一種聚變堆熱室內(nèi)清洗去污方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚變堆熱室內(nèi)清洗去污工藝方法及裝置，屬于放射性污染控制和處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熱室是處理放射性廢物的場所，高效可靠的清洗技術(shù)能夠有效的降低職業(yè)照射的劑量并控制相關(guān)放射性流出物進(jìn)入自然環(huán)境，起到防治放射性接觸物與污染物擴(kuò)散的作用。
[0003]熱室內(nèi)相關(guān)涉核涉氚的工藝工序是相當(dāng)復(fù)雜的過程，上下步驟之間相互依存且相互約束，每一個(gè)工藝流程和工序均需要采用全過程管理，才能滿足ALARA的原則，聚變堆熱室內(nèi)的清洗過程是聚變裝置堆內(nèi)部件維護(hù)過程中一個(gè)十分必要并且不可或缺的步驟，直接影響到熱室內(nèi)部相關(guān)遙操作設(shè)備的壽命和放射性沾染程度，以及相關(guān)從業(yè)人員的職業(yè)照射劑量和核設(shè)施放射性流出物對環(huán)境的污染情況。
[0004]相關(guān)研究表明可揮發(fā)性顆粒噴丸清洗是聚變裝置熱室內(nèi)的首選清洗方法，但是其也存在相當(dāng)大的問題:大量二氧化碳?xì)怏w會對熱室內(nèi)龐大的氣體處理系統(tǒng)帶來很多潛在的風(fēng)險(xiǎn)和問題。因而干冰爆破清洗的方法一直懸而未決，牽制了熱室相關(guān)技術(shù)研發(fā)的進(jìn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明技術(shù)解決問題:針對現(xiàn)有聚變裝置熱室除氚系統(tǒng)不能夠大規(guī)模處理爆破清洗劑二氧化碳?xì)怏w，造成除氚系統(tǒng)失效，并且也大大增加了熱室內(nèi)清洗方法選擇的局限性，提供一種聚變裝置熱室內(nèi)清洗去污方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳爆破清洗方案在熱室內(nèi)部順利實(shí)現(xiàn)放射性沾染表面清洗去污任務(wù)的同時(shí)，還能夠避免放射性塵埃在熱室內(nèi)的擴(kuò)散，同時(shí)解決了目前熱室除氚系統(tǒng)不能夠處理二氧化碳的難題。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種聚變堆熱室內(nèi)清洗去污方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0007](I)—級氣閘室內(nèi)抽真空和充氣:待清洗的部件進(jìn)入一級氣閘室之后，將一級氣閘室內(nèi)由熱室內(nèi)帶入的混雜氣體抽成真空狀態(tài)，達(dá)到內(nèi)外環(huán)境及氣體氛圍隔絕的目的；將抽過真空后的一級氣閘室內(nèi)部充滿低溫二氧化碳?xì)怏w，低溫二氧化碳?xì)怏w充盈相關(guān)空腔，完成氣體交換過程，將待清洗部件轉(zhuǎn)運(yùn)出一級氣閘室，進(jìn)入清洗室；
[0008](2)清洗室內(nèi)爆破清洗、吹掃和載氣:清洗室內(nèi)，使用高壓低溫二氧化碳?xì)怏w作為動力源推動干冰顆粒對待清洗的部件進(jìn)行噴丸爆破清洗，之后利用高壓二氧化碳?xì)怏w吹掃部件表面，然后載流氣體開啟將帶有灰塵的氣體帶出清洗室，進(jìn)行相應(yīng)的無害化后處理，之后清洗完畢的部件進(jìn)入二級氣閘室；
[0009](3)二級氣閘室內(nèi)抽真空和回氣:在二級氣閘室內(nèi)，抽真空以達(dá)到隔絕清洗室內(nèi)部塵埃和氣體的目的；對抽過真空的二級氣閘室沖入干凈的二氧化碳?xì)怏w，達(dá)到過渡雜質(zhì)環(huán)境的目的，然后進(jìn)入風(fēng)淋室
[0010](4)風(fēng)淋:在風(fēng)淋室內(nèi)，通過風(fēng)淋噴嘴噴射高速二氧化碳?xì)饬鞔党考砻嫖胶蜌埩舻姆派湫詨m埃達(dá)到局部凈化的目的;風(fēng)淋結(jié)束之后的相應(yīng)部件，進(jìn)入三級氣閘室；
[0011](5)三級氣閘室內(nèi)抽真空和回氣:在三級氣閘室內(nèi)，抽真空抽除所有二氧化碳?xì)怏w，防治進(jìn)入外部熱室氣體環(huán)境，然后沖入熱室環(huán)境內(nèi)部氣體，完成氣體隔絕和交換。
[0012]所述步驟(I)中的低溫二氧化碳?xì)怏w的溫度-40攝氏度以下，保持15-20分鐘同，以降低余熱和衰變熱對清洗產(chǎn)物的影響，防止清洗過程中大量產(chǎn)生難以處理的清洗副產(chǎn)物氚水。
[0013]所述步驟(2)中的高壓二氧化碳?xì)怏w中的壓力可調(diào)范圍為10_500bar。
[0014]一種聚變堆熱室內(nèi)清洗去污裝置，其特征在于:包括一級氣閘室、二級氣閘室、三級氣閘室、清洗室，風(fēng)淋室、內(nèi)層包覆結(jié)構(gòu)、外層包覆結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸軌道、雙層密封門、維護(hù)應(yīng)急窗口 ； 一級氣閘室左側(cè)與熱室相連，右側(cè)與清洗室相連;清洗室右側(cè)與二級氣閘室相連接，二級氣閘室右側(cè)與風(fēng)淋室相連;風(fēng)淋室右側(cè)與三級氣閘室相連，三級氣閘室右側(cè)與熱室相連。各級氣閘室與左右連接區(qū)域均使用雙層密封門隔絕，一、三級氣閘室頂部均預(yù)留有常閉的維護(hù)應(yīng)急窗口；遙操作裝置將堆內(nèi)部件從主機(jī)拆除出真空室之后，堆內(nèi)部件從塢口進(jìn)入熱室，較大的部件再經(jīng)過拆解之后分成若干需要清洗的子部件，待清洗的部件進(jìn)入一級氣閘室之后，將一級氣閘室內(nèi)的混雜氣體抽成真空狀態(tài)，之后沖入低溫二氧化碳?xì)怏w充盈相關(guān)空腔，二氧化碳溫度控制在-40攝氏度以下，保持15-20分鐘后完成氣體交換過程，整個(gè)清洗工藝均在單一二氧化碳?xì)怏w氛圍中進(jìn)行，待清洗部件轉(zhuǎn)運(yùn)出氣閘室，由軌道及運(yùn)輸車運(yùn)送至清洗室，使用二氧化碳爆破清洗被污染表面，爆破清洗結(jié)束之后表面沾染的弱固性污染物與基體分離，再利用高壓二氧化碳?xì)怏w吹掃清洗表面，之后載流氣體開啟將帶有灰塵的氣體帶出清洗室，至此完成主要清洗步驟，之后進(jìn)入二級氣閘室，氣閘室密封之后對氣閘室內(nèi)抽真空，隔絕清洗室內(nèi)的殘余含塵氣體，充氣之后開閘，進(jìn)入風(fēng)淋室，高流量風(fēng)淋之后，進(jìn)入三級氣閘室，抽取二氧化碳?xì)怏w防止進(jìn)入熱室環(huán)境，沖入熱室環(huán)境氣體后出三級氣閘室，初步包裝之后，入庫完成所有清洗工藝流程，進(jìn)入下一維護(hù)環(huán)節(jié)。
[0015]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016](I)清洗效果好。本發(fā)明采用包覆和多級氣閘室將清洗室內(nèi)環(huán)境與熱室外環(huán)境隔絕開來，使得清洗室內(nèi)外不會發(fā)生物質(zhì)交換，有利于放射性顆粒收集，和清洗廢物的再生循環(huán)，放射性顆粒去除更加充分，放射性顆粒收集效果更佳，泄漏進(jìn)熱室的氣體難以被除氚系統(tǒng)除去的二氧化碳?xì)怏w更少，只有極少量的清洗劑泄漏進(jìn)熱室。
[0017](2)本發(fā)明工藝流程簡單，便于操作，尤其適合熱室內(nèi)堆內(nèi)部件大規(guī)模維護(hù)清洗時(shí)使用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖；
[0019]圖2為本發(fā)明裝置所在熱室內(nèi)相對位置關(guān)系及結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明裝置內(nèi)部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了更加清楚表述本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖1所示:本發(fā)明所涉及的熱室內(nèi)清洗去污的工藝流程:
[0023]抽真空:抽真空主要目的是將不同區(qū)域的環(huán)境和氣體氛圍相互隔絕，該步驟防止將熱室內(nèi)混雜氣體與清洗單元內(nèi)氣體環(huán)境之間發(fā)生氣體交換，達(dá)到清洗室內(nèi)外環(huán)境及氣體氛圍隔絕的目的。
[0024]充氣:對抽過真空后的一級氣閘室內(nèi)部充滿低溫二氧化碳?xì)怏w，完成氣體交換過程。
[0025]爆破清洗:完成環(huán)境隔絕和氣體交換之后，在高壓低溫二氧化碳?xì)怏w推動下將干冰顆粒通過噴射器，噴射在待清洗的表面，將待清洗表面黏連附著以及松動的放射性塵埃和活化材料輻照損傷疏松材質(zhì)分離，達(dá)到清洗去污的目的。
[0026]吹掃:對待清洗表面和包覆內(nèi)相應(yīng)位置進(jìn)行高壓氣體吹掃，吹去松散的顆粒狀塵埃。
[0027]載氣:加大包覆內(nèi)氣體進(jìn)入的流速和流量，將清洗的廢氣和顆粒帶出包覆結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從相應(yīng)的通道帶入凈化和過濾裝置。
[0028]抽真空:完成清清洗后，相應(yīng)部件進(jìn)入二級氣閘室，抽真空以達(dá)到隔絕清洗室內(nèi)部塵埃和氣體的目的。
[0029]充氣:對抽過真空的二級氣閘室沖入干凈的二氧化碳?xì)怏w，達(dá)到過渡雜質(zhì)環(huán)境的目的。
[0030]風(fēng)淋:進(jìn)入風(fēng)淋室，通過風(fēng)淋噴嘴噴出潔凈二氧化碳?xì)饬鞔党考砻嫖胶蜌埩舻姆派湫詨m埃達(dá)到局部凈化的目的。
[0031]抽真空:風(fēng)淋結(jié)束之后，進(jìn)入三級氣閘室，抽真空抽除所有二氧化碳?xì)怏w，防止進(jìn)入外部熱室氣體環(huán)境。
[0032]回氣:氣閘室沖入熱室環(huán)境內(nèi)部氣體，完成氣體決絕和交換。
[0033]包裝:出三級氣閘室后，初步包裝。<