CN117995448A - 一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，涉及核三废处理领域，包括：支撑件和水泥固定系统，所述水泥固定系统设置于支撑件上，当所述支撑件为壳体状结构时所述水泥固定系统则设置于所述壳体内，所述水泥固定系统包括搅拌系统和泵送系统，所述泵送系统和所述搅拌系统连通，所述搅拌系统用于制作泥浆，所述泵送系统用于将所述搅拌系统中的泥浆泵送至封装组件中，所述移动式装置可由运输装置转移至需要的工作场地。本发明将水泥固定工艺所需的水泥固定系统集成设置于支撑件上，使得水泥固定系统具备道路运输条件，可以灵活地处理不同区域的中、低放固体废物。解决了零星放射性废物处理难度大、成本高的问题。

Description

一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置

技术领域

本发明涉及核三废处理领域，特别是涉及一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置。

背景技术

中、低放射性水平固体废物在核设施运行、退役领域普遍存在，水泥固定是最为常用的方法之一。一般而言，这类废物的处理具有鲜明的属地化特征：(1)核电站。由于核电站长期处于生产状态之中，因此往往会在核岛或常规岛专门建立该类废物的水泥固定处理系统，这样做可以确保废物及时处理的同时降低运输风险和成本；(2)后处理厂。核电站产生的乏燃料及其组件往往运输至后处理厂进行处理，考虑到核电站生产的连续性，故也会在后处理厂内专门建设水泥固定处理系统对固体废物进行固定处理。

然而，对于其他涉核行业(如矿产区、实验基地、放射性医学机构、研究院所等)，由于产生的中、低放射性水平固体废物远远达不到核电站和后处理厂的规模，因此，在上述区域专门建立水泥固定系统就不具备实际意义。目前，核工业事业在我国全面推进发展，上文提及的中、低放固废多批量、小体量、区域集中性差的现象时而存在。这类废物长期贮存存在放射性物质泄露风险，而单独搭建体系庞大的水泥固定系统不仅质量经济性不高、即使搭建了水泥固定系统，该系统依然会存在后续退役的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现对小批量、小品种、区域集中性差的中、低放固废的灵活处理，降低该类废物的贮存风险和处理成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，包括：支撑件和水泥固定系统，所述水泥固定系统设置于支撑件上，当所述支撑件为壳体状结构时所述水泥固定系统则设置于所述壳体内，所述水泥固定系统包括搅拌系统和泵送系统，所述泵送系统和所述搅拌系统连通，所述搅拌系统用于制作泥浆，所述泵送系统用于将所述搅拌系统中的泥浆泵送至封装组件中，所述移动式装置可由运输装置转移至需要的工作场地。

优选地，所述支撑件为箱体，所述水泥固定系统设置于所述箱体内。

优选地，所述水泥固定系统还包括料仓和泵水系统，所述料仓内用于容纳干料，所述泵水系统用于向所述搅拌系统泵送水，所述料仓的出料口和所述搅拌系统的进料口之间设置有输送装置，所述输送装置用于将干料输送至所述搅拌系统中。

优选地，所述水泥固定系统还包括应急系统，所述应急系统用于向所述搅拌系统中输送应急溶液，所述应急系统在所述搅拌系统中的泥浆过稠时启动。

优选地，所述水泥固定系统还包括二级储存系统，所述二级储存系统串联于所述搅拌系统和所述泵送系统之间；所述应急系统还用于向所述二级储存系统中输送应急溶液。

优选地，所述泵送系统包括泥浆泵，所述泥浆泵的进口与上级系统的出料口连通，所述泥浆泵的出口连通有出料管，所述出料管上设置有流量限制阀，所述出料管的末端连通有软管。

优选地，所述搅拌系统为行星式或强制式搅拌机，其包括搅拌罐、搅拌轴和搅拌叶，所述应急系统通过两个喷头与所述搅拌罐内部空间连通，两个所述喷头均位于所述搅拌罐内且一个朝向所述搅拌轴另一个朝向所述搅拌罐的内壁。

优选地，所述水泥固定系统还包括中控系统，所述中控系统根据所述搅拌系统中搅拌电机实时功率、电流数据来判断各自所承载的泥浆是否过稠。

优选地，所述二级储存系统包括第一储存仓和第二储存仓，所述第一储存仓位于所述第二储存仓的上方，所述第一储存仓顶部设有液位控制器，当所述第一储存仓内泥浆流至自身体积或高度的3/5时，其底部下料口开启，将泥浆流入所述第二储存仓。

优选地，所述水泥固定系统采用远程遥控控制工作，并配套设置有视频监控。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明将水泥固定工艺所需的水泥固定系统集成设置于支撑件上，使得水泥固定系统具备道路运输条件，可以灵活地处理不同区域的中、低放固体废物。解决了零星放射性废物处理难度大、成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置的结构示意图；

图中：1-箱体；2-料仓；3-输送装置；4-搅拌系统；5-储水罐；6-应急溶液储罐；7-封装组件；8-泥浆泵；9-第二储存仓；10-第一储存仓；11-应急溶液泵；12-流量限制阀；13-流量控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，包括：支撑件和水泥固定系统，水泥固定系统设置于支撑件上，当支撑件为壳体状结构时水泥固定系统则设置于壳体内，水泥固定系统包括搅拌系统4和泵送系统，泵送系统和搅拌系统4连通，搅拌系统4用于制作泥浆，泵送系统用于将搅拌系统4中的泥浆泵8送至封装组件7中，封装组件7可为钢桶、钢箱等，浇筑水泥前，钢桶或钢箱内预先装有中、低放射性水平固体废物，移动式装置可由运输装置转移至需要的工作场地。

其中，水泥固定系统不仅限于上述两个组件，具体还可能包含的组件参照下述几个实施例。

使用时，可通过运输设备，例如车辆等来对整个装置进行运输，本发明实施例将水泥固定工艺所需的组件集成设置于支撑件上，使得水泥固定系统具备道路运输条件，可以灵活地处理不同区域的中、低放固体废物。解决了零星放射性废物处理难度大、成本高的问题。

为了起到保护作用，提高装置的整体性，于一些实施例中，支撑件为箱体1，水泥固定系统设置于箱体1内。具体的，箱体1可为集装箱，集装箱规格可选为1AAA或1BBB，可直接从市面购买，无需自制，购买后根据所需在侧部和/或尾部开门，可以理解，当需要特质箱体1时，则可以自身需求进行自制。

于一些实施例中，水泥固定系统还包括料仓2和泵水系统，料仓2内用于容纳干料，泵水系统用于向搅拌系统4泵送水，料仓2的出料口和搅拌系统4的进料口之间设置有输送装置3，输送装置3用于将干料输送至搅拌系统4中。

本实施例中的料仓2和泵水系统中的储水罐5用于储存制作泥浆所需的原料。

具体的，输送装置3优选为Z型输送机，料仓2优选设置在箱体1的尾部，且偏心放置，以便于在一侧放置一个小型吊机，料仓2的顶盖、侧门可通过压空开合，且顶盖中部开孔，孔径为容纳电葫芦吊钩上下运动。料仓2内部设置有背负式除尘器。料仓2靠近底部的位置设置有米字割刀，割刀的端部与料仓2的内壁固定连接，割刀沿与水平面夹角≥45°而上，在顶点处汇集，割刀下部设置筛网(孔径≤5cm)，料仓2最下部设置行星卸料阀，通过卡扣连接在Z型输送机上。为防止扬尘，卡扣为子母套。

使用时，通过小型吊机将箱体1外的水泥袋起吊至料仓2内，并下放至割刀上使得割刀将袋体割破，水泥干料撒出并将空的水泥袋吊出即可，增加了上料的便利性，无需人工手动上料。

于一些实施例中，水泥固定系统还包括应急系统，应急系统用于向搅拌系统4中输送应急溶液，应急系统在搅拌系统4中的泥浆过稠时启动。

本发明实施例采用在泥浆过稠时利用应急系统向搅拌系统4中输送应急溶液的方案来降低因环境变化以及水泥等原材料不可抗波动导致的泥浆状态异常对搅拌系统4的破坏的可能性。

其中，可通过人工或中控系统判断泥浆是否过稠，利用中控系统判断时，中控系统则根据搅拌系统4中搅拌电机实时功率、电流数据来判断各自所承载的泥浆是否过稠，且为了实现自动判断，需要预先找寻出电机实时功率、电流数据与泥浆稠度之间的关系，具体找寻方法可为试验或经验判断，具体表现在，当泥浆稠度达到一定的程度时，搅拌电机实时功率、电流数据则表现出与其它稠度不同的大小，以此作为依据来判断泥浆的稠度。

于一些实施例中，水泥固定系统还包括二级储存系统，二级储存系统串联于搅拌系统4和泵送系统之间；应急系统还用于向二级储存系统中输送应急溶液。本实施例作为优选地实施例，其作用是为了满足对搅拌系统4搅拌好的泥浆进行暂存，以提高工作的连续性。

于一些实施例中，泵送系统包括泥浆泵8，泥浆泵8的进口与上级系统的出料口连通，泥浆泵8的出口连通有出料管，出料管上设置有流量限制阀12，出料管的末端连通有软管，通过软管向封装组件7中灌注泥浆。

本实施例中泥浆泵8用于将泥浆泵送。泵送的泥浆通过流量限制阀12控制后，通过软管注入钢桶或钢箱内。

于一些实施例中，出料管上设置有流量控制器13。

上述两个实施例中用于避免封装组件7，即钢桶或钢箱的冒桶问题，降低了放射性物质泄露的安全隐患。

于一些实施例中，搅拌系统4为行星式或强制式搅拌机，其包括搅拌罐、搅拌轴和搅拌叶，应急系统通过两个喷头与搅拌罐内部空间连通，两个喷头均位于搅拌罐内且一个朝向搅拌轴另一个朝向搅拌罐的内壁。具体的，喷头优选为空化喷嘴，而搅拌轴处的物料流动线速度最小、搅拌效率最低；搅拌罐边壁的线速度最大、搅拌轴受力最大，因此，搅拌轴以及罐内壁处最需要更大的流动性，因此，本实施例将两个喷头分别对准搅拌轴以及搅拌罐以解决上述问题。

于一些实施例中，搅拌罐内顶设有雷达液位探测器，便于监视搅拌机内泥浆体积。

于一些实施例中，二级储存系统包括第一储存仓10和第二储存仓9，第一储存仓10位于第二储存仓9的上方，第一储存仓10顶部设有液位控制器，当第一储存仓10内泥浆流至自身体积或高度的3/5时，其底部下料口开启，将泥浆流入第二储存仓9。第一储存仓10和第二储存仓9通过法兰+橡胶垫片的方式连接并连通。

本发明实施例采用二级泥浆储存即连锁的方式，解决了泥浆下料阶段可能出现的冒出问题，配合二级储存系统配套的应急系统，更进一步降低了泥浆状态异常的风险。

如图1所示，应急系统具体可包括应急溶液储罐6、应急溶液泵11以及管道上的流量计、阀门等。

于一些实施例中，水泥固定系统采用远程遥控控制工作，并配套设置有视频监控。

具体的，控制模块的控制为PLC、远程遥控和视频控制。其中，PLC控制范围为各类阀门、流量计、中控系统、水、电、气、吊；远程遥控作为安全保障，主要由现场工作人员进行控制，其控制目的为防止钢桶、钢箱中的泥浆冒出，故其主要控制范围为泥浆泵8和第二储存仓9后的电磁阀；视频监控主要设置在料仓2侧门上部、搅拌机下料口，用于监控干料下料情况和下料管道密封。

更为具体的，远程遥控的手段为通过遥控器进行控制，并在遥控器上配置有相应的控制旋钮和/或控制按钮等。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：包括：支撑件和水泥固定系统，所述水泥固定系统设置于支撑件上，当所述支撑件为壳体状结构时所述水泥固定系统则设置于所述壳体内，所述水泥固定系统包括搅拌系统和泵送系统，所述泵送系统和所述搅拌系统连通，所述搅拌系统用于制作泥浆，所述泵送系统用于将所述搅拌系统中的泥浆泵送至封装组件中，所述移动式装置可由运输装置转移至需要的工作场地。

2.根据权利要求1所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述支撑件为箱体，所述水泥固定系统设置于所述箱体内。

3.根据权利要求2所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述水泥固定系统还包括料仓和泵水系统，所述料仓内用于容纳干料，所述泵水系统用于向所述搅拌系统泵送水，所述料仓的出料口和所述搅拌系统的进料口之间设置有输送装置，所述输送装置用于将干料输送至所述搅拌系统中。

4.根据权利要求1所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述水泥固定系统还包括应急系统，所述应急系统用于向所述搅拌系统中输送应急溶液，所述应急系统在所述搅拌系统中的泥浆过稠时启动。

5.根据权利要求4所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述水泥固定系统还包括二级储存系统，所述二级储存系统串联于所述搅拌系统和所述泵送系统之间；所述应急系统还用于向所述二级储存系统中输送应急溶液。

6.根据权利要求1所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述泵送系统包括泥浆泵，所述泥浆泵的进口与上级系统的出料口连通，所述泥浆泵的出口连通有出料管，所述出料管上设置有流量限制阀，所述出料管的末端连通有软管。

7.根据权利要求4所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述搅拌系统为行星式或强制式搅拌机，其包括搅拌罐、搅拌轴和搅拌叶，所述应急系统通过两个喷头与所述搅拌罐内部空间连通，两个所述喷头均位于所述搅拌罐内且一个朝向所述搅拌轴另一个朝向所述搅拌罐的内壁。

8.根据权利要求4所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述水泥固定系统还包括中控系统，所述中控系统根据所述搅拌系统中搅拌电机实时功率、电流数据来判断各自所承载的泥浆是否过稠。

9.根据权利要求5所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述二级储存系统包括第一储存仓和第二储存仓，所述第一储存仓位于所述第二储存仓的上方，所述第一储存仓顶部设有液位控制器，当所述第一储存仓内泥浆流至自身体积或高度的3/5时，其底部下料口开启，将泥浆流入所述第二储存仓。

10.根据权利要求1所述的用于中、低放射性水平固体废物处理的移动式装置，其特征在于：所述水泥固定系统采用远程遥控控制工作，并配套设置有视频监控。