CN111617974A - 一种可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法 - Google Patents

一种可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法，所述的装置包括安装在屏蔽矮墙顶部的安装平台，在安装平台上沿长度方向设置轨道，在轨道上设置可沿轨道滑动的小车，在小车上并排安装两部机械手，所述机械手的夹钳位于屏蔽矮墙内侧的放射性废物存放区，此外在屏蔽矮墙的内侧墙面上还安装有剂量测量仪器和视频系统。本发明所公开的分拣装置，安装平台与支撑立柱之间采用螺栓连接，当其他放射性废物存放区有分拣需要时，可快速拆卸平台，将整套分拣装置移至该放射性废物存放区的屏蔽矮墙上进行分拣工作，可拆卸式结构灵活性高，适用性广，安装、拆卸方便，便于运输和调节。

Description

一种可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法
技术领域
本发明属于核工业领域，特别涉及该领域中的一种可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法。
背景技术
放射性固体废物的处理与处置是核工业的一个重要组成部分，也是制约核能可持续发展的关键因素。由于在核燃料生产和后处理期间会产生大量的放射性固体废物，因此对放射性固体废物进行有效的处理，可以减少最终处置的废物体积，节约土地资源，对促进我国核工业健康、稳定发展具有重要意义。废物分拣是废物处理前的一个重要步骤。由于各种类型的放射性固体废物（特别是核燃料生产及后处理的早期遗留废物）往往混杂在一起。通过分拣一方面可以挑选出可解控的废物，另一方面也可以将放射性固体废物进一步分类，这样既有利于实现废物的最小化和处理最优化，又可以节约大量处理成本。
如图1所示，在废物暂存厂的废物桶暂存区（黄区）与人员通过区（绿区）之间一般都建有屏蔽矮墙，受空间和原有屏蔽矮墙不可改变的限制，在废物暂存厂对放射性固体废物进行分拣处理存在很大的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种不受现有屏蔽矮墙限制的可移动式放射性废物分拣装置及其使用方法。
本发明采用如下技术方案：
一种可移动式放射性废物分拣装置，其改进之处在于：所述的装置包括安装在屏蔽矮墙顶部的安装平台，在安装平台上沿长度方向设置轨道，在轨道上设置可沿轨道滑动的小车，在小车上并排安装两部机械手，所述机械手的夹钳位于屏蔽矮墙内侧的放射性废物存放区，此外在屏蔽矮墙的内侧墙面上还安装有剂量测量仪器和视频系统。
进一步的，在屏蔽矮墙的内外两侧各安装两根用于支撑安装平台的支撑立柱，安装平台与支撑立柱之间采用螺栓连接。
进一步的，所述的安装平台由不锈钢型钢焊接而成。
进一步的，轨道的一侧端部为吊装等待工位，一部分为分拣工位，剂量测量仪器安装在分拣工位下机械手夹钳的正后方，在放射性废物存放区与分拣工位中间位置相对的地方放置待分拣废物桶，在待分拣废物桶的两侧分别放置用于存放大于2mSv放射性废物的混凝土桶和用于存放小于等于2mSv放射性废物的钢桶。
进一步的，在轨道上设置限位系统。
进一步的，小车传动采用齿轮齿条方式。
进一步的，每部机械手都包括主手和从手。
进一步的，视频系统包括6个带旋转、变焦功能的摄像头，6个摄像头分别与屏蔽矮墙外侧的视频主机电连接，视频主机则与显示器电连接。
一种可移动式放射性废物分拣装置的使用方法，使用上述的分拣装置，其改进之处在于，包括如下步骤：
（1）分拣装置开始工作后，小车沿轨道移动使两部机械手进入分拣工位；
（2）机械手夹钳从待分拣废物桶中抓取废物包并提升至与剂量测量仪器持平；
（3）机械手夹钳向后摆将废物包移至剂量测量仪器前方；
（4）操作人员通过视频系统读出剂量测量仪器的读数，如果读数小于等于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入钢桶，如果读数大于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入混凝土桶；
（5）重复步骤（2）—（4）直至待分拣废物桶空、钢桶满或者混凝土桶满时，小车沿轨道移动使两部机械手进入吊装等待工位；
（6）吊车对待分拣废物桶、钢桶或者混凝土桶进行更换；
（7）更换结束后返回步骤（1）继续进行分拣工作。
进一步的，在步骤（2）中，机械手垂直下降到待分拣废物桶中，打开机械手夹钳，夹住废物包的扎口处，提出废物包，若是废物包的扎口朝下，则用一部机械手夹住废物包轻轻翻转，必要时用另一部机械手协助翻转。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的分拣装置，安装平台与支撑立柱之间采用螺栓连接，当其他放射性废物存放区有分拣需要时，可快速拆卸平台，将整套分拣装置移至该放射性废物存放区的屏蔽矮墙上进行分拣工作，可拆卸式结构灵活性高，适用性广，安装、拆卸方便，便于运输和调节。
本发明所公开的分拣装置，安装平台由不锈钢型钢焊接而成，耐辐射性和去污性好；设置吊装等待工位（即吊车更换桶时机械手移开等待的位置），既能避免在吊车吊装桶时与机械手干涉碰撞，造成损失，又使吊车放置桶时位置准确可靠，利于更好的完成分拣工作。
本发明所公开的分拣装置，小车传动采用齿轮齿条方式，这种传动方式平稳、精准，保证传输过程中的平稳启停。在轨道上设置限位系统，当小车移动到分拣工位时，可以保证机械手操作精度和可靠性，防止人为因素造成的失误。
本发明所公开的分拣装置，视频系统可进行实时监控，视觉无盲点，6个摄像头分别监视废物包情况以及机械手的夹取状态、提升状态、测量状态和运动状态。视频主机可以实现数据存储、录像以及视频回放。此外视频系统还可以作为维护、安装拆除及维修的辅助系统。
本发明所公开分拣装置的使用方法，可以将废物包安全提出，按照剂量要求完成分拣工作，通过视频系统实时采集现场图像信息，提供视频显示，操作人员可在完全目视条件下操作，无工作盲点。
本发明所公开分拣装置的使用方法，充分考虑人员辐射防护以及操作的稳定性和可实现性，选取机械手作为分拣专用工具，对待分拣废物桶内未按剂量率水平分类的废物包进行剂量测量和分类分拣，有效减少工作人员的受照剂量，节约大量的处理成本和暂存空间，为核电厂年度剂量总值控制提供有效空间。
附图说明
图1是废物暂存厂屏蔽矮墙的位置示意图；
图2是本发明实施例1所公开分拣装置的结构示意图；
图3是本发明实施例1所公开吊装等待工位的位置示意图；
图4是本发明实施例1所公开分拣工位的位置示意图；
图5是本发明实施例1所公开桶的放置位置示意图；
图6是本发明实施例1所公开分拣装置使用方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图2所示，本实施例公开了一种可移动式放射性废物分拣装置，所述的装置包括安装在屏蔽矮墙顶部的安装平台3，在安装平台上沿长度方向设置轨道，在轨道上设置可沿轨道滑动的小车2，在小车上并排安装两部机械手1，所述机械手的夹钳位于屏蔽矮墙内侧的放射性废物存放区，此外在屏蔽矮墙的内侧墙面上还安装有剂量测量仪器5和视频系统4。
在本实施例中，在屏蔽矮墙的内外两侧各安装两根用于支撑安装平台的支撑立柱，安装平台与支撑立柱之间采用螺栓连接。所述的安装平台由不锈钢型钢焊接而成。
如图3-5所示，轨道的一侧端部为吊装等待工位，一部分为分拣工位，剂量测量仪器安装在分拣工位下机械手夹钳的正后方，在放射性废物存放区与分拣工位中间位置相对的地方放置待分拣废物桶7，在待分拣废物桶的两侧分别放置用于存放大于2mSv放射性废物的混凝土桶和用于存放小于等于2mSv放射性废物的钢桶6。
在轨道上设置限位系统。小车传动采用齿轮齿条方式。每部机械手都包括主手和从手。视频系统包括6个带旋转、变焦功能的摄像头，6个摄像头分别与屏蔽矮墙外侧的视频主机电连接，视频主机则与显示器电连接。
如图6所示，本实施例还公开了一种可移动式放射性废物分拣装置的使用方法，使用上述的分拣装置，包括如下步骤：
（1）分拣装置开始工作后，小车沿轨道移动使两部机械手进入分拣工位；
（2）机械手夹钳从待分拣废物桶中抓取废物包并提升至与剂量测量仪器持平；
（3）机械手夹钳向后摆将废物包移至剂量测量仪器前方；
（4）操作人员通过视频系统读出剂量测量仪器的读数，如果读数小于等于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入钢桶，如果读数大于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入混凝土桶；
（5）重复步骤（2）—（4）直至待分拣废物桶空、钢桶满或者混凝土桶满时，小车沿轨道移动使两部机械手进入吊装等待工位；
（6）吊车对待分拣废物桶、钢桶或者混凝土桶进行更换；
（7）更换结束后返回步骤（1）继续进行分拣工作。
在上述步骤（2）中，机械手垂直下降到待分拣废物桶中，打开机械手夹钳，夹住废物包的扎口处，提出废物包，若是废物包的扎口朝下，则用一部机械手夹住废物包轻轻翻转，必要时用另一部机械手协助翻转。

Claims (10)

1.一种可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：所述的装置包括安装在屏蔽矮墙顶部的安装平台，在安装平台上沿长度方向设置轨道，在轨道上设置可沿轨道滑动的小车，在小车上并排安装两部机械手，所述机械手的夹钳位于屏蔽矮墙内侧的放射性废物存放区，此外在屏蔽矮墙的内侧墙面上还安装有剂量测量仪器和视频系统。
2.根据权利要求1所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：在屏蔽矮墙的内外两侧各安装两根用于支撑安装平台的支撑立柱，安装平台与支撑立柱之间采用螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：所述的安装平台由不锈钢型钢焊接而成。
4.根据权利要求1所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：轨道的一侧端部为吊装等待工位、一部分为分拣工位，剂量测量仪器安装在分拣工位下机械手夹钳的正后方，在放射性废物存放区与分拣工位中间位置相对的地方放置待分拣废物桶，在待分拣废物桶的两侧分别放置用于存放大于2mSv放射性废物的混凝土桶和用于存放小于等于2mSv放射性废物的钢桶。
5.根据权利要求4所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：在轨道上设置限位系统。
6.根据权利要求1所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：小车传动采用齿轮齿条方式。
7.根据权利要求1所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：每部机械手都包括主手和从手。
8.根据权利要求1所述的可移动式放射性废物分拣装置，其特征在于：视频系统包括6个带旋转、变焦功能的摄像头，6个摄像头分别与屏蔽矮墙外侧的视频主机电连接，视频主机则与显示器电连接。
9.一种可移动式放射性废物分拣装置的使用方法，使用权利要求4所述的分拣装置，其特征在于，包括如下步骤：
（1）分拣装置开始工作后，小车沿轨道移动使两部机械手进入分拣工位；
（2）机械手夹钳从待分拣废物桶中抓取废物包并提升至与剂量测量仪器持平；
（3）机械手夹钳向后摆将废物包移至剂量测量仪器前方；
（4）操作人员通过视频系统读出剂量测量仪器的读数，如果读数小于等于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入钢桶，如果读数大于2mSv，则机械手夹钳将废物包放入混凝土桶；
（5）重复步骤（2）—（4）直至待分拣废物桶空、钢桶满或者混凝土桶满时，小车沿轨道移动使两部机械手进入吊装等待工位；
（6）吊车对待分拣废物桶、钢桶或者混凝土桶进行更换；
（7）更换结束后返回步骤（1）继续进行分拣工作。
10.根据权利要求9所述的可移动式放射性废物分拣装置的使用方法，其特征在于：在步骤（2）中，机械手垂直下降到待分拣废物桶中，打开机械手夹钳，夹住废物包的扎口处，提出废物包，若是废物包的扎口朝下，则用一部机械手夹住废物包轻轻翻转，必要时用另一部机械手协助翻转。
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