用于危险品运输的密封舱、使用该密封舱的运输方法与流程

文档序号:11243543阅读:655来源:国知局
用于危险品运输的密封舱、使用该密封舱的运输方法与流程

本发明涉及高放射性、危险生化等危险品运输技术领域,尤其涉及一种用于高放射性、危险生化等危险品运输的密封舱、使用该密封舱的运输方法。



背景技术:

在核反应堆运行中,具有放射性的厂房区域为控制区边界,即放射性隔离区。为了控制辐射产物的扩散,任何带有放射性的物质需保持在此区域内,避免放射性源项不受控制的扩散。为了达到这一目的,厂房都使用钢结构或混凝土构筑,保持其气密性和负压。

核反应堆在运行一定周期后,其堆芯内部的燃料中可裂变元素(如u235)含量降低,无法维持核反应,需进行停堆换料。

在陆上大型商用压水堆中,整个换料过程都在密封的燃料厂房和反应堆安全壳中进行,从反应堆容器中运出的乏燃料通过水道传送至燃料厂房,全过程是密封的。

在陆上或海上小型反应堆中,由于空间的限制和船体结构的限制,往往无法采用水道换料而采用容器换料,在反应堆开盖后,将单根燃料组件装入运输容器并运送出船,运送出船的过程中,控制区边界难以得到保障,如直接吊运,则会出现反应堆中剩余的燃料(容器每次只能置入少量燃料,其余燃料仍在堆芯)直接和外界大气连通的情况,具有放射性不可控释放的危险。

核反应堆中的设备如要运出控制区,现有采用的方式有两种,一是通过密封的双开气闸门(也是一种设备舱)运出,另一种是通过厂房顶部的吊运孔(即厂房顶部的孔洞,平时用可移动的盖板封堵保证密封性)运出。

现有的双开气闸门分为内闸门和外闸门,中间为圆筒形通道,初始状态双门关闭,人员和设备可由外闸门进入通道,关闭外闸门后再打开内闸门,保证电站运行时安全壳完整性。气闸门由于其水平放置,且内、外门为了保证气密性,为物理封闭结构,经过气闸门中所运输的设备无法通过吊车、行车等设备一次性运出,中间需更换设备运输装置或通过人力推动设备,限制了所运设备的类型(如高放物品,人员难以接近)和重量,运输方式复杂并且不具有连贯性,多次对危险运输密封舱/设备的操作增加了人员风险和设备损坏风险。

现有陆上大型反应堆的可用空间较大,可通过设置燃料厂房来保证换料时控制区边界的完整性(燃料厂房也属于控制区,燃料不经过设备舱,直接在控制区域内部处理)。而海上反应堆和陆上小型反应堆由于空间较小,需采用将乏燃料组件装入密封舱吊装的方式来将燃料直接通过吊运孔来运出控制区,此时需采用吊运孔运输。现有核电站/船用吊运孔,平时以混凝土板或金属板覆盖,需要进行吊运时,打开盖板,露出设备吊装通道,而当打开吊运孔盖板后,控制区完整性难以保证。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,提供一种保证气密性的同时实现危险品的连贯吊装运输的密封舱及使用该密封舱的运输方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种用于危险品运输的密封舱,包括舱体、相对设置并可活动开合在所述舱体上的第一舱门和第二舱门、设置在所述舱体上的抽气接口;所述第一舱门上设有连通所述舱体内部供吊缆通过的吊缆密封装置;

所述抽气接口连通所述舱体内部,所述吊缆密封装置通过所述舱体内部连通所述抽气接口,形成气体输出流道。

优选地,所述吊缆密封装置包括具有中心通道供吊缆通过的环状体、设置在所述环状体内的多个环形槽部、设置在所述环状体内圈的软性密封环;多个所述环形槽部沿所述环状体轴向间隔分布并分别连通所述中心通道;所述中心通道、舱体内部和抽气接口依次相连通。

优选地,所述吊缆密封装置还包括摩擦定位环;所述摩擦定位环设置在所述环状体内圈的相对两端,所述密封环位于两端的所述摩擦定位环之间。

优选地,所述密封舱还包括设置在所述舱体上的进气接口;所述进气接口连通所述吊缆密封装置,形成供压缩保护气体进入并输送至所述吊缆密封装置的气体进入流道;所述气体进入流道与所述气体输出流道相连通。

优选地,所述舱体的舱壁内设有气体通道;所述气体通道一端连通所述进气接口,另一端沿着所述舱壁和第一舱门延伸至连通所述环状体的中心通道,形成所述气体进入流道。

优选地,所述第一舱门为对开式舱门;所述环状体包括两个相对连接的半环体;两个所述半环体分别设置在所述第一舱门的两个门页上。

优选地,所述密封舱还包括用于密封舱固定的固定法兰,所述固定法兰设置在所述舱体上并位于所述第二舱门的外围。

本发明还提供一种使用上述用于危险品运输的密封舱的运输方法,包括以下步骤:

s1、将密封舱固定在建筑物或船体的吊运孔上,所述密封舱的第二舱门覆盖所述吊运孔,所述密封舱的第一舱门远离所述吊运孔;

s2、打开所述第一舱门,吊缆进入所述密封舱后关闭所述第一舱门;所述第一舱门上的吊缆密封装置配合在所述吊缆的外周;

s3、所述密封舱的抽气接口进行抽气,使得所述密封舱外的气体通过所述吊缆密封装置进入所述密封舱内,防止所述密封舱内的气体外泄;

s4、打开所述第二舱门,所述吊缆通过所述吊运孔进入建筑物或船体内,将待运输物品吊运至所述密封舱内;

s5、关闭所述第二舱门。

优选地,步骤s3还包括:

将压缩保护气体从所述密封舱的进气接口输入,压缩保护气体流通至所述吊缆密封装置,一部分压缩保护气体在所述吊缆密封装置中形成气封,一部分压缩保护气体通过所述吊缆密封装置及所述密封舱内部从所述密封舱的抽气接口输出,使得所述密封舱内部形成负压。

优选地,所述运输方法还包括以下步骤:

s6、打开所述第一舱门,所述吊缆将待运输物品吊出所述密封舱;或者,打开所述第一舱门,所述吊缆脱离待运输物品并上升离开所述密封舱,将待运输物品放置在所述密封舱内。

优选地,步骤s1之后,还包括:

s1.1、打开所述第一舱门,吊缆进入所述密封舱后关闭所述第一舱门;所述第一舱门上的吊缆密封装置配合在所述吊缆的外周;

s1.2、打开所述第二舱门,所述吊缆将所述吊运孔上的盖板吊起后关闭所述第二舱门;

s1.3、打开所述第一舱门,所述吊缆上升将所述盖板吊出所述密封舱;

在步骤s6之后,通过吊缆将所述盖板吊进所述密封舱后关闭所述第一舱门;打开所述第二舱门,将所述盖板封闭在所述吊运孔上。

优选地,步骤s4包括:

s4.1、打开所述第二舱门,所述吊缆将所述吊运孔上的盖板吊起至所述密封舱内,打开所述吊运孔;

s4.2、将所述盖板放置在所述密封舱内部,所述吊缆下降通过所述吊运孔进入建筑物或船体内,将待运输物品吊起至所述密封舱内;

在步骤s6之后,吊缆进入所述密封舱后关闭所述第一舱门;打开所述第二舱门,通过所述吊缆将所述盖板吊起并封闭在所述吊运孔上。

本发明还提供另一种使用上述用于危险品运输的密封舱的运输方法,包括以下步骤:

s1、将密封舱固定在建筑物或船体的吊运孔上,所述密封舱的第二舱门覆盖所述吊运孔,所述密封舱的第一舱门远离所述吊运孔;

s2、打开所述第一舱门,吊缆将待运输物品吊运所述密封舱后关闭所述第一舱门;所述第一舱门上的吊缆密封装置配合在所述吊缆的外周;

s3、所述密封舱的抽气接口进行抽气,使得所述密封舱外的气体通过所述吊缆密封装置进入所述密封舱内,防止所述密封舱内的气体外泄;

s4、打开所述第二舱门,所述吊缆将待运输物品通过所述吊运孔吊入建筑物或船体内;

s5、所述吊缆通过所述吊运孔回到所述密封舱内,关闭所述第二舱门。

优选地,步骤s3还包括:

将压缩保护气体从所述密封舱的进气接口输入,压缩保护气体流通至所述吊缆密封装置,一部分压缩保护气体在所述吊缆密封装置中形成气封,一部分压缩保护气体通过所述吊缆密封装置及所述密封舱内部从所述密封舱的抽气接口输出,使得所述密封舱内部形成负压。

优选地,步骤s1之后,还包括:

s1.1、打开所述第一舱门,吊缆进入所述密封舱后关闭所述第一舱门;所述第一舱门上的吊缆密封装置配合在所述吊缆的外周;

s1.2、打开所述第二舱门,所述吊缆将所述吊运孔上的盖板吊起后关闭所述第二舱门;

s1.3、所述吊缆将所述盖板放置在所述密封舱内;或者,打开所述第一舱门,所述吊缆上升将所述盖板吊出所述密封舱;

在步骤s5中,所述吊缆回到所述密封舱内后,将放置在所述密封舱内的所述盖板封闭在所述吊运孔上,再关闭所述第二舱门;或者,

在在步骤s5之后,打开所述第一舱门,所述吊缆离开所述密封舱,将所述盖板吊进所述密封舱后关闭所述第一舱门,打开所述第二舱门,将所述盖板封闭在所述吊运孔上。

本发明的有益效果:在运输高放射性、危险生化设备或容器等危险品时,利用可通过吊缆的密封舱在全程保证气密性的情况下实现危险品的连贯吊装运输,可减少运输过程中对危险设备或容器进行操作的步骤,减少人员接触,降低危险性。对于空间布置要求较高的海上反应堆(潜艇、核动力船),可在保证其放射性边界的情况下进行反应堆舱内的吊运工作,无需在船上设置吊车、行车等辅助设备,降低其空间要求;密封舱无需在厂房、船上长期固定安装,需用时临时吊运安装即可,减少了空间需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明一实施例的密封舱的结构示意图;

图2是本发明一实施例的密封舱的俯视结构示意图;

图3是图1所示密封舱沿a-a线的剖面结构示意图;

图4是图3中b部分的放大结构示意图;

图5是本发明使用密封舱的运输方法一个实施例的过程示意图;

图6是本发明使用密封舱的运输方法另一个实施例的过程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、2所示,本发明一实施例的用于危险品运输的密封舱,包括舱体10、相对设置并可活动开合在舱体10上的第一舱门20和第二舱门30、设置在舱体10上的抽气接口12;第一舱门20上设有连通舱体10内部的吊缆密封装置40,供吊缆通过。

第一舱门20和第二舱门30在舱体10上的可开合,可通过控制机构实现,从而打开或关闭舱体10。

抽气接口12连通舱体10内部,吊缆密封装置40通过舱体10内部连通抽气接口12,形成气体输出流道。抽气接口12可连接至废气处理系统,以对抽出的气体进行处理。

密封舱还包括设置在舱体10上的进气接口11。进气接口11连通吊缆密封装置40,形成供压缩保护气体(如空气)进入并输送至吊缆密封装置40的气体进入流道。气体进入流道与气体输出流道相连通。进气接口11不直接与舱体10内部连通。

由于吊缆密封装置40可供吊缆通过进入舱体10内,因此吊缆密封装置40可分别与密封舱外部和内部连通。当通过抽气接口12进行抽气时,密封舱外部的空气可通过吊缆密封装置40进入舱体10内,从而避免舱体10内的气体外泄,保证了一定的密封性。

当压缩保护气体进入进气接口11后,沿着气体进入流道流通至吊缆密封装置40;压缩保护气体在吊缆密封装置40可分成两部分,一部分压缩保护气体可在吊缆密封装置40中形成气封,一部分压缩保护气体通过吊缆密封装置40和舱体10内部从抽气接口12输出(如图1中箭头走向),使得密封舱内部形成负压,达到加强密封的目的,舱体10内部空气不会泄漏至外界大气中。

如图3、4所示,吊缆密封装置40可包括环状体41、多个环形槽部42和软性密封环43。环状体41由于其环状结构,因此具有贯通其相对两端的中心通道400供吊缆通过。中心通道400、舱体10内部和抽气接口12依次相连通;并且,吊缆密封装置40主要以中心通道400与进气接口1相连通,并且通过中心通道400与舱体10内部相连通。

多个环形槽部42设置在环状体41内,沿环状体41轴向间隔分布并分别连通中心通道400。多个环形槽部42在环状体41内分布设置,形成迷宫式结构,环状体41的内圈沿着多个环形槽部42呈现缩小-增大的变化趋势,会将压缩保护气体如高压压缩空气的势能转换为内能,发挥多级节流减压作用,而压力的降低有助于减少气体泄漏。

密封环43设置在环状体41的内圈,位于中心通道400中。密封环43在内圈的设置,可与吊缆外周接触,加强密封性。密封环43可采用软橡胶、软毛(类似吸尘器上的毛刷)、其他软性合成材料等制成。根据吊缆粗细的不同,密封环43可具有不同规格,从而无需使用特定的吊缆,只需根据吊缆规格装配对应的密封环规格即可。

进一步地,吊缆密封装置40还包括摩擦定位环44;摩擦定位环44设置在环状体41内圈的相对两端,密封环43位于两端的摩擦定位环44之间。摩擦定位环44的作用主要是减少吊缆和密封环43中其他结构的摩擦,可以采用碳钢、不锈钢、合金钢等材料制成。

为了实现进气接口11和吊缆密封装置40的连通,舱体10的舱壁内可设有气体通道(未图示)。气体通道一端连通进气接口11,另一端沿着舱壁和第一舱门20延伸至连通环状体41的中心通道400,形成气体进入流道。

气体通道可设置在舱壁内的夹层或管道。环状体41上也可设有连通中心通道400的夹层或接口连通气体通道。

本实施例中,第一舱门20为对开式舱门,通过两个门页相对转动实现开合。第二舱门30也可为对开式舱门。

对应第一舱门20,吊缆密封装置40中,环状体41包括两个相对连接的半环体;中心通道400由两个半环体上的凹槽相对接形成。密封环43、摩擦定位环44均分别包括两个半环结构,以分别设置在两个半环体相向的内周上。

两个半环体分别设置在第一舱门20的两个门页上。第一舱门20关闭时,两个半环体相对连接形成整体的环状体41;第一舱门20打开时,两个半环体分开。吊缆进入密封舱时,第一舱门20打开,吊缆进入后,第一舱门20关闭,两个半环体在吊缆的外周相对连接形成环状体41。

进一步地,密封舱还包括用于密封舱固定的固定法兰50,固定法兰50设置在舱体10上并位于第二舱门30的外围。密封舱通过该固定法兰50固定于建筑物(如厂房等)或船体上的吊运孔外周。

本发明的密封舱,可用于安装在建筑物或船体上,用于高放射性、危险生化设备或容器等危险品的运输吊运。

结合图1、5,本发明的使用上述密封舱的运输方法的一个实施例,可包括以下步骤:

s1、将密封舱固定在建筑物或船体的吊运孔100上,密封舱的第二舱门30覆盖吊运孔100,密封舱的第一舱门20远离吊运孔100,如图5中(1)所示。

密封舱主要可通过舱体10上的固定法兰50紧固在吊运孔100外周的建筑物或船体上。

s2、打开第一舱门20,吊缆200进入密封舱的舱体10后关闭第一舱门20;第一舱门20上的吊缆密封装置40配合在吊缆200的外周,如图5中(2)到(3)所示。

吊缆200的末端设有吊钩,用于吊起将待运输物品。

s3、密封舱的抽气接口12进行抽气,使得密封舱外的气体通过吊缆密封装置40进入密封舱内,防止密封舱内的气体外泄。

进一步地,为加强密封效果,将压缩保护气体从密封舱的进气接口11输入,压缩保护气体流通至吊缆密封装置40,一部分压缩保护气体在吊缆密封装置40中形成气封,一部分压缩保护气体通过吊缆密封装置40及密封舱内部从密封舱的抽气接口12输出,使得密封舱内部形成负压,如图1所示。压缩保护气体可以是压缩空气等无害气体。

s4、打开第二舱门30,吊缆200下降通过吊运孔100进入建筑物或船体内,将待运输物品300吊起至密封舱的舱体10内,如图5中(3)到(4)所示。待运输物品300包括高放射性、危险生化等设备或容器等。

s5、关闭第二舱门30,将待运输物品300密封在密封舱内,如图5中(5)所示。

上述步骤s4、s5执行中,步骤s3保持执行,使得密封舱内部保持负压状态,舱体10内部空气不会泄漏至外界大气中,达到密封的目的。

进一步地,本发明的运输方法还可包括以下步骤:

s6、打开第一舱门20,吊缆200上升将待运输物品300吊出密封舱,待运输物品300进而可吊至运输工具上。

或者,打开第一舱门20,吊缆200脱离待运输物品300并上升离开密封舱,将待运输物品300放置在密封舱内。密封舱可作为待运输物品300的容器,可利用行车/吊车将密封舱和待运输物品300一体化运走,这样可使待运输物品300不会暴露在外界环境中。

本发明的运输方法中,在吊运待运输物品300前,先将吊运孔100上的盖板吊离,以打开吊运孔100。该盖板的吊离可参照待运输物品300的吊运。

在一个选择性实施方式中,盖板的吊离可在步骤s1之后、步骤s2之前进行。具体地,在步骤s1之后,还包括:

s1.1、打开第一舱门20,吊缆200进入密封舱后关闭第一舱门20;第一舱门20上的吊缆密封装置40(如图3所示)配合在吊缆200的外周。

该步骤s1.1之后,通过抽气接口12进行抽气,防止密封舱内部空气泄漏至外界大气。或者,还可将压缩保护气体(如压缩空气)从密封舱的进气接口11输入,压缩保护气体流通至吊缆密封装置40,一部分压缩保护气体在吊缆密封装置40中形成气封,一部分压缩保护气体通过吊缆密封装置40及密封舱内部从密封舱的抽气接口12输出,使得密封舱内部形成负压,密封舱内部空气不会泄漏至外界大气中。

s1.2、打开第二舱门30,吊缆200将吊运孔100上的盖板吊起后关闭第二舱门30。

s1.3、打开第一舱门20,吊缆200上升将盖板吊出密封舱。

步骤s1.3之后,吊运孔100打开;执行步骤s2-s6,将待运输物品300吊出密封舱或吊运至密封舱内。

在步骤s6之后,通过吊缆200将盖板吊进密封舱后关闭第一舱门20;打开第二舱门30,将盖板封闭在吊运孔100上,从而将吊运孔100复原。复原吊运孔100后,可将密封舱从吊运孔100上拆离。

在另一个选择性实施方式中,盖板的吊离可在步骤s4进行。具体地,步骤s4可包括:

s4.1、打开第二舱门30,吊缆200将吊运孔100上的盖板吊起至密封舱内,打开吊运孔100。对于密封舱内空间足够大时,可将盖板直接放置在密封舱内,完成物品吊运后再将盖板复原在吊运孔100上。

s4.2、将盖板放置在密封舱内部,吊缆200下降通过吊运孔100进入建筑物或船体内,将待运输物品300吊起至密封舱内。

接着执行步骤s5、s6,将待运输物品300吊出密封舱或吊运至密封舱内。

在步骤s6之后,吊缆200进入密封舱后关闭第一舱门20;打开第二舱门30,通过吊缆200将盖板吊起并封闭在吊运孔100上,从而将吊运孔100复原。复原吊运孔100后,可将密封舱从吊运孔100上拆离。

在其他实施例中,盖板可由控制机构实现自动开合,从而不需通过吊缆来吊运盖板。

上述图5所示的运输方法主要实现物品吊运出建筑物或船体,本发明的运输方法还可以实现危险品吊入建筑物或船体。

本发明的使用上述密封舱的运输方法的另一个实施例,实现危险品吊入建筑物或船体内,结合图1、6,该运输方法可包括以下步骤:

s1、将密封舱固定在建筑物或船体的吊运孔100上,密封舱的第二舱门30覆盖吊运孔100,密封舱的第一舱门20远离吊运孔100。

s2、打开第一舱门20,吊缆200将待运输物品400吊运密封舱后关闭第一舱门20;第一舱门20上的吊缆密封装置配合在吊缆200的外周,如图6中(1)到(2)所示。

s3、密封舱的抽气接口12进行抽气,使得密封舱外的气体通过吊缆密封装置40进入密封舱内,防止密封舱内的气体外泄。

进一步地,为加强密封效果,将压缩保护气体从密封舱的进气接口11输入,压缩保护气体流通至吊缆密封装置40,一部分压缩保护气体在吊缆密封装置40中形成气封,一部分压缩保护气体通过吊缆密封装置40及密封舱内部从密封舱的抽气接口12输出,使得密封舱内部形成负压。压缩保护气体可以是压缩空气等无害气体。

s4、打开第二舱门30,吊缆200将待运输物品400通过吊运孔100吊入建筑物或船体内,如图6中(3)到(4)所示。

s5、吊缆200通过吊运孔100回到密封舱内,关闭第二舱门30,如图6中(5)所示。

第二舱门30关闭后,可打开第一舱门10,以便吊缆200离开密封舱,如图6中(6)所示。

上述步骤s4、s5执行中,步骤s3保持执行,使得密封舱内部保持负压状态,舱体10内部空气不会泄漏至外界大气中,达到密封的目的。

本实施例的运输方法中,吊运物品前,还吊运盖板,将吊运孔100打开,并在吊运物品完成后,将盖板复原,关闭吊运孔100。

具体地,在步骤s1之后,还包括:

s1.1、打开第一舱门20,吊缆200进入密封舱后关闭第一舱门20;第一舱门20上的吊缆密封装置40配合在吊缆200的外周。

该步骤s1.1之后,通过抽气接口12进行抽气,防止密封舱内部空气泄漏至外界大气。或者,还可将压缩保护气体(如压缩空气)从密封舱的进气接口11输入,压缩保护气体流通至吊缆密封装置40,一部分压缩保护气体在吊缆密封装置40中形成气封,一部分压缩保护气体通过吊缆密封装置40及密封舱内部从密封舱的抽气接口12输出,使得密封舱内部形成负压,密封舱内部空气不会泄漏至外界大气中。

s1.2、打开第二舱门30,吊缆200将吊运孔100上的盖板吊起后关闭第二舱门30。

s1.3、吊缆200将盖板放置在密封舱内;或者,打开第一舱门20,吊缆200上升将盖板吊出密封舱。

步骤s1.3之后,吊运孔100打开;执行步骤s2-s5,进行待运输物品300的吊入。

对于将盖板放置在密封舱内的实施方式中,在步骤s5中,吊缆200回到密封舱内后,将放置在密封舱内的盖板封闭在吊运孔100上,从而将吊运孔100复原,再关闭第二舱门30。

对于将盖板吊出密封舱的实施方式中,在步骤s5之后,打开第一舱门20,吊缆200离开密封舱,将盖板吊进密封舱后关闭第一舱门20;打开第二舱门30,将盖板封闭在吊运孔100上,从而将吊运孔100复原。

复原吊运孔100后,可将密封舱从吊运孔100上拆离。在其他实施例中,盖板可由控制机构实现自动开合,从而不需通过吊缆来吊运盖板。

图5、图6所示实施例的运输方法中,密封舱以第一舱门20朝上安装在吊运孔100上,吊缆从上往下以吊运物品。可以理解地,在其他实施例中,根据吊运环境及物品的需求,密封舱也可以第一舱门20和第二舱门30水平放置而安装在建筑物或船体的吊运孔处,配合行车等水平吊运物品。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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