CN211627032U - 一种用于放射性金属液体的取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于放射性金属液体的取样装置，包括取样机构和运送机构，所述取样机构包括操作部、抓取部和取样件，所述操作部驱动所述抓取部进行横向或纵向移动，所述抓取部被操作可抓住或释放所述取样件，所述运送机构可移动。该用于放射性金属液体的取样装置，解决了高温放射性液体金属介质进行取样时残留样品难以清洗、金属介质附着管道冷凝、贵重介质流失、高放射性取样难的问题，简单、安全、可靠。

Description

一种用于放射性金属液体的取样装置

技术领域

本实用新型涉及核电技术领域，更具体地涉及一种用于放射性金属液体的取样装置。

背景技术

核电站正常运行过程中，需要操作人员对多种放射性废液进行取样，并将样品送往实验室。现有取样设备根据取样对象性质不同而对应设计。在核电行业，对于高温或放射性液体介质，通过设置管道连接至取样点，将高温介质引出至取样区域进行取样；对于非放射性低温液体介质的取样，通过取样点就近的管道或设备进行获取样品；在化工等行业存在使用注射器结构抽取样品的设备。而对于低熔点高密度金属(如铅铋合金)作为冷却剂的核反应堆，其冷却剂压力低、密度大、温度高、低温会凝固、具有高放射性。如使用传统的取样方法，通过设置管道连接至取样点，将高温介质引出至取样区域进行取样，会出现以下问题：其一，需要将管道设置在容器低于正常运行液位的位置，存在取样管破裂导致一回路冷却剂流失(小LOCA)的风险，而铅基快堆中缺乏金属工质的补充手段；其二，铅基金属温度降至熔点以下会凝固，取样管线全程需设置电加热保证罐内金属工质处于熔融状态，造成成本增加，耗费能源；其三，从人员不可达区域到人员可进行取样操作的取样管道较长，取样管道内会滞留较多金属工质，且难以冲洗，影响下一次取样的代表性；其四，为获取具有代表性的样品，需要令取样管内的铅铋流通排放一定时间，造成金属工质的流失。

因此，有必要提供一种用于放射性金属液体的取样装置以解决上述现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于放射性金属液体的取样装置，解决了高温放射性液体金属介质进行取样时残留样品难以清洗、金属介质附着管道冷凝、贵重介质流失、高放射性取样难的问题，简单、安全、可靠。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于放射性金属液体的取样装置，包括取样机构和运送机构，所述取样机构包括操作部、抓取部和取样件，所述操作部驱动所述抓取部进行横向或纵向移动，所述抓取部被操作可抓住或释放所述取样件，所述运送机构可移动。

与现有技术相比，本申请的用于放射性金属液体的取样装置，使用时，所述操作部驱动所述抓取部移动至所述运送机构，所述抓取部被操作抓住所述取样件，操作部驱动所述抓取部移动至放射性金属液体中，所述取样件进行取样，取样后，操作部驱动所述抓取部移动至运送机构，所述抓取部被操作释放所述取样件，将取样件放置在所述运送机构，运送机构将取样件运输至取样间或安全区域，实现取样，简单、安全、可靠。

较佳地，所述取样机构还包括承载座，所述承载座呈中空结构，所述操作部位于所述承载座内，所述承载座设有第一密封门和第二密封门，所述运送机构可移动至所述第一密封门下方，所述操作部驱动所述抓取部从所述第一密封门移动靠近所述运送机构，所述操作部驱动所述抓取部从所述第二密封门移动进入放射性金属液体中。

较佳地，所述操作部包括支撑架和滑动部，所述支撑架横向设置于所述承载座，所述滑动部相对于所述支撑架可横向滑动。

较佳地，所述抓取部与所述滑动部相连，所述抓取部相对于所述滑动部于纵向可上下移动。

较佳地，所述滑动部还设置有电机、机电装置和仪控件，利用所述电机驱动所述滑动部在所述支撑架横向滑动，利用所述机电装置驱动所述抓取部上下移动。

较佳地，还包括与所述承载座连通的第一电动隔离阀和第二电动隔离阀，所述第一电动隔离阀用于扫气，所述第二电动隔离阀用于排气。

较佳地，所述运送机构包括送样小车、送样轨道和铅屏蔽罐，所述送样小车沿所述送样轨道移动，所述铅屏蔽罐可拆卸放置于所述送样小车上，用于放置所述取样件。

较佳地，所述取样件设有取样口，并设有电磁阀控制所述取样口的打开和闭合。

较佳地，用于放射性金属液体的取样装置还包括控制台，用于监视和控制所述取样机构和所述运送机构状态。

本实用新型的有益效果如下：

1、不会影响反应堆的安全性，不会出现取样管道断裂导致冷却剂丧失的风险；

2、克服了对高温放射性液体金属介质进行取样时残留样品难以清洗的缺点；

3、不存在因取样残留的工质影响下一次取样代表性的问题；

4、极大幅度的减少了因取样而造成的工质流失，对于铅基核反应堆来说，可极大幅度减少补充金属冷却剂的需求；

5、对于铅基核反应堆来说，操作员无需前往不具备人员可达性的区域进行取样操作，大幅减少操作员吸收的放射性剂量。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型用于放射性金属液体的取样装置的结构示意图。

图2为本实用新型用于放射性金属液体的取样装置的工作过程示意图。

元件标号说明

用于放射性金属液体的取样装置100，取样机构10，操作部11，支撑架111，滑动部113，电机114，机电装置115，抓取部12，取样件13，承载座14，第一密封门141，第二密封门143，第一电动隔离阀15，第二电动隔离阀16，运送机构30，送样小车31，送样轨道33，铅屏蔽罐35，取样源设备50。

具体实施方式

请参考图1，本实用新型的用于放射性金属液体的取样装置100，包括取样机构10和运送机构30，取样机构10包括操作部11、抓取部12和取样件13，操作部11驱动抓取部12进行横向或纵向移动，抓取部12被操作可抓住或释放取样件13，运送机构30可移动。进一步，该用于放射性金属液体的取样装置100还包括控制台(图未示)，用于监视和控制取样机构10和运送机构30状态，方便操控。

请参考图1，取样机构10还包括承载座14，承载座14呈中空结构，操作部11位于承载座14内，承载座14设有第一密封门141和第二密封门143，运送机构30可移动至第一密封门141下方，操作部11驱动抓取部12从第一密封门141移动靠近运送机构30，操作部11驱动抓取部12从第二密封门143移动进入取样源设备50的放射性金属液体中。其中，承载座14与取样源设备50相连接或者承载座14可被移动至取样源设备50处紧密贴合。第一密封门141和第二密封门143被操作可实现打开和关闭，第二密封门143对接取样源设备50的取样处，第一密封门141与运送机构30配合，运送机构30从安全区域可移动至第一密封门141下方，以便于操作部11驱动抓取部12借由第一密封门141运送机构30处抓住或释放取样件13。

请参考图1，操作部11包括支撑架111和滑动部113，支撑架111横向设置于承载座14，滑动部113相对于支撑架111可横向滑动。支撑架111设于承载座14，支撑架111设可设置供滑动部113滑动的滑轨。进一步，抓取部12与滑动部113相连，抓取部12相对于滑动部113于纵向可上下移动。具体地，滑动部113还设置有电机114、机电装置115和仪控件(图未示)，利用电机114驱动滑动部113在支撑架111横向滑动，利用机电装置115驱动抓取部12上下移动，利用仪控件控制抓取部12抓住或释放取样件13。机电装置115可以为齿轮驱动或气缸驱动。抓取部12抓取取样件13时，联通了取样件13的电磁阀的电源和控制，可通过仪控件控制取样件13的电磁阀实现取样件13的取样口的开闭，但不以为限。

请继续参考图1，用于放射性金属液体的取样装置100还包括与承载座14连通的第一电动隔离阀15和第二电动隔离阀16，第一电动隔离阀15用于扫气，第二电动隔离阀16用于排气。由于熔融金属工质对气相成分有要求，因此，当第一密封门141和第二密封门143被操作关闭时，可打开第一电动隔离阀15和第二电动隔离阀16，开启第一电动隔离阀15的扫气和第二电动隔离阀16的排气，用规定要求成分的气体对承载座14内部空间进行吹扫，具体成分根据实际情况选择，以保证用于放射性金属液体的取样装置100不影响取样源设备50(需要从该设备内取出放射性金属液体作为样品)内的气体环境。

请继续参考图1，运送机构30包括送样小车31、送样轨道33和铅屏蔽罐35，送样小车31沿送样轨道33移动，铅屏蔽罐35可拆卸地放置于送样小车31上，用于放置取样件13。送样小车31沿着送样轨道33可在取样机构10和人员可达区(安全区或取样间)进行运行。铅屏蔽罐35用于放置取样件13，取样件13可以为瓶结构或罐结构，但不以为限。进一步，取样件13设有取样口，并设有电磁阀控制取样口的打开和闭合。当取样件13处于取样源设备50的放射性金属液体中时，操作其处于打开状态，放射性金属液体从取样口进入到取样件13中。

下面结合图1-图2，详细说明本申请用于放射性金属液体的取样装置100的工作原理：

1)操作人员在人员可达区将空的取样件13放置在送样小车31的铅屏蔽罐35中，通过控制台控制送样小车31沿送样轨道33运行至承载座14的第一密封门141下方；

2)第二密封门143被操作关闭，第一密封门141被操作打开，机电装置115驱动抓取部12向下移动，同时抓取部12被操作由打开转变为闭合从而抓住取样件13，取样件13的取样口处于闭合；

3)机电装置115驱动抓取部12向上移动经过第一密封门141后到达承载座14内，取样口被操作处于打开状态，第一密封门141被操作闭合，开启第一电动隔离阀15的扫气和第二电动隔离阀16的排气，用规定要求成分的气体对取样设备内部空间进行吹扫；

4)承载座14内完成吹扫后，气相成分与取样源设备50气相成分一致后，开启第二密封门143，然后电机114驱动滑动部113在支撑架111朝取样源设备50方向进行横向滑动，移动至一定位置后(图中B位置)，机电装置115驱动抓取部12向下移动经过第二密封门143后进入到取样源设备50的放射性金属液体中；

5)待样品液体取好后，利用电磁阀控制取样口闭合，机电装置115驱动抓取部12向上移动经过第二密封门143后进入到承载座14内，关闭第二密封门143；

6)开启第一密封门141，电机114驱动滑动部113在支撑架111进行横向滑动一定位置(图中A位置)，机电装置115驱动抓取部12向下移动经过第一密封门141后，将取样件13放入铅屏蔽罐35中，通过控制台控制送样小车31沿送样轨道33运行至人员可达区，完成取样。

与现有技术相比，本申请的用于放射性金属液体的取样装置100，使用时，操作部11驱动抓取部12移动至运送机构30，抓取部12被操作抓住取样件13，操作部11驱动抓取部12移动至放射性金属液体中，取样件13进行取样，取样后，操作部11驱动抓取部12移动至运送机构30，抓取部12被操作释放取样件13，将取样件13放置在运送机构30，运送机构30将取样件13运输至取样间或安全区域，实现取样，简单、安全、可靠。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，包括取样机构和运送机构，所述取样机构包括操作部、抓取部和取样件，所述操作部驱动所述抓取部进行横向或纵向移动，所述抓取部被操作可抓住或释放所述取样件，所述运送机构可移动。

2.如权利要求1所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述取样机构还包括承载座，所述承载座呈中空结构，所述操作部位于所述承载座内，所述承载座设有第一密封门和第二密封门，所述运送机构可移动至所述第一密封门下方，所述操作部驱动所述抓取部从所述第一密封门移动靠近所述运送机构，所述操作部驱动所述抓取部从所述第二密封门移动进入放射性金属液体中。

3.如权利要求2所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述操作部包括支撑架和滑动部，所述支撑架横向设置于所述承载座，所述滑动部相对于所述支撑架可横向滑动。

4.如权利要求3所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述抓取部与所述滑动部相连，所述抓取部相对于所述滑动部于纵向可上下移动。

5.如权利要求4所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述滑动部还设置有电机、机电装置和仪控件，利用所述电机驱动所述滑动部在所述支撑架横向滑动，利用所述机电装置驱动所述抓取部上下移动。

6.如权利要求2所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，还包括与所述承载座连通的第一电动隔离阀和第二电动隔离阀，所述第一电动隔离阀用于扫气，所述第二电动隔离阀用于排气。

7.如权利要求1所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述运送机构包括送样小车、送样轨道和铅屏蔽罐，所述送样小车沿所述送样轨道移动，所述铅屏蔽罐可拆卸放置于所述送样小车上，用于放置所述取样件。

8.如权利要求7所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，所述取样件设有取样口，并设有电磁阀控制所述取样口的打开和闭合。

9.如权利要求1所述的用于放射性金属液体的取样装置，其特征在于，还包括控制台，用于监视和控制所述取样机构和所述运送机构状态。

Images