CN110947720A - 一种放射性淤泥贮罐清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性淤泥贮罐清洗装置及其清洗方法，该清洗装置包括清洗装置和与清洗装置相互连接的运输装置，清洗装置包括离心泵、自旋喷头、电机、第一管道、第二管道和废液贮存罐，离心泵入口端通过第一管道连接废液贮存罐，出口端通过第二管道连接自旋喷头，离心泵与电机电连接；本装置可利用澄清废液的循环复用，有效解决放射性淤泥贮罐底部淤泥难以清除的问题。

Description

一种放射性淤泥贮罐清洗装置及其清洗方法

技术领域

本发明属于放射性固体废物处理技术领域，具体涉及到一种放射性淤泥贮罐清洗装置及其清洗方法。

背景技术

自20世纪60年代我国发展核军事工业以来，特别是近年来核电站的建造与运行，在核燃料循环、反应堆运行、乏燃料处理、核设施退役、放射性同位素以及其他核技术利用的过程中会产生大量放射性废液。产生的放射性废液均按所含放射性活度的高低分别贮存于特定的贮罐，但是存放放射性淤泥贮罐均在贮罐底部有形成的放射性淤泥。

由于放射性贮罐是有一定的使用年限，而且贮存的废液须在具有一定pH值环境下贮存，长期使用不可避免会对贮罐产生一定的化学腐蚀，对贮罐使用寿命影响很大。

为了更安全有效控制放射性废液贮存，世界各国均采取了将上清液转移至新贮槽并开展各种液转固措施。但是无论采取何种液转固措施，贮罐底部剩余的放射性淤泥由于盐饼层和淤泥层等因素均无法得到有效的处理。对放射性贮罐淤泥进行清洗处理和解决贮罐淤泥出路问题是保证国土和环境安全的需要，也是核工业可持续发展的前提。

目前，国内早期建设的中低放贮罐大多已逐步进入退役阶段，许多贮槽存放的含淤泥废液贮罐待输送和处理，一种好的安全的废液泥浆混合物提取输送装置是确保贮罐退役正常开展的前提条件。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种放射性淤泥贮罐清洗装置及其清洗方法，可利用澄清废液的循环复用，有效解决放射性淤泥贮罐底部淤泥难以清除的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种放射性淤泥贮罐清洗装置，包括清洗装置本体和运输装置，清洗装置本体包括离心泵、自旋喷头、电机、第一管道、第二管道和废液贮存罐，离心泵入口端通过第一管道连接废液贮存罐，出口端通过第二管道连接自旋喷头，离心泵与电机电连接。

本发明的有益效果是：废液贮存罐装有通过本装置清洗运输的放射性淤泥贮罐底部淤泥混合液处理后的澄清废液，电机驱动离心泵从废液贮存罐吸取澄清废液加压后经过自旋喷头喷入放射性淤泥贮罐底部，充分清洗放射性淤泥贮罐底部淤泥形成泥浆混合液，运输装置再将泥浆混合液运输处理形成澄清废液循环复用，实现了放射性泥浆废液处理废物最小化原则和利益最大化原则。

进一步，运输装置包括自吸泵、水射器、废液贮存槽、第三管道、第四管道和第五管道，自吸泵入口端通过第三管道连接废液贮存罐，出口端通过第四管道连接水射器入口，水射器出口通过第五管道连接废液接收槽。

采用上述进一步的有益效果是：电机驱动自吸泵从废液贮存罐吸取澄清废液加压后经过水射器使水射器内部形成真空吸取泥浆混合废液，泥浆混合废液与水射器内的澄清废液混合进入废液接收槽内，废液接收槽内的泥浆混合废液经过处理后可提取其中的澄清废液装入废液贮存罐中循环复用，除去放射性淤泥贮罐底部淤泥，使用水射器代替普通运输泵可防止泥浆混合液对普通泵的腐蚀堵塞，影响运输效果。

进一步，第一管道和第二管道上分别设置有第一入口阀和第一出口阀。

进一步，第三管道和第四管道上设置有第二入口阀和第二出口阀。

采用上述进一步的有益效果是：第一管道和第二管道上分别设置有第一入口阀和第一出口阀可控制离心泵的进口流量和出口流量，同理，第三管道和第四管道上设置有第二入口阀和第二出口阀可控制自吸泵的进口流量和出口流量，同时方便离心泵和自吸泵的检修。

进一步，自旋喷头为PSR三维自旋喷头。

采用上述进一步的有益效果是：该型号的自旋喷头通过带压澄清废液自上而下驱动喷头内部叶轮，叶轮驱动喷头内部的行星齿轮减速器，通过减速器带动喷头底座进行垂直方向的旋转，其喷嘴对称设计在喷头底座上，喷头底座与喷嘴环通过伞齿轮啮合并驱动喷嘴环水平旋转，形成两个方向相互垂直的旋转自由度，进而使喷嘴即公转又自转形成空间360度球面清洗曲线，同时自旋喷头的连接杆可进行长短调节，实现高压澄清废液全方位冲击贮罐底部淤泥层，将其打散悬浮于废液中，并与废液混合成为悬浮状泥浆废液混合物。

采用上述放射性淤泥贮罐清洗装置清洗放射性淤泥贮罐的方法，包括以下步骤：

(1)将自旋喷头放入放射性淤泥贮罐内，根据放射性淤泥贮罐底部淤泥堆积情况，调节自旋喷头长度；

(2)调节完自旋喷头长度后启动离心泵给自旋喷头提供带压澄清废液，用于清洗放射性淤泥贮罐底部淤泥；

(3)将清洗放射性淤泥贮罐底部淤泥后的废液用运输装置运出。

采用放射性淤泥贮罐清洗装置清洗放射性淤泥贮罐的方法的有益效果是：本清洗装置可利用澄清废液的循环复用，有效解决放射性淤泥贮罐底部淤泥难以清除的问题。

附图说明

图1为放射性淤泥贮罐清洗装置的结构示意图；

图2为自旋喷头的结构示意图；

图3为水射器的结构示意图。

其中，1、废液贮存罐；2、离心泵；3、自吸泵；4、自旋喷头；5、水射器；6、放射性淤泥贮罐；7、废液接收槽；8、第一管道；9、第二管道；10、第三管道；11、第四管道；12、第五管道；13、第一入口阀；14、水射器入口；15、吸入室；16、水射器出口；17、喷口；18、第一出口阀；19、第二入口阀；20、第二出口阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明的一个实施例中，如图1所示，提供了一种放射性淤泥贮罐清洗装置，包括清洗装置本体和运输装置，清洗装置本体包括离心泵2、自旋喷头4、电机、第一管道8、第二管道9和废液贮存罐1，离心泵2入口端通过第一管道8连接废液贮存罐1，出口端通过第二管道9连接自旋喷头4，离心泵2与电机电连接，第一管道8和第二管道9上分别设置有第一入口阀13和第一出口阀18。

运输装置包括自吸泵3、水射器5、第三管道10、第四管道11和第五管道12，自吸泵3入口端通过第三管道10连接废液贮存罐1，出口端通过第四管道11连接水射器入口14，水射器出口16通过第五管道12连接废液接收槽7，第三管道10和第四管道11上设置有第二入口阀19和第二出口阀20。

废液贮存罐1装有通过本装置提取的放射性淤泥贮罐6底部淤泥混合液处理后的澄清废液，电机驱动离心泵2从废液贮存罐1吸取澄清废液加压后经过自旋喷头4喷入放射性淤泥贮罐6底部，充分清洗放射性淤泥贮罐6底部淤泥形成泥浆混合液，同时电机驱动自吸泵3从废液贮存罐1吸取澄清废液加压后经过水射器入口14高速流出喷口17使喷口17处形成真空，泥浆混合废液因此通过吸入室15流到喷口17处与澄清废液混合进一步流入水射器出口16，再经过与水射器出口16相连的第五管道12进入废液接收槽7内，废液接收槽7内的泥浆混合废液经过处理后可提取其中的澄清废液装入废液贮存罐1中循环利用，除去放射性淤泥贮罐6底部淤泥；使用水射器5代替普通运输泵可防止泥浆混合液对普通泵的腐蚀堵塞，影响运输效果，实现了放射性泥浆废液处理废物最小化原则和利益最大化原则，第一管道8和第二管道9上分别设置有第一入口阀13和第一出口阀18可控制离心泵2的进口流量和出口流量，同理，第三管道10和第四管道11上设置有第二入口阀19和第二出口阀20可控制自吸泵3的进口流量和出口流量，同时方便离心泵2和自吸泵3的检修。

为实现高压澄清废液全方位冲击放射性淤泥贮罐6底部淤泥层，将其打散悬浮于废液中，并与废液混合成为悬浮状泥浆废液混合物，自旋喷头4型号优选为PSR三维自旋喷头4，该型号的自旋喷头4通过带压澄清废液自上而下驱动喷头内部叶轮，叶轮驱动喷头内部的行星齿轮减速器，通过减速器带动喷头底座进行垂直方向的旋转，其喷嘴对称设计在喷头底座上，喷头底座与喷嘴环通过伞齿轮啮合并驱动喷嘴环水平旋转，形成两个方向相互垂直的旋转自由度，进而使喷嘴即公转又自转形成空间360度球面清洗曲线，同时自旋喷头4的连接杆可进行长短调节，进一步扩大了该喷头的清洁范围。

使用放射性淤泥贮罐清洗装置清洗放射性淤泥贮罐的方法，包括以下步骤：

(1)设备安装：在待操作的放射性淤泥贮罐6上部进行相关设备安装和废液提取管路的铺设；将自旋喷头4与水射器5放入放射性淤泥贮罐6内；

(2)调节自旋喷头长度：根据放射性淤泥贮罐6底部淤泥堆积情况，调节自旋喷头4长度；

(3)启动离心泵：调节完自旋喷头4长度后启动离心泵2给自旋喷头4提供带压澄清废液；

(4)启动自吸泵：待自旋喷头4喷出的澄清废液清洗放射性淤泥贮罐(6)底部淤泥形成的泥浆混合废液高度到达水射器5的吸入室15所在高度时，启动自吸泵3；

(5)废液运出：自吸泵3启动后，泥浆混合废液被吸入室15吸入水射器5内部与澄清废液混合从水射器出口16喷出进入废液接收槽7。

虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种放射性淤泥贮罐清洗装置，其特征在于，包括清洗装置本体和与清洗装置本体相互连接的运输装置，清洗装置本体包括离心泵(2)、自旋喷头(4)、电机、第一管道(8)、第二管道(9)和废液贮存罐(1)，所述离心泵(2)入口端通过所述第一管道(8)连接所述废液贮存罐(1)，出口端通过所述第二管道(9)连接所述自旋喷头(4)，所述离心泵(2)与所述电机电连接。

2.如权利要求1所述的放射性淤泥贮罐清洗装置，其特征在于，所述第一管道(8)和所述第二管道(9)上分别设置有第一入口阀(13)和第一出口阀(18)。

3.如权利要求1所述的放射性淤泥贮罐清洗装置，其特征在于，所述运输装置包括自吸泵(3)、水射器(5)、废液接收槽(7)、第三管道(10)、第四管道(11)和第五管道(12)，所述自吸泵(3)入口端通过所述第三管道(10)连接废液贮存罐(1)，出口端通过所述第四管道(11)连接所述水射器入口(14)，所述水射器出口(16)通过所述第五管道(12)连接所述废液接收槽(7)。

4.如权利要求3所述的放射性淤泥贮罐清洗装置，其特征在于，所述第三管道(10)和所述第四管道(11)上分别设置有第二入口阀(19)和第二出口阀(20)。

5.如权利要求1所述的放射性淤泥贮罐清洗装置，其特征在于，所述自旋喷头(4)为PSR三维自旋喷头。

6.采用权利要求1-5任一项所述的放射性淤泥贮罐清洗装置清洗放射性淤泥贮罐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将自旋喷头(4)放入放射性淤泥贮罐(6)内，根据放射性淤泥贮罐(6)底部淤泥堆积的深度，调节自旋喷头(4)与深度对应的长度；

(2)调节完自旋喷头(4)长度后启动离心泵(2)给自旋喷头(4)提供带压澄清废液，用于清洗放射性淤泥贮罐(6)底部淤泥；

(3)将清洗放射性淤泥贮罐(6)底部淤泥后的废液用运输装置运出。

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