CN204966065U - 中等放射性水平水滤芯临时贮存容器及吊装操作台架 - Google Patents

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蒋振宇
李东
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Abstract

本实用新型公开了一种中等放射性水平水滤芯临时贮存容器及与其配套使用的吊装操作台架。临时贮存容器包括桶体和顶盖;所述桶体包括外桶、内桶和屏蔽层,外桶和内桶彼此套叠,屏蔽层为填充在外桶和内桶之间的铅砂屏蔽层;顶盖包括钢壳和填充在钢壳内的铅砂屏蔽层。吊装操作台架包括支架和贮存容器定位件;支架围成的收容空间尺寸大于临时贮存容器的外桶尺寸,贮存容器定位件固定在支架上,并设有与外桶顶部相适配的定位穿孔。与现有技术相比,本实用新型吊装操作台架可以将水滤芯方便快捷地装入临时贮存容器中进行暂存,这使得水滤芯可以集中后再成批进行灌浆固定,因此既能够提高水泥固化线装置的利用效率,也有利于降低操作人员的受辐照剂量。

Description

中等放射性水平水滤芯临时贮存容器及吊装操作台架
技术领域
本实用新型属于核电厂放射性废物贮存和处理领域,更具体地说,本实用新型涉及一种中等放射性水平水滤芯临时贮存容器及与之配套的吊装操作台架。
背景技术
中等放射性水平水滤芯是指核电厂运行过程中产生的放射性水平在2mSv/h到10Sv/h的放射性废过滤器芯子。在已公开的核电厂中,中等放射性水平水滤芯通常采用废滤芯更换转运容器转运至核电厂放射性废物水泥固化生产线直接进行灌浆固定处理,而放射性水平低于2mSv/h的低等放射性水平水滤芯则可直接进行压缩减容处理。
由于传统工艺是每产生一个中等放射性水平水滤芯,就通过转运容器转运至水泥固化生产线进行灌浆固定,因此水泥固化生产线的运行效率很低,既不利于节约能源和设备,也提高了操作人员受辐照的剂量。
有鉴于此,确有必要提供一种能够解决上述问题的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器及配套的吊装操作台架。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:提供一种中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,以便实现中等放射性水平水滤芯的临时贮存,使得中等放射性水平水滤芯能够积累后进行集中处理,提高水泥固化生产线的运行效率,降低操作人员受辐照的剂量;另外,本实用新型还提供一种与中等放射性水平水滤芯临时贮存容器配套使用的吊装操作台架,以方便中等放射性水平水滤芯在临时贮存容器中的存取。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供了一种中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其包括桶体和顶盖;所述桶体包括外桶、内桶和屏蔽层,外桶和内桶彼此套叠,屏蔽层为填充在外桶和内桶之间的铅砂屏蔽层;所述顶盖包括钢壳和填充在钢壳内的铅砂屏蔽层。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,所述铅砂屏蔽层中的铅砂纯度不小于98%,堆积密度为7.0g/cm3,铅砂的颗粒直径小于等于2mm。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,所述桶体和顶盖上均设有吊装接口。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,所述内桶的顶部呈台阶形外扩至铅砂屏蔽层中而形成顶盖收容部;顶盖的钢壳包括主体和焊接在主体顶部的盖板,主体的直径与桶体的顶盖收容部直径相适配,盖板的直径大于主体的直径而形成凸出于主体的凸环。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,所述凸环上开设有将顶盖固定在桶体上的固定孔。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,还包括收容并固定在桶体中的内衬;内衬为上粗下细的圆筒,上下不同直径的筒体之间通过锥台形侧壁过渡连接。
作为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的一种改进,所述内桶的顶部呈台阶形外扩至铅砂屏蔽层中而形成顶盖收容部,内衬的顶端向外弯折形成贴合在顶盖收容部的底壁上的固定环。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型还提供了一种与中等放射性水平水滤芯临时贮存容器配套使用的吊装操作台架,其包括支架和贮存容器定位件;支架围成的收容空间尺寸大于临时贮存容器的外桶尺寸,贮存容器定位件固定在支架上,并设有与外桶顶部相适配的定位穿孔。
作为本实用新型吊装操作台架的一种改进,所述桶体还包括从顶部将外桶和内桶连接为一体的顶板,顶板的外径大于外桶的直径而形成凸出于外桶侧壁的支撑环;贮存容器定位件的定位穿孔为圆形台阶穿孔,圆形台阶穿孔的上部直径与临时贮存容器的支撑环相适配,下部直径则与桶体的外径相适配。
作为本实用新型吊装操作台架的一种改进,所述支架为由支柱和横梁焊接形成的长方体形空心支架,最上方的至少两根横梁上设置有协助水滤芯更换转运容器在空心支架上定位的导向件。
与现有技术相比,本实用新型吊装操作台架可以将水滤芯方便快捷地装入本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器中进行暂存,这使得水滤芯可以集中后再成批进行灌浆固定,因此既能够提高水泥固化线装置的利用效率,也有利于降低操作人员的受辐照剂量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器、配套的吊装操作台架及其有益效果进行详细说明。
图1为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的主视剖视图。
图2为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的俯视结构图。
图3为本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的内衬的侧视结构图。
图4为本实用新型吊装操作台架的主视结构图。
图5为本实用新型吊装操作台架的俯视结构图。
图6为使用本实用新型吊装操作台架将水滤芯装入临时贮存容器中的操作示意图。
图7为使用本实用新型吊装操作台架将水滤芯自临时贮存容器中取出的操作示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型,并非为了限定本实用新型。
请参阅图1至图3,本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器包括桶体10、顶盖20和内衬30。
桶体10为三层结构,包括外桶12、内桶14、屏蔽层16和顶板17。外桶12和内桶14为彼此套叠的钢桶,屏蔽层16填充在外桶12和内桶14之间,顶板17从顶部将外桶12、内桶14连接为一体,并将屏蔽层16封住。内桶14的顶部呈台阶形外扩而形成顶盖收容部。顶板17的上表面固定有吊装接口170,以便于利用叉车或者钢索起吊临时贮存容器。顶板17的外径大于外桶12的直径,因此其边缘凸出于外桶12的侧壁,形成了支撑环172。
顶盖20也为填充结构,包括钢壳和填充在钢壳内的屏蔽层24。钢壳包括主体220和焊接在主体220顶部的盖板222,主体220的直径与桶体10顶部的顶盖收容部直径相适配,盖板222的直径大于主体220的直径而形成凸出于主体220的凸环224。盖板222的中心设有吊装接口226,凸环224上则开设有固定孔。
在图示实施方式中,为了降低设备体积并保证其具备一定的屏蔽效果,桶体10和顶盖20的屏蔽层16、24均采用灌铅砂填充工艺制成,其中的铅砂纯度不小于98%,堆积密度为7.0g/cm3,铅砂的颗粒直径小于等于2mm。在其他实施方式中,也可以采用其他材料如铸铁、不锈钢等制作屏蔽层16、24。
内衬30为上粗下细的圆筒,上下不同直径的筒体之间通过锥台形侧壁过渡连接,整体形状与待贮存的水滤芯形状近似,以保证水滤芯贮存时不会发生倾斜或倾倒。内衬30的顶端向外弯折形成固定环32。内衬30装入桶体10时,其底部与内桶12的底壁相接触,固定环32则贴合在顶盖收容部的底壁上,通过螺栓等连接结构固定即可。内衬30也可以通过螺栓与内桶12的其他位置固定,如侧壁、底壁等。临时贮存容器在桶体10中设置内衬30是为了保证临时贮存容器能够重复利用,内衬30的材料优选为06Cr19Ni10钢。
使用时,将水滤芯装入内衬30后,利用吊装接口226将顶盖20吊装入桶体10的顶盖收容部中,顶盖20的主体220的底壁压住内衬30的固定环32,凸环224则恰好贴合在桶体10的顶板17上表面,利用螺栓228穿过凸环224的固定孔锁固在顶板14上即可。顶盖20在桶体10上锁紧是为了在临时贮存容器倾倒的情况下,也能保证对放射性水滤芯的包容屏蔽,防止污染环境。
当然,易于理解的是,由于放射性水滤芯的规格通常有2-3/4″、6″、8″、12″、16″共5种尺寸,因此本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的具体尺寸也需要根据待贮存的放射性水滤芯的大小进行设计,屏蔽层16、24的厚度也根据放射性水滤芯的放射性不同有所调整,保证水滤芯经临时贮存容器屏蔽后,临时贮存容器表面的剂量率低于2mSv/h。
为了使放射性水滤芯能够准确地装入临时贮存容器,防止发生倾倒,本实用新型还设计了与上述临时贮存容器配套的吊装操作台架50。
请参阅图4和图5,本实用新型与临时贮存容器配套的吊装操作台架50包括支架和贮存容器定位件60。支架为由支柱52和横梁54焊接形成的长方体形空心支架,支架围成的收容空间尺寸大于临时贮存容器的外桶10的尺寸。贮存容器定位件60支撑固定在支架上,其中开设有一个与支架内部收容空间相连通的圆形台阶穿孔62。圆形台阶穿孔62的上部直径与临时贮存容器上部的支撑环172相适配,下部直径则与桶体10的外径相适配。最上方的至少两根横梁54上设置有导向件56,例如图示实施方式中,导向件56为固定在两相对横梁54上的四片导向片。
请参阅图6,使用上述吊装操作台架50将水滤芯装入本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器的步骤为:1)利用吊车将吊装操作台架50吊运至指定位置,并将临时贮存容器吊装入吊装操作台架50中,临时贮存容器桶体10外部的支撑环172架设在贮存容器定位件60上,为了保证贮存容器的定位准确,可以在贮存容器桶体10的外部及贮存容器定位件60上设置适当的配位结构,如凹凸配位等;2)将临时贮存容器的顶盖20吊离桶体10;3)利用现有的水滤芯更换转运容器70将水滤芯71从小室中吊出;4)在导向件56的引导下,将水滤芯更换转运容器70坐稳在吊装操作台架50上,打开更换转运容器70的下闸板,通过滤芯抓具72缓缓将水滤芯71放入临时贮存容器的内衬30内;5)关闭水滤芯更换转运容器70的下闸板,将水滤芯更换转运容器70吊离操作台架;6)将临时贮存容器的顶盖20吊装回桶体10,并紧锁使其密封;7)将临时贮存容器吊离吊装操作台架50。
请参阅图7,使用吊装操作台架50将水滤芯自本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器中取出的步骤与装入步骤相反,此处不再赘述。
综上所述,使用本实用新型吊装操作台架50可以将水滤芯71方便快捷地装入本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器中进行暂存,然后再集中进行灌浆固定,这样至少会带来以下好处:1)目前已公开核电厂的水滤芯71处理方式是产生一个,灌浆固定一个,因此操作成本较高;本实用新型中等放射性水平水滤芯临时贮存容器可以将水滤芯71经过暂存后,对一批次水滤芯71进行集中灌浆固定,能够提高水泥固化线装置的利用效率,避免频繁的启动设备,降低为生产所做的准备工作量,提高工作效率的同时,也有利于进一步保护操作人员和设备;2)水滤芯71暂存衰变后,短寿命核素放射性降低,从而降低了水滤芯71的放射性水平,因此能够在后续的废物灌浆、养护、转运和暂存等环节,降低人员受辐照风险和受辐照剂量;3)若暂存的时间较长,使表面剂量率大于2mSv/h的水滤芯71降低到低于2mSv/h后,该水滤芯71即可采用超级压缩工艺进行压缩减容,从而降低最终放射性废物产量,节约废物处理、暂存、运输、处置成本,实现废物最小化,有利于环境友好;4)通过内衬30的设置,使得临时贮存容器因易于去污而可以重复利用;内衬30经过多次使用后,可作为检修废物进行压缩处理,由于内衬30厚度不大且可多次使用,因此其导致的废物量增加量很小,负面影响可以忽略。
根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:包括桶体和顶盖;所述桶体包括外桶、内桶和屏蔽层,外桶和内桶彼此套叠,屏蔽层为填充在外桶和内桶之间的铅砂屏蔽层;所述顶盖包括钢壳和填充在钢壳内的铅砂屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:所述铅砂屏蔽层中的铅砂纯度不小于98%,堆积密度为7.0g/cm3,铅砂的颗粒直径小于等于2mm。
3.根据权利要求1所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:所述桶体和顶盖上均设有吊装接口。
4.根据权利要求1所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:所述内桶的顶部呈台阶形外扩至铅砂屏蔽层中而形成顶盖收容部;顶盖的钢壳包括主体和焊接在主体顶部的盖板,主体的直径与桶体的顶盖收容部直径相适配,盖板的直径大于主体的直径而形成凸出于主体的凸环。
5.根据权利要求4所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:所述凸环上开设有将顶盖固定在桶体上的固定孔。
6.根据权利要求1所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:还包括收容并固定在桶体中的内衬;内衬为上粗下细的圆筒,上下不同直径的筒体之间通过锥台形侧壁过渡连接。
7.根据权利要求6所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器,其特征在于:所述内桶的顶部呈台阶形外扩至铅砂屏蔽层中而形成顶盖收容部,内衬的顶端向外弯折形成贴合在顶盖收容部的底壁上的固定环。
8.一种与权利要求1至7中任意一项所述的中等放射性水平水滤芯临时贮存容器配套使用的吊装操作台架,其特征在于:包括支架和贮存容器定位件;支架围成的收容空间尺寸大于临时贮存容器的外桶尺寸,贮存容器定位件固定在支架上,并设有与外桶顶部相适配的定位穿孔。
9.根据权利要求8所述的吊装操作台架,其特征在于:所述桶体还包括从顶部将外桶和内桶连接为一体的顶板,顶板的外径大于外桶的直径而形成凸出于外桶侧壁的支撑环;贮存容器定位件的定位穿孔为圆形台阶穿孔,圆形台阶穿孔的上部直径与临时贮存容器的支撑环相适配,下部直径则与桶体的外径相适配。
10.根据权利要求8所述的吊装操作台架,其特征在于:所述支架为由支柱和横梁焊接形成的长方体形空心支架,最上方的至少两根横梁上设置有协助水滤芯更换转运容器在空心支架上定位的导向件。
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