CN205002993U - 移动式放射性废液取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是移动式放射性废液取样装置，涉及核工业生产运行和核废液分析检测技术领域。本实用新型包括取样杆组件、真空抽吸取样组件、功能结构组件和控制系统；其中，取样杆组件包括控制杆和悬杆，控制杆为一根竖直的金属杆，悬杆包括竖直段和延伸段，竖直段和延伸段为通过轴连接的两个金属杆，竖直段能够沿着控制杆在竖直方向滑动，延伸段与控制杆的下端连接，悬杆的竖直段和延伸段之间能够形成0°～170°之间任意夹角。本实用新型提供了一种移动轻便、结构简单、操作简便、可对各种容器不同位置定量取样并实现远距离操作控制的取样装置。

Description

移动式放射性废液取样装置

技术领域

本实用新型涉及核工业生产运行和核废液分析检测技术领域，具体涉及一种移动式放射性废液取样装置，主要应用于放射性废液取样方面，也可以应用于对于有毒有害废液的取样。

背景技术

国内外各核工厂在生产运行过程中，都会产生和积累大量的不同水平的放射性废液，在完成处理之前，这些废液在实施安全监管的情况下一般都贮存贮罐中。为实施废液的安全监管，废液的放射性比活度、放射性核素含量、化学组分、酸碱度等指标，特别是废液长期贮存后的变化情况，一般只能通过定期或不定期的进行实际废液的取样分析来获知。为此国内外放射性废液贮罐一般都设有取样系统以及配套的取样工作箱，在其厂房建造时随其它设施一同完成，取样管位置固定。

但由于我国部份核设施由于建造早，配套的废液贮存设施并没有都按如此设计，没有设置任何取样管线以及配套的取样工作箱系统。目前放射性废液的安全监管，特别是对其处理处置技术的研究论证，需要对每一罐的废液及其沉积的泥浆等进行定期或不定期的工程化取样和分析测试工作。因此放射性废液贮罐取样装置就显得极其重要。而以往针对放射性废液的取样污染大，产生废物多，安全性差，取样量难以精确控制，取样管位置固定，难以说明样品代表性问题，操作人员受照剂量不易控制。设计一种集成化，操作方便、可移动，对各种容器的不同位置进行定点定量取样的装置是必要的。

发明内容

本实用新型解决了现有一般取样过程污染大、废物多、安全性差、操作人员需近距离作业的技术问题，提供了一种移动轻便、结构简单、操作简便、可对各种容器不同位置定量取样并实现远距离操作控制的取样装置。

本实用新型是移动式放射性废液取样装置，其特征在于：包括取样杆组件、真空抽吸取样组件、功能结构组件和控制系统；

其中，所述取样杆组件包括控制杆和悬杆；

控制杆为一根竖直的金属杆，悬杆包括竖直段和延伸段，竖直段和延伸段为通过轴连接的两个金属杆，竖直段能够沿着控制杆在竖直方向滑动，延伸段与控制杆的下端连接。

本实用新型所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述悬杆的竖直段和延伸段之间能够形成0°～170°之间任意夹角。

本实用新型所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述真空抽吸取样组件包括真空泵、缓冲罐、净化器、补气阀、电动调节阀、取样瓶、流量计、取样管和气流管；

取样管为软管，固定在悬杆上，取样管的一端插入贮罐内放射性废液中、另一端插入取样瓶；取样管上安装有流量计和电动调节阀；

取样瓶为密封容器，与两个管道相连，一个是取样管，另一个是气流管；

气流管的一端连接取样瓶，依次连接补气阀、缓冲罐、净化器，另一端连接真空泵。

本实用新型所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述净化器与厂房内的排气系统连接。

本实用新型所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述功能结构组件包括推行机构、密封门、支座、转运小车和箱体；

转运小车是一个带万向轮的推车，装载着所有部件；

箱体为密闭不锈钢壳体，真空泵、缓冲罐、净化器、补气阀、取样瓶、推行机构、密封门和支座设置在箱体的内部；

推行机构设置于取样瓶下方；

密封门与箱体形成密封；

支座支撑缓冲罐和取样瓶。

本实用新型所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：还包括摄像头，摄像头是一个小型高清摄像头，摄像头设置在箱体的内部，并对准取样瓶。

本实用新型是移动式放射性废液取样装置，具有以下技术创新点：第一，适应性广，能够实现定点取样；第二，可实现远距离操作控制。由于本装置的取样管增加了取样控制杆，只要确定了取样位置，调节控制杆的高度，取样管的长度，可轻易实现定点取样，解决待取样容器内液体样品代表性问题；并且装置的体积小，重量轻，移动方便，可对任意容器进行取样。

本实用新型所述移动式放射性废液取样装置具有以下特点：第一，装置集成化，体积小、重量轻；第二，操作方便、移动灵活；第三，可实现对各种容器的不同位置进行定点取样；第四，安全、高效；第五，取样量可控。

本实用新型应用于对放射性废液进行取样，采用集中远距离控制，实现样品定点定量，满足样品代表性要求，同时解决了人员受放射性照射和环境污染的问题。

本实用新型采用真空原理抽取，集成化控制，已经在中核四川环保有限责任公司多次实际应用，效果明显，成功的解决了现有技术中存在的技术难题。

附图说明

图1为本实用新型所述移动式放射性废液取样装置结构示意图。

其中，1、真空泵，2、缓冲罐，3、净化器，4、补气阀，5、电动调节阀，6、取样瓶，7、推行机构，8、摄像头，9、密封门，10、支座，11、流量计，12、悬杆，13、取样管，14、控制杆，15、转运小车，16、箱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

本实用新型是移动式放射性废液取样装置，如图1所示，包括取样杆组件、真空抽吸取样组件、功能结构组件、控制系统。其中，取样杆组件包括控制杆14，悬杆12；真空抽吸取样组件包括真空泵1，缓冲罐2，净化器3，补气阀4，电动调节阀5，取样瓶6，流量计11，取样管13，气流管；功能结构组件包括推行机构7，摄像头8，密封门9，支座10，转运小车15，箱体16；控制系统能够控制真空泵1的开启、能够对电动调节阀4进行调节控制、能够控制摄像头8观察取样情况，从而实现远距离操作。

下面对取样杆组件进行详细描述。

控制杆14为一根竖直的金属杆，竖直方向上可以任意调节高度，绕着其轴线可以360°转动。悬杆12为通过轴连接的两个金属杆，分别是竖直段和延伸段，竖直段沿着控制杆14在竖直方向上滑动，延伸段与控制杆14的下端连接，延伸段绕着其与竖直段连接的轴在竖直面内转动；通过调节悬杆12竖直段与控制杆14之间的相对位置，悬杆12的竖直段和延伸段之间可以形成0°～170°之间任意夹角。

控制杆14与悬杆12形成配合，根据取样要求，通过调节控制杆14的竖直高度以及转动角度，来实现放射性废液贮罐内的定点取样；取样过程中，取样杆组件进入贮罐内部，但不接触放射性废液，仅有取样管13伸入放射性废液中进行取样；悬杆12的竖直段和延伸段之间形成配合，在取样杆组件通过贮罐上方开口时，尽量将竖直段和延伸段保持在同一竖直线上，还能够解决贮罐开口较小难以取样的技术问题。

下面对真空抽吸取样组件进行详细描述。

取样管13为软管，固定在悬杆12上，取样管13的一端插入贮罐内放射性废液中、另一端插入取样瓶6，用于对贮罐中放射性废液进行抽取取样；根据取样要求，计算出取样管13需进入放射性废液的长度并做好刻度，在与取样杆组件的配合下，实现对放射性废液贮罐内的定点取样。

取样管13上安装有流量计11和电动调节阀5。流量计11用于监测取样管13内放射性废液的流量。电动调节阀5用来调节系统的真空度，以控制放射性废液进入取样瓶的流量；即，电动调节阀5开启时，放射性废液可以通过，电动调节阀5关系时，放射性废液无法通过。

取样瓶6为密封容器，与两个管道相连，一个是取样管13，另一个是气流管。取样结束后，拔出取样管13和气流管，再次密封瓶6。

气流管的一端连接取样瓶6，依次连接补气阀4、缓冲罐2、净化器3，直至另一端连接真空泵1。补气阀4用于破坏真空抽吸取样组件内的真空环境，当取样结束时，调节补气阀4破坏真空，从而使取样管13内剩余的放射性废液回流至贮罐；取样过程中，补气阀4中有气流通过，同时保持密封真空状态。缓冲罐2顶部与气流管连接，在真空泵1工作时，能够起到稳定真空动力强度的作用。净化器3为小型高效过滤器，对气流管中流通的气体进行净化，使尾气达标；净化器3与厂房内的排气系统连接，避免环境污染。真空泵1用于改变真空抽吸取样组件内部气体压力的大小，真空泵1启动时，对缓冲罐2和取样瓶6抽负压，进而使贮罐内的放射性废液进入取样瓶6。

下面对功能结构组件进行详细描述。

转运小车15是一个带万向轮的推车，装载着本实用新型涉及的所有部件，用于移动整个装置，使得本实用新型具有便于移动的优点。

箱体16为密闭不锈钢壳体，其中设置有真空泵1、缓冲罐2、净化器3、补气阀4、取样瓶6、推行机构7、摄像头8、密封门9、支座10，减少了放射性气溶胶进入环境的可能。

推行机构7设置于取样瓶6下方，用于移动取样瓶6的位置，便于通过密封门9取放取样瓶6。

摄像头8是一个小型高清摄像头，对准取样瓶6，用于远距离实时观察取样情况，当样品液位达到指定刻度时，停止真空泵1、关闭电动调节阀5，完成定量取样；对取样瓶6中样品液位实行远距离监控，避免了废液从取样瓶6的溢出。

密封门9与箱体16形成密封，通过密封门9来取出或放置取样瓶6。

支座10用于支撑其他设备，例如缓冲罐2、取样瓶6等。

下面对放射性废液取样过程进行详细描述：

进行放射性废液取样时，根据待取样容器大小确定取样点位置和样品量，计算出取样管13需进入放射性废液的长度，做好刻度。在取样开始时，取样人员将取样管插入贮罐中的放射性废液里，调节控制杆14高度，定位到指定位置，启动真空泵1，形成负压，打开电动调节阀5，取样管13内放射性废液缓慢进入取样瓶6，通过摄像头8从控制显示屏上观察取样过程。当样品体积达到指定刻度，取样人员停止真空泵1，调节补气阀4破坏真空，使取样管13内剩余放射性废液回流至贮罐，关闭电动调节阀5。再用专用工具从装置内取出样品瓶6，取样工作结束。

整个取样过程中，只有在开始和结束时，即插入取样管13和取出取样瓶6时，取样人员会在取样的第一现场，其余操作均可远距离实现。这样可大大减少取样人员的受辐照的时间，降低操作人员的剂量水平。

2002年利用本实用新型雏形对两个低放有机废液贮存罐的不同高度进行了取样，每个样品从上料到取样结束约20秒；2009年用改进后的装置对高放废液贮存罐的高放废液进行取样，样品量精准，操作人员受辐照的剂量水平受控；2010年对低放有机废液贮罐三个罐分上中下层，共取样十个样品。取样过程中，只有插入取样管和取出样品瓶的操作人员受辐照的剂量水平稍高，平均3μν/人，环境的剂量水平与本底相差无几。样品分析结果，能够反映TBP的真实组分。

上面对本实用新型的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.移动式放射性废液取样装置，其特征在于：包括取样杆组件、真空抽吸取样组件、功能结构组件和控制系统；

其中，所述取样杆组件包括控制杆(14)和悬杆(12)；

控制杆(14)为一根竖直的金属杆，悬杆(12)包括竖直段和延伸段，竖直段和延伸段为通过轴连接的两个金属杆，竖直段能够沿着控制杆(14)在竖直方向滑动，延伸段与控制杆(14)的下端连接。

2.按照权利要求1所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述悬杆(12)的竖直段和延伸段之间能够形成0°～170°之间任意夹角。

3.按照权利要求1所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述真空抽吸取样组件包括真空泵(1)、缓冲罐(2)、净化器(3)、补气阀(4)、电动调节阀(5)、取样瓶(6)、流量计(11)、取样管(13)和气流管；

取样管(13)为软管，固定在悬杆(12)上，取样管(13)的一端插入贮罐内放射性废液中、另一端插入取样瓶(6)；取样管(13)上安装有流量计(11)和电动调节阀(5)；

取样瓶(6)为密封容器，与两个管道相连，一个是取样管(13)，另一个是气流管；

气流管的一端连接取样瓶(6)，依次连接补气阀(4)、缓冲罐(2)、净化器(3)，另一端连接真空泵(1)。

4.按照权利要求3所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述净化器(3)与厂房内的排气系统连接。

5.按照权利要求3所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：所述功能结构组件包括推行机构(7)、密封门(9)、支座(10)、转运小车(15)和箱体(16)；

转运小车(15)是一个带万向轮的推车，装载着所有部件；

箱体(16)为密闭不锈钢壳体，真空泵(1)、缓冲罐(2)、净化器(3)、补气阀(4)、取样瓶(6)、推行机构(7)、密封门(9)和支座(10)设置在箱体(16)的内部；

推行机构(7)设置于取样瓶(6)下方；

密封门(9)与箱体(16)形成密封；

支座(10)支撑缓冲罐(2)和取样瓶(6)。

6.按照权利要求5所述的移动式放射性废液取样装置，其特征在于：还包括摄像头(8)，摄像头(8)是一个小型高清摄像头，摄像头(8)设置在箱体(16)的内部，并对准取样瓶(6)。