CN110648778A - 一种放射性废液过滤器处理装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性废液过滤器处理装置，包括吊装单元、烘干单元和封装单元，吊装单元包括屏蔽容器、抓具和吊绳；烘干单元包括热风机和热风管，所热风机的输出端与热风管的输入端连通，热风管的输出端用于与屏蔽容器上的穿孔连通，屏蔽容器顶部的通孔用于排风；封装单元包括包装桶，包装桶用于存储烘干后的过滤器。过滤器处理工艺主要包含孔塞拆吊、屏蔽容器安装及过滤器回取、过滤器烘干、屏蔽容器运输、过滤器装桶五个步骤。本发明提供一种放射性废液过滤器的处理装置以及处理工艺，对含有较多放射性杂质和水分、辐射水平较高的过滤器进行回取及后处理，最终装入包装桶，作业的整个过程中，利于保护人员和环境的安全，提高作业效率。

Description

一种放射性废液过滤器处理装置及工艺

技术领域

本发明涉及放射性废液处理领域，具体涉及一种放射性废液过滤器处理装置及工艺。

背景技术

由于核设施运行、维护、检修及退役过程产生大量放射性废液，这些废液贮存专门的放射性废液贮槽内(以下简称贮槽)。在长期贮存过程中，这些贮槽的废液产生大量不溶固体颗粒悬浮于废液中以及沉积在贮槽底部。目前，通过放射性废液除渣系统处理这些含杂质废液，经过过滤器滤除废液内大部分放射性杂质。过滤器安装在贮槽内顶部过滤器安装支架上，过滤器上方有安装和回取过滤器的孔洞。在过滤器达到使用寿命后，过滤器内一般会存有约15kg的放射性杂质和约10kg的放射性废水。经测量，使用后的过滤器表面γ辐射水平约5～10mSv/h，表面剂量率较高。此时需要将具有较高放射性的过滤器进行回取并进行处理后转运至三废处理中心进行封装，以便空出位置安装新的过滤器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：采用传统的方法，操作放射性废液过滤器的回取及处理过程中，作业效率较低，且作业人员存在的受照剂量影响的安全隐患，本发明提供了解决上述问题的一种放射性废液过滤器处理装置及工艺。

本发明通过下述技术方案实现：

一种放射性废液过滤器处理装置，包括吊装单元、烘干单元和封装单元，

所述吊装单元包括屏蔽容器、抓具和吊绳，所述屏蔽容器呈底端敞口、顶端封闭的筒形结构，屏蔽容器内用于容纳过滤器；屏蔽容器的顶端端面上开设有通孔，吊绳的一端用于与起吊装置连接、另一端设置抓具，吊绳的另一端及抓具贯穿通孔后伸入屏蔽容器内，抓具用于与过滤器顶部的吊耳；所述屏蔽容器的侧壁上还设有穿孔；

所述烘干单元包括热风机和热风管，所述热风机的输出端与热风管的输入端连通，热风管的输出端用于与屏蔽容器上的穿孔连通，屏蔽容器顶部的通孔用于排风；

所述封装单元包括包装桶，包装桶用于存储烘干后的过滤器。

进一步地，所述屏蔽容器底端敞口处设有底板，所述底板抽拉式结构设置在屏蔽容器底端，且底板的抽拉方向与屏蔽容器的轴线方向垂直；底板向外抽出时，允许吊绳及抓具起吊过滤器进入屏蔽容器内；底板向内嵌入时，底板用于为位于屏蔽容器内的过滤器提供支撑。

进一步地，靠近屏蔽容器底端处的侧壁上开设有槽口，靠近屏蔽容器底端处的内壁上沿周向延伸设有导向槽，底板由槽口处插入后、底板的边缘嵌入导向槽内且沿导向槽移动运动。

进一步地，所述烘干单元还包括冷凝器、冷凝器进风管和冷凝器排风管(8b)；所述冷凝器进风管的输入端用于与屏蔽容器上的通孔连通，冷凝器进风管的输出端与冷凝器的输入端连通；冷凝器的输出端与冷凝器排风管连通。

进一步地，所述封装单元还包括屏蔽倒装容器，通过屏蔽倒装容器的顶部敞口端环形端面与屏蔽容器的底部敞口端环形端面接触，实现屏蔽容器放置在屏蔽倒装容器上；屏蔽倒装容器的内径大于过滤器的外径，屏蔽容器上通孔的轴心线与屏蔽容器的轴心线重合，在通过吊绳及抓具吊动屏蔽容器放入包装桶的过程中，屏蔽容器的轴心线和屏蔽倒装容器的轴心线重合。

进一步地，所述屏蔽容器的底部敞口端的外径大于安装过滤器的贮槽顶部的孔洞内径，蔽容器上通孔的轴心线与屏蔽容器的轴心线重合；屏蔽容器置于贮槽顶部的孔洞处，在通过吊绳及抓具吊动屏蔽容器移出孔洞进入屏蔽容器过程中，屏蔽容器的轴心线和孔洞的轴心线重合。

进一步地，所述过滤器的顶部、屏蔽容器的顶部、以及贮槽顶部孔洞上的孔塞上均设有与抓具适配的连接件。

采用上述的一种放射性废液过滤器处理装置处理过滤器的工艺，包括以下步骤：

步骤1，通过起吊装置驱动吊绳及抓具将贮槽顶部孔洞处的孔塞拆吊；

步骤2，使用起吊装置、吊绳及抓具将屏蔽容器运送罩设在孔洞上方，然后通过起吊装置、吊绳及抓具将贮槽内的过滤器起吊移动至屏蔽容器内后，悬挂过滤器直至过滤器上的废液滴漏结束；

步骤3，封闭屏蔽容器底部敞口端，热风管的输出端连接至屏蔽容器的穿孔处，将热风机产生的热风经热风管、穿孔进入屏蔽容器内，烘干屏蔽容器内的过滤器，热交换后的气体经屏蔽容器顶部通孔排出；

步骤4，使用起吊装置、吊绳及抓具将烘干处理后的屏蔽容器及过滤器运输至封装单元，使屏蔽容器罩设在包装桶上方；

步骤5，使用起吊装置、吊绳及抓具将过滤器吊入包装桶内。

进一步地，所述步骤3中，将屏蔽容器顶部的通孔与冷凝器进风管的输入端连通，热交换后的气体依次经通孔、冷凝器进风管进入冷凝器内冷凝处理后，通过冷凝器排风管排至废气处理中心收集。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明公开了一种放射性废液过滤器处理装置及处理工艺，属于放射性废液处理领域。过滤器处理工艺主要包含孔塞拆吊、屏蔽容器安装及过滤器回取、过滤器烘干、屏蔽容器运输、过滤器装桶五个步骤。回取后的含放射性的过滤器直接进入屏蔽容器并进行就地烘干，烘干产生的含放射性的热空气冷凝除水后经排风系统排放；经处理后的过滤器干燥无滴漏，避免转运过程放射性污染扩散及交叉污染；作业方便，处理全程对人员进行辐射屏蔽，保护作业人员辐射安全；提高了放射性废液过滤器回取及处理的作业效率、安全性与经济性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的吊装单元拆吊孔塞结构示意图；

图3为本发明的过滤器取回操作结构示意图；

图4为本发明的过滤器烘干操作结构示意图；

图5为本发明的过滤器封装操作结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1a-厂房a的吊车，1b-厂房b的吊车，2-孔塞，3-过滤器3，3a-吊耳，4-过滤器安装支架，5-贮槽，6-屏蔽容器，6a-底板，6b-快速接头，7-热风机，7a-热风管，8-冷凝器，8a-冷凝器进风管，8b-冷凝器排风管，9-屏蔽倒装容器，10-包装桶，11-吊绳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种放射性废液过滤器处理装置，包括吊装单元、烘干单元和封装单元，

所述吊装单元包括屏蔽容器6、抓具和吊绳11，屏蔽容器6呈底端敞口、顶端封闭的筒形结构，屏蔽容器6的径向截面可以使圆形、椭圆或多边形结构，即屏蔽容器6可以采用圆形筒结构、或方形筒结构，可以依据过滤器3的外部形状选择，只要满足屏蔽容器6内部可以容纳过滤器3即可，最好过滤器3的外壁与屏蔽容器6的内壁之间存在一定的间隙，防止吊装过程中过滤器3的外壁与屏蔽容器6的内壁接触，增大阻力，或者影响过滤器3定位，此处选择圆筒形结构的屏蔽容器6；屏蔽容器6的顶端端面上开设有通孔，且通孔位于屏蔽容器6顶端端面的几何中心处，可直接在屏蔽容器6的顶部几何中心处设置快速接头6b，快速连接头6b为凸出焊接在屏蔽容器6顶部的块状结构，直接依次贯穿快速连接头6b以及屏蔽容器6的顶端端面设置为通孔，在块状结构的外壁上设置与抓具爪手适配的吊环或者吊槽结构，方便抓具直接与快速结构6b适配连接用于起吊屏蔽容器6；吊绳11的一端用于与起吊装置连接、另一端设置抓具，起吊装置采用常规的吊车，吊绳采用钢丝绳，抓具采用现有的可自动张开或闭合的机械爪结构，当抓具闭合状态时，抓具的整体外径小于通孔内径，吊绳11的另一端及抓具贯穿通孔后伸入屏蔽容器6内，抓具用于与过滤器3顶部的吊耳3a；屏蔽容器6的侧壁上还设有穿孔，且穿孔靠近屏蔽容器6的底端处；

所述烘干单元包括热风机7和热风管7a，热风机7的输出端与热风管7a的输入端连通，热风管7a的输出端用于与屏蔽容器6上的穿孔连通，屏蔽容器6顶部的通孔用于排风；

所述封装单元包括包装桶10，包装桶10用于存储烘干后的过滤器3，包装桶10采用200L包装桶。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述屏蔽容器6底端敞口处设有底板6a，底板6a抽拉式结构设置在屏蔽容器6底端，且底板6a的抽拉方向与屏蔽容器6的轴线方向垂直，即底板6a沿屏蔽容器6的径向进出屏蔽容器6；底板6a向外抽出时，允许吊绳11及抓具起吊过滤器3进入屏蔽容器6内；底板6a向内嵌入时，底板6a用于为位于屏蔽容器6内的过滤器3提供支撑。具体地，底板6a的结构与屏蔽容器6的径向截面形状相适配，靠近屏蔽容器6底端处的侧壁上开设有槽口，靠近屏蔽容器6底端处的内壁上沿周向延伸设有导向槽，底板6a由槽口处插入后、底板6a的边缘嵌入导向槽内且沿导向槽移动运动。

所述烘干单元还包括冷凝器8、冷凝器进风管8a和冷凝器排风管8b；所述冷凝器进风管8a的输入端用于与屏蔽容器6上的通孔连通，冷凝器进风管8a的输出端与冷凝器8的输入端连通；冷凝器8的输出端与冷凝器排风管8a连通。

所述封装单元还包括屏蔽倒装容器9，通过屏蔽倒装容器9的顶部敞口端环形端面与屏蔽容器6的底部敞口端环形端面接触，实现屏蔽容器6放置在屏蔽倒装容器9上；屏蔽倒装容器9的内径大于过滤器3的外径，屏蔽容器6上通孔的轴心线与屏蔽容器6的轴心线重合，在通过吊绳11及抓具吊动屏蔽容器6放入包装桶10的过程中，屏蔽容器6的轴心线和屏蔽倒装容器9的轴心线重合。

所述屏蔽容器6的底部敞口端的外径大于安装过滤器3的贮槽顶部的孔洞内径，蔽容器6上通孔的轴心线与屏蔽容器6的轴心线重合；屏蔽容器6置于贮槽顶部的孔洞处，在通过吊绳11及抓具吊动屏蔽容器6移出孔洞进入屏蔽容器6过程中，屏蔽容器6的轴心线和孔洞的轴心线重合。

所述过滤器3的顶部、屏蔽容器6的顶部、以及贮槽顶部孔洞上的孔塞2上均设有与抓具适配的连接件。

实施例3

本实施例提供一种放射性废液过滤器处理工艺，具体采用实施例2提供的装置进行操作，如图1所示，处理工艺步骤依次为：

步骤1，含有放射性废液杂质过滤器3安装在废液贮槽5内的过滤器支架4上，贮槽5的顶部、且位于过滤器3的正上方开设于孔洞，孔洞上通过孔塞2密封；采用本发明提供的装置处理操作时，首先，吊车1a上安装吊绳11及抓具，运行吊车1a至孔洞的正上方，使抓具对准孔塞2上的连接件，下方吊绳11并控制抓具抓取连接件，吊起孔塞2并运送至其他空旷位置存放，如图2所示。

步骤2，运行吊车1a、并通过抓具抓取屏蔽容器6顶部的快速接头6b，将屏蔽容器6运送至孔洞上方，打开底板6a，保持屏蔽容器6底端处于敞口状体，然后下放吊绳使屏蔽容器6放置在贮槽5的顶面上，且保障屏蔽容器6完全罩设在孔洞处；闭合抓具，抓具从通孔处伸入屏蔽容器6内、与过滤器3顶部的吊耳3a对接后，缓慢提升吊车1a将过滤器3起吊上移至屏蔽容器6内，使过滤器3在空中悬挂几分钟至无废液滴漏后，闭合底板6a，将过滤器3放置在底板6a上，取下抓具。此处，由于屏蔽容器6的底部敞口端内径大于孔洞的内径，将屏蔽容器6完全罩设在孔洞上，保障在进行吊装操作的过程中起到良好的屏蔽作用；此外，在吊装操作过程中，保障屏蔽容器6的轴心线、孔洞的轴心线、通孔的轴心线、过滤器3的轴心线均位于同一直线上，通孔对吊绳起到良好的导向作用，防止吊绳摆动造成起吊过程中的过滤器3晃动，保障过滤器3平纹起吊，利于防止过滤器3与孔洞或者屏蔽容器6发送碰撞损坏等危险。具体操作如图3所示。

步骤3，将热风管7a的输出端与屏蔽容器6的穿孔处对接，将冷凝器进风管8a与屏蔽容器6上的通孔对接，打开热风机7，将热风机7产生的热风经热风管7a、穿孔进入屏蔽容器6内，烘干屏蔽容器6内的过滤器3，热交换后的气体经屏蔽容器6顶部通孔、冷凝器进风管8a进入冷凝器8，烘干热空气经冷凝除水后进入排风系统，避免对排风系统造成污染和腐蚀；凝器后排出的放射性空气经冷凝器排风管8b排至废气处理中心；对过滤器3的烘干湿度达到要求后断开热风机7。具体操作如图4所示。

步骤4，使用吊车1a将屏蔽容器6吊运至屏蔽容器运输小车上，通过物流通道将屏蔽容器6运送至三废处理中心；在同时吊动过滤器3和屏蔽容器6的操作时，屏蔽容器6和底板6a构成封闭的筒体结构用于固定过滤器3，可直接起吊屏蔽容器6即可。

步骤5，在三废处理中心将200L包装桶10安放进屏蔽倒装容器9内，将屏蔽容器6与屏蔽倒装容器9对接，屏蔽容器6罩设在屏蔽倒装容器9的敞口处，发挥屏蔽作用以及导向作用；使抓具穿过屏蔽容器6上的通孔，采用吊车1b、吊绳11及抓具将屏蔽容器6内的过滤器3吊起使过滤器3底部离开底板6a，打开底板6a使屏蔽容器6的底端处于敞口状态，并将过滤器3放入200L包装桶10内，吊走屏蔽容器6，封装200L包装桶9，收起抓具。具体操作如图5所示。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，包括吊装单元、烘干单元和封装单元，

所述吊装单元包括屏蔽容器(6)、抓具和吊绳(11)，所述屏蔽容器(6)呈底端敞口、顶端封闭的筒形结构，屏蔽容器(6)内用于容纳过滤器(3)；屏蔽容器(6)的顶端端面上开设有通孔，吊绳(11)的一端用于与起吊装置连接、另一端设置抓具，吊绳(11)的另一端及抓具贯穿通孔后伸入屏蔽容器(6)内，抓具用于与过滤器(3)顶部的吊耳(3a)；所述屏蔽容器(6)的侧壁上还设有穿孔；

所述烘干单元包括热风机(7)和热风管(7a)，所述热风机(7)的输出端与热风管(7a)的输入端连通，热风管(7a)的输出端用于与屏蔽容器(6)上的穿孔连通，屏蔽容器(6)顶部的通孔用于排风；

所述封装单元包括包装桶(10)，包装桶(10)用于存储烘干后的过滤器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，所述屏蔽容器(6)底端敞口处设有底板(6a)，所述底板(6a)抽拉式结构设置在屏蔽容器(6)底端，且底板(6a)的抽拉方向与屏蔽容器(6)的轴线方向垂直；底板(6a)向外抽出时，允许吊绳(11)及抓具起吊过滤器(3)进入屏蔽容器(6)内；底板(6a)向内嵌入时，底板(6a)用于为位于屏蔽容器(6)内的过滤器(3)提供支撑。

3.根据权利要求1所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，靠近屏蔽容器(6)底端处的侧壁上开设有槽口，靠近屏蔽容器(6)底端处的内壁上沿周向延伸设有导向槽，底板(6a)由槽口处插入后、底板(6a)的边缘嵌入导向槽内且沿导向槽移动运动。

4.根据权利要求1所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，所述烘干单元还包括冷凝器(8)、冷凝器进风管(8a)和冷凝器排风管(8b)；所述冷凝器进风管(8a)的输入端用于与屏蔽容器(6)上的通孔连通，冷凝器进风管(8a)的输出端与冷凝器(8)的输入端连通；冷凝器(8)的输出端与冷凝器排风管(8a)连通。

5.根据权利要求2所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，所述封装单元还包括屏蔽倒装容器(9)，通过屏蔽倒装容器(9)的顶部敞口端环形端面与屏蔽容器(6)的底部敞口端环形端面接触，实现屏蔽容器(6)放置在屏蔽倒装容器(9)上；屏蔽倒装容器(9)的内径大于过滤器(3)的外径，屏蔽容器(6)上通孔的轴心线与屏蔽容器(6)的轴心线重合，在通过吊绳(11)及抓具吊动屏蔽容器(6)放入包装桶(10)的过程中，屏蔽容器(6)的轴心线和屏蔽倒装容器(9)的轴心线重合。

6.根据权利要求1或2所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，所述屏蔽容器(6)的底部敞口端的外径大于安装过滤器(3)的贮槽顶部的孔洞内径，蔽容器(6)上通孔的轴心线与屏蔽容器(6)的轴心线重合；屏蔽容器(6)置于贮槽顶部的孔洞处，在通过吊绳(11)及抓具吊动屏蔽容器(6)移出孔洞进入屏蔽容器(6)过程中，屏蔽容器(6)的轴心线和孔洞的轴心线重合。

7.根据权利要求1或2所述的一种放射性废液过滤器处理装置，其特征在于，所述过滤器(3)的顶部、屏蔽容器(6)的顶部、以及贮槽顶部孔洞上的孔塞(2)上均设有与抓具适配的连接件。

8.采用权利要求1至7任一项所述的一种放射性废液过滤器处理装置处理过滤器的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过起吊装置驱动吊绳及抓具将贮槽顶部孔洞处的孔塞拆吊；

步骤2，使用起吊装置、吊绳及抓具将屏蔽容器运送罩设在孔洞上方，然后通过起吊装置、吊绳及抓具将贮槽内的过滤器起吊移动至屏蔽容器内后，悬挂过滤器直至过滤器上的废液滴漏结束；

步骤3，封闭屏蔽容器底部敞口端，热风管的输出端连接至屏蔽容器的穿孔处，将热风机产生的热风经热风管、穿孔进入屏蔽容器内，烘干屏蔽容器内的过滤器，热交换后的气体经屏蔽容器顶部通孔排出；

步骤4，使用起吊装置、吊绳及抓具将烘干处理后的屏蔽容器及过滤器运输至封装单元，使屏蔽容器罩设在包装桶上方；

步骤5，使用起吊装置、吊绳及抓具将过滤器吊入包装桶内。

9.根据权利要求8所述的一种放射性废液过滤器处理工艺，其特征在于，所述步骤3中，将屏蔽容器顶部的通孔与冷凝器进风管的输入端连通，热交换后的气体依次经通孔、冷凝器进风管进入冷凝器内冷凝处理后，通过冷凝器排风管排至废气处理中心收集。

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