CN111554428B - 一种放射性废物切割压缩一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性废物切割压缩一体化方法，包括以下步骤：1)、将放射性固体废物按照外径进行分类；2)、根据所要切割压缩的放射性固体废物的外径选择匹配的导向槽安装在上料系统中；3)、将放射性固体废物放入导向槽，由控制系统启动上料系统将放射性固体废物输送至切割压缩系统；4)、由控制系统控制切割压缩系统对放射性固体废物进行切割压缩，制备固体废物块；5)、由控制系统启动上料系统统继续上料，将固体废物块推送至排料系统；6)、由控制系统启动排料系统将固体废物块输送至存放场地。通过本发明所述方法能够实现对管状放射性固体废物的压缩切割，将放射性固体废物切割压缩成同一规格的固体块。

Description

一种放射性废物切割压缩一体化方法

技术领域

本发明涉及核设施进行放射性废物处理的技术领域，具体涉及一种放射性废物切割压缩一体化方法。

背景技术

核能的应用过程不可避免的会产生放射性废物，由于行业特殊性必须对放射性废物做进一步处理，已达到外运标准，从而有效保护的环境。放射性固体废物根据外形尺寸，有不同大小，通常分类存放在厂房内，有一定量后集中装箱外运处理。

放射性固体废物管状有管状结构的，管状结构直接装箱外运，占用空间大，导致资源浪费。并且，不同外径的放射性固体废物的体积不同，即使外径相同壁厚不同也会导致体积不同，导致同一体积外运箱体内废物量不同，不满足废物最小化原则，且成本较大。因此如何有效减少固体废物体积，增加单次外运体的装填量，一直以来都困扰着用户，也是行业的刚性需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放射性废物切割压缩一体化方法，实现对管状放射性固体废物的压缩切割，将放射性固体废物切割压缩成同一规格的固体块，可有效的减少放射性废物的体积，节约处理成本，满足废物最小化原则。

本发明通过下述技术方案实现：

一种放射性废物切割压缩一体化方法，包括以下步骤：

1)、将放射性固体废物按照外径进行分类，同一外径的放射性固体废物分为一类；

2)、根据所要切割压缩的放射性固体废物的外径选择匹配的导向槽安装在上料系统中，所述导向槽的宽度与放射性固体废物的外径一致；

3)、将放射性固体废物放入导向槽，由控制系统启动上料系统将放射性固体废物输送至切割压缩系统；

4)、由控制系统控制切割压缩系统对放射性固体废物进行切割压缩，制备固体废物块；

5)、由控制系统启动上料系统统继续上料，通过放射性固体废物的推动作用将固体废物块推送至排料系统；

6)、由控制系统启动排料系统将固体废物块输送至存放场地。

现有的放射性固体废物根据外形尺寸，有不同大小，通常分类存放在厂房内，有一定量后集中装箱外运处理。对于为管状的放射性固体废物，直接装箱外运处理导致箱体的利用率低。

本发明所述导向槽的宽度与放射性固体废物的外径一致，所述导向槽不仅能够用于输送放射性固体废物且对放射性固体废物具有一定的限位作用，避免其在被压缩切割过程中弹出导向槽或在导向槽内发生位移，由于同一外径的放射性固体废物，即使管壁厚度略有差异，切割压缩后尺寸也基本一致。

本发明通过设置上料系统、切割压缩系统、排料系统和控制系统，所述上料系统实现向切割压缩系统内自动输送放射性固体废物，切割压缩系统实现对放射性固体废物的切割压缩，将放射性固体废物切割压缩成基本同一规格的固体块，再通过排料系统收集切割压缩后的固体块，可有效的减少放射性废物的体积，节约处理成本，满足废物最小化原则。

通过本发明所述方法能够实现对管状放射性固体废物的压缩切割，将放射性固体废物切割压缩成同一规格的固体块，可有效的减少放射性废物的体积，节约处理成本，满足废物最小化原则。

进一步地，上料系统包括两个对称设置的支腿，所述导向槽可拆卸式安装在支腿的顶部，所述上料系统还包括驱动电机、传送机构和拨杆，所述传送机构平行设置在导向槽下方，所述传送机构由驱动电机驱动，所述拨杆一端与传送机构可拆卸设置连接，另一端穿过导向槽底部的导向缝。

本发明通过驱动电机的正转和反转实现拨杆在导向缝内往复运动，通过拨杆的移动推动放置在导向槽内的放射性固体废物移动，将放射性固体废物推入上模和下模之间，实现切割压缩，所述拨杆具体可以是竖直杆，与导向槽垂直设置。

本发明通过传送机构带动拨杆，通过拨杆在导向缝内往复运动推动放射性固体废物移动，不仅能够实现放射性固体废物移动，且结构简单易实现。

进一步地，传送机构为皮带传送机构或链条传送机构。

进一步地，拨杆为T形结构，所述拨杆在导向槽内的端部的宽度大于导向缝的宽度。

将拨杆设置为T形结构，利于增大拨杆与放射性固体废物的接触面积，提高拨杆推动放射性固体废物的稳定性。

进一步地，切割压缩系统包括呈上下对称设置的上模和下模，所述上模的顶部与冲压机连接，所述下模的底部通过弹簧、导向柱与底板连接，所述底板用于吸收压力，当弹簧处于自然状态时，下模的顶部与导向槽的底部齐平，放射性固体废物置于上模和下模之间实现切割压缩。

进一步地，切割压缩系统还包括4个立柱，4个立柱的顶部设置有用于安装冲压机的机架，所述底板设置在4个立柱之间。

进一步地，排料系统包括传送带，所述传送带上设置有收集桶，所述收集桶用于接收切割压缩后的放射性废物块体。

进一步地，收集桶的底部设置有缓冲垫。

缓冲垫具有减震作用，能够利于避免收集桶底壁在固体块的冲击力下破损。

进一步地，上模和下模均采用合金钢制成，其中，上模的的左侧(进料侧)为倾斜面，具有切割功能，上模与底板可形成切割面，切割放射性固体废物，所述下模略微向出料方向倾斜，有利于固体块脱离下模。

进一步地，控制系统包括控制器、光电开关、位移模块、视频模块、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块，所述光电开关、位移模块、视频模块、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块均与控制器通信连接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过设置上料系统、切割压缩系统、排料系统和控制系统，所述上料系统实现向切割压缩系统内自动输送放射性固体废物，切割压缩系统实现对放射性固体废物的切割压缩，将放射性固体废物切割压缩成基本同一规格的固体块；通过本发明所述方法能够实现对管状放射性固体废物的压缩切割，将放射性固体废物切割压缩成同一规格的固体块，可有效的减少放射性废物的体积，节约处理成本，满足废物最小化原则。

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为本发明工艺流程简图；

图2为切割压缩系统的结构示意图；

图3为压缩前的示意图；

图4为压缩后的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-支腿，2-驱动电机，3-导向槽，4-拨杆，5-冲压机，6-上模，7-下模，8-弹簧，9-底板，10-收集桶，11-放射性固体废物，12-导向缝，13-传送带，100-上料系统，200-切割压缩系统，300-排料系统，403-导向柱。

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：

如图1-图4所示，一种放射性废物切割压缩一体化方法，包括以下步骤：

1)、将放射性固体废物11按照外径进行分类，同一外径的放射性固体废物11分为一类；

2)、根据所要切割压缩的放射性固体废物11的外径选择匹配的导向槽3安装在上料系统100中，所述导向槽3的宽度与放射性固体废物11的外径一致；

3)、将放射性固体废物11放入导向槽3，由控制系统启动上料系统100将放射性固体废物11输送至切割压缩系统200，

4)、由控制系统控制切割压缩系统200对放射性固体废物11进行切割压缩，制备固体废物块；

5)、由控制系统启动上料系统100统继续上料，通过放射性固体废物11的推动作用将固体废物块推送至排料系统300；

6)、由控制系统启动排料系统300将固体废物块输送至存放场地；

所述上料系统100包括两个对称设置的支腿1，所述导向槽3可拆卸式安装在支腿1的顶部，所述上料系统100还包括驱动电机2、传送机构和拨杆4，所述传送机构平行设置在导向槽3下方，所述传送机构由驱动电机2驱动，所述拨杆4一端与传送机构可拆卸设置连接，另一端穿过导向槽3底部的导向缝12；所述传送机构为皮带传送机构或链条传送机构；

所述切割压缩系统200包括呈上下对称设置的上模6和下模7，所述上模6的顶部与冲压机5连接，所述下模7的底部通过弹簧8、导向柱403与底板9连接，当弹簧8处于自然状态时，下模7的顶部与导向槽3的底部齐平，放射性固体废物11置于上模6和下模7之间实现切割压缩；所述切割压缩系统200还包括4个立柱，4个立柱的顶部设置有用于安装冲压机5的机架，所述底板9设置在4个立柱之间，所述上模6和下模7均采用合金钢制成，其中，上模6的的左侧(进料侧)为倾斜面，具有切割功能，上模6与底板9可形成切割面，切割放射性固体废物11，所述下模7略微向出料方向倾斜，有利于固体块脱离下模7；

所述排料系统300包括传送带13，所述传送带13上设置有收集桶10，所述收集桶10用于接收切割压缩后的放射性废物块体；

所述控制系统包括进料控制、冲压控制、压力检测控制、视频监控、位移控制、排料控制，具体控制过程如下：

进料控制(进料控制模块)：可高精度的驱动电机2步进值，以控制和计算出单次进料量，从而控制切割后固体块大小，便于废物统一包装及处理，单次进料完成后，由控制系统确认上模6、下模7位置正常，且切割压缩完成后，再继续进料，从而防止重复切割压缩；当拨杆4与限位开关接触后，停止驱动电机2运动，并使驱动电机2反转，带动拨杆4收回至初始位置；

冲压控制(冲压控制模块)：可控制冲压机5运动，根据上模6和下模7位置、进料量来控制冲压机5的运动方式；

压力监测控制(压力模块)：可控制、监测冲压压力，保护冲压机5、导向柱403、弹簧8，防止其损坏，压力超标时报警并停止工作；

视频监控(视频模块)：可实时监测设备状态，观察冲压机5、进料、卸料状态，有异常情况可及时停止；

位移控制(位移模块)：可检测上模6和下模7位置，高精度测量下模7移动量，从而监测切割压缩效果，已保证固体块的统一性，并反馈上模6、下模7异常卡涉情况，以便维修处理；可检测放射性固体废物11的位移量，当拨杆4与限位开关接触后，停止进料；

排料检测，由光电开关检测排料情况，确认是否排料，避免重复切割压缩，并统计固体块数量。

即本实施例的控制系统包括控制器、光电开关、位移模块、视频模块(摄像头)、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块，所述光电开关、位移模块、视频模块(摄像头)、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块均与控制器通信连接。

本实施例的工作原理如下：

进料后，冲压机5带动上模6向下运动，首先上模6向下挤压放射性固体废物11，当放射性固体废物11变形后，上模6继续向下运动，带动下模7向下运动，使弹簧8收缩，下模7收缩到位后，上模6与底板9侧边形成切割面，将放射性固体废物11切割成固体块，切割压缩完成后，冲压机5带动上模6向上运动，使弹簧8释压，带动下模7向上运动，使下模7归位。

本实施例的进料控制可高精度控制单次进料量，冲压控制可检测控制冲压力并报警，视频监控可检测设备状态，位移控制可检测测量上模6和下模7位移以及固体废物11的位移，排料控制可检测是否排料及排料量统计。

实施例2：

如图1-图3所示，本实施例基于实施例1，所述拨杆4为T形结构，所述拨杆4在导向槽3内的端部的宽度大于导向缝12的宽度；所述收集桶10的底部设置有缓冲垫。

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 (8)

1.一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、将放射性固体废物（11）按照外径进行分类，同一外径的放射性固体废物（11）分为一类；

2）、根据所要切割压缩的放射性固体废物（11）的外径选择匹配的导向槽（3）安装在上料系统（100）中，所述导向槽（3）的宽度与放射性固体废物（11）的外径一致；

3）、将放射性固体废物（11）放入导向槽（3），由控制系统启动上料系统（100）将放射性固体废物（11）输送至切割压缩系统（200）：

所述切割压缩系统（200）包括呈上下对称设置的上模（6）和下模（7），所述上模（6）的顶部与冲压机（5）连接，所述下模（7）的底部通过弹簧（8）、导向柱(403)与底板（9）连接，当弹簧（8）处于自然状态时，下模（7）的 顶部与导向槽（3）的底部齐平，放射性固体废物（11）置于上模（6）和下模（7）之间；所述冲压机（5）带动上模（6）向下运动挤压放射性固体废物（11）实现切割压缩；

4）、由控制系统控制切割压缩系统（200）对放射性固体废物（11）进行切割压缩，制备固体废物块；

5）、由控制系统启动上料系统（100）统继续上料，通过放射性固体废物（11）的推动作用将固体废物块推送至排料系统（300）；

6）、由控制系统启动排料系统（300）将固体废物块输送至存放场地。

2.根据权利要求1所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述上料系统（100）包括两个对称设置的支腿（1），所述导向槽（3）可拆卸式安装在支腿（1）的顶部，所述上料系统（100）还包括驱动电机（2）、传送机构和拨杆（4），所述传送机构平行设置在导向槽（3）下方，所述传送机构由驱动电机（2）驱动，所述拨杆（4）一端与传送机构可拆卸设置连接，另一端穿过导向槽（3）底部的导向缝（12）。

3.根据权利要求2所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述传送机构为皮带传送机构或链条传送机构。

4.根据权利要求2所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述拨杆（4）为T形结构，所述拨杆（4）在导向槽（3）内的端部的宽度大于导向缝（12）的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述切割压缩系统（200）还包括4个立柱，4个立柱的顶部设置有用于安装冲压机（5）的机架，所述底板（9）设置在4个立柱之间。

6.根据权利要求1所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述排料系统（300）包括传送带（13），所述传送带（13）上设置有收集桶（10），所述收集桶（10）用于接收切割压缩后的固体废物块。

7.根据权利要求6所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述收集桶（10）的底部设置有缓冲垫。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种放射性废物切割压缩一体化方法，其特征在于，所述控制系统包括控制器、光电开关、位移模块、视频模块、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块，所述光电开关、位移模块、视频模块、压力模块、冲压控制模块、进料控制模块均与控制器通信连接。

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