装置结构示意图。所述装置包括：吊车，位于吊车范围内依次设置有沾污样品台1、第一超声波清洗装置2、放射性/尺寸测量仪3、电解去污槽4、第二超声波清洗装置5、放射性测量仪6和去污后样品台7，所述吊车10上固定有钛夹具8，所述钛夹具8通过吊车滑道能移动至上述部件中。
所述装置还包括以下五大系统。
电源系统，阳极连接钛夹具8，通过钛夹具8夹持沾污样品9，使得沾污样品9在电解去污过程中成为阳极，阴极连接电解去污槽4，具体为电解槽体15。
吊车系统用于控制吊车10，主要实现钛夹具8上下左右的移动，以及对沾污样品9的夹持、释放过程。
所述超声液、电解液补充回收系统，通过连接第一超声波清洗装置2、电解去污槽4和第二超声波清洗装置5，用于对第一超声波清洗装置2和第二超声波清洗装置5中清洗液以及电解去污槽4中电解液质量进行监测，不满足要求时进行回收和更换。
所述放射性/尺寸/PH监测系统，通过连接放射性/尺寸测量仪3、电解去污槽4和放射性测量仪6，实现对沾污样品9去污前后放射性的测量，以及去污前样品尺寸的测量和电解液的PH值。
参阅图2，图2为本发明所述装置中电解槽内部结构示意图。电解去污槽4中又包含有加热棒11、热电偶12、液氮管13和电解槽体15。
所述装置还包括控温系统。控温系统通过热电偶12的信号，控制加热棒11的功率或者是液氮管13内液氮的流量来控制电解去污槽4内电解液的温度。
优选的，钛夹具8为三爪式钛夹具。
具体的，所述装置还包括位于所述电解去污槽4内的搅拌器14。
本发明提供的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的工程流水线作业装置使用原理如下：
去污作业前，按照要求将清洗液通过超声液、电解液补充回收系统加入到第一超声波清洗装置2和第二超声波清洗装置5中，将电解液加入到电解去污槽4中，并通过控温系统使电解去污槽4中的电解液控制到要求的温度，并开启电解去污槽4中的搅拌器14。
去污作业操作过程：通过控制吊车系统控制三爪式钛夹具8夹起放置于沾污样品台1上的沾污样品9，然后将三爪式钛夹具8连同沾污样品9移至第一超声波清洗装置2中，进行超声波清洗去除表面油污等，清洗完成后将三爪式钛夹具8连同沾污样品9移至放射性/尺寸测量仪3，测量沾污样品9的放射性水平和所关心的尺寸用于估算去污表面积，测量完成后，估算表面积，并根据表面积通过电源系统设定电解电流，将三爪式钛夹具8连同沾污样品9移至电解去污槽4中电解液内，开启电源系统，此时沾污样品9将通过三爪式钛夹具8连接到电源系统的阳极，沾污样品9会成为阳极，电解槽体15会成为阴极，两者之间有电解液，沾污样品9会发生阳极表面溶解的情况，进而达到去除表面放射性污染物的目的，放射性污染物会由沾污样品9表面转移到电解液中，一定时间电解完成后，关闭电源系统，将三爪式钛夹具8连同沾污样品9移至第二超声波清洗装置5中，进行超声波清洗，去除表面残留的电解液后，将三爪式钛夹具8连同沾污样品9移至放射性测量仪6，进行放射性测量，以确定沾污样品9的放射性水平是否满足要求，如果满足要求则将沾污样品9移至去污后样品台7结束去污，如果不满足要求则需将沾污样品9重新移至电解去污槽4再次进行电解去污，直至满足要求。
维护操作：通过检测第一超声波清洗装置2、第二超声波清洗装置5和电解去污槽中清洗液和电解液的质量是否满足要求，如果不满足要求则通过超声液、电解液补充、回收系统进行回收和更换。
区别于现有技术，本发明提供的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，通过吊车配备的夹具实现对沾污样品的清洗、放射性测量、尺寸测量、电解去污，实现远程操作，保护人员健康，且可以实现连续作业，提高效率。
本领域技术人员应该明白，本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。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，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述装置包括：吊车，位于吊车范围内依次设置有沾污样品台、第一超声波清洗装置、放射性/尺寸测量仪、电解去污槽、第二超声波清洗装置、放射性测量仪和去污后样品台，所述吊车上固定有钛夹具，所述钛夹具通过吊车滑道能移动至所述沾污样品台、第一超声波清洗装置、放射性/尺寸测量仪、电解去污槽、第二超声波清洗装置、放射性测量仪和去污后样品台；
电源系统，其阳极连接钛夹具，通过钛夹具夹持沾污样品，使得沾污样品在电解去污过程中成为阳极，阴极连接电解去污槽；
所述放射性/尺寸测量仪，测量沾污样品的放射性水平和所关心的尺寸用于估算去污表面积，并根据表面积通过电源系统设定电解电流；
吊车系统，用于控制吊车，实现钛夹具上下左右的移动，以及对样品的夹持、释放过程。
2.根据权利要求1所述的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述钛夹具为三爪式钛夹具。
3.根据权利要求1所述的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述装置还包括超声液、电解液补充回收系统；
所述超声液、电解液补充回收系统连接第一超声波清洗装置、电解去污槽和第二超声波清洗装置，用于对第一超声波清洗装置和第二超声波清洗装置中清洗液以及电解去污槽中电解液质量进行监测，不满足要求时进行回收和更换。
4.根据权利要求1所述的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述装置还包括放射性/尺寸/PH监测系统；
所述放射性/尺寸/PH监测系统连接放射性/尺寸测量仪、电解去污槽和放射性测量仪，实现对放射性样品去污前后放射性的测量，以及去污前样品尺寸的测量和电解去污槽中电解液的PH值的测量。
5.根据权利要求1所述的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述电解去污槽内放置有加热棒、热电偶和液氮管；所述装置还包括控温系统；
控温系统通过热电偶的信号，控制加热棒的功率或者是液氮管内液氮的流量来控制电解去污槽内电解液的温度。
6.根据权利要求1所述的一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置，其特征在于，所述装置还包括位于所述电解去污槽内的搅拌器。
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