一种放射性废钠收集暂存装置的制作方法

1.本实用新型涉及放射性废物处理技术领域，特别是涉及一种放射性废钠收集暂存装置。


背景技术：

2.钠冷快堆是采用液态金属钠作为冷却剂，钠冷快堆机组在运行期间会产生一定数量的放射性废钠及其沾钠废物，其主要来源于钠回路设备检修过程中更换和拆除设备中残留的钠及其沾钠废物，以及钠回路取样过程中产生的钠，快堆机组退役期间也将产生大量放射性废钠。放射性废钠不仅具有放射性的特点，而且具有金属钠的以下特性：金属钠是最活泼的金属元素之一，金属钠易与水和空气中的氧气发生化学反应；钠与水反应生成强碱氢氧化钠与氢气，反应很剧烈，且伴随放出大量的热，反应产物氢气在空气中的浓度超过4％就可能发生爆炸；钠与氧气发生反应，生成多种氧化物，一般认为，当温度高于110～130摄氏度时，钠就会发生燃烧现象；钠燃烧会产生大量的钠气溶胶，主要对人的皮肤和呼吸系统有一定影响。故机组运行期间和退役期间产生的放射性废钠需要采取一定的措施进行暂存和处理，将其转化成稳定的状态进行妥善和安全处置，否则存在较大的安全隐患。
3.由于金属钠的特殊性质，检修过程中产生的放射性废钠及其沾钠废物不能随便丢弃，必须进行专门的收集，传统的方法是将放射性废钠浸泡在石蜡油中进行暂存处理，但长时间贮存，石蜡油不仅存在泄漏风险，泄漏的石蜡油和废钠的混合物会吸水导致发生着火，而且对后期放射性废钠的处理过程产生不利影响，存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的放射性废钠暂存存在安全隐患的问题，提供一种放射性废钠收集暂存装置，以解决钠冷快堆放射性废钠收集、暂存的问题，提高核电厂放射性废物安全管理水平。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种放射性废钠收集暂存装置，包括氩气供应排气单元、便携式放射性废钠收集暂存容器和移动式氩气储罐单元；所述氩气供应排气单元与厂房通风系统管线连接；所述便携式放射性废钠收集暂存容器与移动式氩气储罐单元管线连接，在便携式放射性废钠收集暂存容器中充入氩气；所述便携式放射性废钠收集暂存容器与氩气供应排气单元管线连接，将便携式放射性废钠收集暂存容器内的空气排出至厂房通风系统后再在便携式放射性废钠收集暂存容器中充入氩气。
7.工作原理：便携式放射性废钠收集暂存容器收集在检修现场产生的放射性废钠和沾钠废物后，与移动式氩气储罐单元管线连接，在便携式放射性废钠收集暂存容器中充入氩气；然后将便携式放射性废钠收集暂存容器输送至放射性废钠暂存点，与氩气供应排气单元管线连接，排出便携式放射性废钠收集暂存容器中的气体后再充入氩气对便携式放射性废钠收集暂存容器中的放射性废钠及其沾钠废物通过氩气覆盖进行保存，达到安全长时
间储存的要求，大大提高了放射性废钠储存的安全性。
8.进一步地，所述便携式放射性废钠收集暂存容器有若干个，每个便携式放射性废钠收集暂存容器包括暂存容器本体、密封盖、快速接口a和快速接口b；所述暂存容器本体上端与密封盖密封螺纹连接，所述密封盖下沿与暂存容器本体咬合密封连接；所述密封盖上端分别设有排气出口和氩气入口，所述排气出口与快速接口a管线连接，所述氩气入口与快速接口b管线连接。
9.进一步地，所述暂存容器本体上端与密封盖之间设有密封垫圈。
10.进一步地，所述密封盖与暂存容器本体大小相匹配，所述暂存容器本体上端设有密封螺纹，所述密封盖内设有密封螺纹，所述暂存容器本体上端的密封螺纹与密封盖内的密封螺纹相匹配，所述暂存容器本体上端与密封盖密封螺纹连接。
11.进一步地，所述密封盖下沿前后对称设有固定销a和固定销b，所述暂存容器本体上沿附近前后对称设有固定卡扣a和固定卡扣b，所述固定销a和固定销b分别与固定卡扣a和固定卡扣b相匹配，所述固定销a和固定销b分别与固定卡扣a和固定卡扣b咬合密封连接。
12.进一步地，所述暂存容器本体中上部前后对称设有手柄a和手柄b，用于工作人员搬运。
13.进一步地，所述暂存容器本体为不锈钢筒体，所述不锈钢筒体的体积与放射性废钠的储存量相匹配，其大小不受限制，实现对不同体积的放射性废钠及其沾钠废物的收集，降低放射性废钠及其沾钠废物收集过程中的风险；所述暂存容器本体和密封盖均采用厚度为2-10mm的不锈钢材质，起到放射性屏蔽作用，降低作业人员受照剂量。
14.进一步地，所述移动式氩气储罐单元包括移动式氩气储罐、隔离阀b、快速接口c和伸缩软管i；所述移动式氩气储罐上端与隔离阀b入口管线连接，所述隔离阀b出口依次与快速接口c和伸缩软管i管线连接；伸缩软管i与快速接口b管线连接，打开隔离阀b，在放射性废钠收集暂存容器中充入氩气。
15.进一步地，所述便携式放射性废钠收集暂存容器还包括压力表c，所述压力表c与密封盖上端管线连接,当向便携式放射性废钠收集暂存容器进行充氩时，所述压力表c显示大于0.2mpa时，关闭隔离阀b，断开伸缩软管i与密封盖的快速接口b的连接，完成充氩；当便携式放射性废钠收集暂存容器暂存放射性废钠期间，所述压力表c显示大于0.3mpa或小于0.1mpa时，应重新进行排气和充氩；所述移动式氩气储罐单元还包括压力表b，所述压力表b与移动式氩气储罐上端管线连接；所述移动式氩气储罐充满氩气时压力表b显示大于2mpa。
16.进一步地，所述氩气供应排气单元包括多路供气支路和多路排气支路，每路供气支路均与氩气罐连接；每路排气支路均与厂房通风系统管线连接；所述排气支路与快速接口a管线连接，将放射性废钠收集暂存容器内的空气排出至厂房通风系统；所述供气支路与快速接口b管线连接，在放射性废钠收集暂存容器中充入氩气。
17.进一步地，所述多路供气支路包括氩气罐、隔离阀a、进气阀a、进气阀b、进气阀c、进气阀d、伸缩软管b、伸缩软管c、伸缩软管e和伸缩软管g；所述氩气罐出口与隔离阀a入口管线连接，所述隔离阀a出口分别与进气阀a、进气阀b、进气阀c和进气阀d的入口管线连接，所述进气阀a出口与伸缩软管b管线连接，所述进气阀b出口与伸缩软管c管线连接，所述进气阀c出口与伸缩软管e管线连接，所述进气阀d出口与伸缩软管g管线连接；所述快速接口b与伸缩软管b、伸缩软管c、伸缩软管e或伸缩软管g管线连接，打开相应进气阀以及隔离阀a，
在放射性废钠收集暂存容器中充入氩气。
18.进一步地，所述多路供气支路还包括压力表a，所述隔离阀a出口与压力表a管线连接，所述压力表a压力显示小于0.5mpa时更换充满氩气的氩气罐。
19.进一步地，所述多路排气支路包括排气阀a、排气阀b、排气阀c、排气阀d、伸缩软管a、伸缩软管d、伸缩软管f和伸缩软管h；所述排气阀a、排气阀b、排气阀c和排气阀d的出口分别与厂房通风系统管线连接，所述排气阀a入口与伸缩软管a管线连接，所述排气阀b入口与伸缩软管d管线连接，所述排气阀c入口与伸缩软管f管线连接，所述排气阀d入口与伸缩软管h管线连接；所述快速接口a与伸缩软管a、伸缩软管d、伸缩软管f或伸缩软管h管线连接，打开相应排气阀，将放射性废钠收集暂存容器内的空气排出至厂房通风系统。
20.本实用新型的有益技术效果：
21.本实用新型的放射性废钠收集暂存装置，放射性废钠收集后放置在氩气环境下贮存和运输，解决了放射性废钠安全贮存的问题，大大降低了放射性废钠安全贮存的风险。
22.本实用新型的放射性废钠收集暂存装置，放射性废钠收集暂存容器不仅具有放射性废钠收集的功能，同时具有放射性废钠暂存的功能；放射性废钠收集暂存容器本体采用2-10mm不锈钢材质，具有一定的放射性屏蔽功能，减少了工作人员受照剂量，提高了安全性；放射性废钠收集暂存容器可以根据现场放射性废钠产生量的大小和收集需求制作成体积大小不同的容器，实现对不同体积的放射性废钠及其沾钠废物的收集，降低放射性废钠收集过程中的风险。
23.本实用新型的放射性废钠收集暂存装置，移动式氩气罐使得放射性废钠及其沾钠废物的收集和运输不受地点的限值均能实现放射性废钠及其沾钠废物在氩气环境下贮存，可实现同一个放射性废钠收集暂存装置同时具备收集和暂存功能的快速切换，提高了放射性废钠及其沾钠废物收集、贮存的安全性。
24.本实用新型的放射性废钠收集暂存装置，氩气供应排气单元包括多路供气和多路排气支路，对多个放射性废钠收集暂存容器的供气和排气，实现对多个不同放射性废钠收集暂存容器内的放射性废钠及其沾钠废物暂存；氩气供应排气单元的排气口接入核设施厂房放射性通风系统，可以防止放射性物质扩散，减少了工作人员放射性污染的风险，提高了安全性。
附图说明
25.图1为本实用新型的放射性废钠收集暂存装置流程示意图；
26.图2为放射性废钠收集暂存容器俯视图；
27.图3为放射性废钠收集暂存容器密封盖侧视图；
28.图4为移动式氩气储罐单元结构示意图。
29.图中，1、暂存容器本体；2、密封盖；3、手柄a；4、手柄b；5、固定卡扣a；6、固定卡扣b；7、快速接口a；8、快速接口b；9、伸缩软管a；10、伸缩软管b；11、排气阀a；12、进气阀a；13、隔离阀a；14、氩气罐；15、压力表a；16、固定绡a；17、固定绡b；18、密封垫圈；19、进气阀b；20、伸缩软管c；21、排气阀b；22、伸缩软管d；23、进气阀c；24、伸缩软管e；25、排气阀c；26：伸缩软管f；27、进气阀d；28、伸缩软管g；29、排气阀d；30、伸缩软管h；31、移动式氩气储罐；32、隔离阀b；33、快速接口c；34、伸缩软管i；35、压力表b；36、压力表c。
28；所述氩气罐14出口与隔离阀a 13入口管线连接，所述隔离阀a 13出口分别与压力表15、进气阀a 12入口、进气阀b 19入口、进气阀c 23入口和进气阀d 27入口管线连接，所述进气阀a 12出口与伸缩软管b 10管线连接，所述进气阀b 19出口与伸缩软管c 20管线连接，所述进气阀c 23出口与伸缩软管e 24管线连接，所述进气阀d 27出口与伸缩软管g 28管线连接；所述快速接口b 8与伸缩软管b 10、伸缩软管c 20、伸缩软管e 24或伸缩软管g 28管线连接，打开相应进气阀以及隔离阀a 13，在放射性废钠收集暂存容器中充入氩气。
41.所述多路排气支路包括排气阀a 11、排气阀b 21、排气阀c 25、排气阀d 29、伸缩软管a 9、伸缩软管d 22、伸缩软管f 26和伸缩软管h 30；所述排气阀a 11、排气阀b 21、排气阀c 25和排气阀d 29的出口分别与厂房通风系统管线连接，所述排气阀a 11入口与伸缩软管a 9管线连接，所述排气阀b 21入口与伸缩软管d 22管线连接，所述排气阀c 25入口与伸缩软管f 26管线连接，所述排气阀d 29入口与伸缩软管h 30管线连接；所述快速接口a 7与伸缩软管a 9、伸缩软管d 22、伸缩软管f 26或伸缩软管h 30管线连接，打开相应排气阀，将放射性废钠收集暂存容器内的空气排出至厂房通风系统。
42.所述移动式氩气储罐31充满氩气时，压力表b 35显示大于2mpa；当向便携式放射性废钠收集暂存容器进行充氩时，所述压力表c显示大于0.2mpa时，关闭隔离阀b 32，断开伸缩软管i 34与密封盖的快速接口b 8的连接，完成充氩；当便携式放射性废钠收集暂存容器暂存放射性废钠期间，所述压力表c显示大于0.3mpa或小于0.1mpa时，说明便携式放射性废钠收集暂存容器存在超压或泄漏现象，应重新进行排气和充氩；当压力表a 15压力显示小于0.5mpa时，说明压气罐中的氩气不足，应更换充满氩气的氩气罐14。
43.使用上述放射性废钠收集暂存装置进行放射性废钠收集，包括如下步骤：
44.1.当检修工作人员对放射性废钠设备进行检修时，到放射性废钠暂存点借用便携式放射性废钠收集暂存容器和移动式氩气储罐，此时移动式氩气储罐内已充满氩气，移动式氩气储罐的压力表b 35显示大于2mpa。借用前对便携式放射性废钠收集暂存容器进行测量和称重，并记录；
45.2.检修过程中拆卸密封盖2，将检修过程中产生的放射性废钠及其沾钠废物收集在便携式放射性废钠收集暂存容器中，收集完毕后用密封盖2进行密封；
46.3.将移动式氩气储罐31的伸缩软管i 34与密封盖2的快速接口b 8连接，打开移动式氩气储罐的隔离阀b 32，移动式氩气储罐内的氩气充入便携式放射性废钠收集暂存容器内，当便携式放射性废钠收集暂存容器的压力表c 36显示0.2mpa时，关闭移动式氩气储罐的隔离阀b 32，断开伸缩软管i 34与密封盖2的快速接口b 8的连接。
47.使用上述放射性废钠收集暂存装置进行放射性废钠转运接收，包括如下步骤：
48.1.检修工作人员将便携式放射性废钠收集暂存容器运输至放射性废钠暂存点；
49.2.放射性废物管理人员对便携式放射性废钠收集暂存容器进行测量、称重和记录，并办理放射性废钠移交接收手续；
50.3.收回移动式氩气储罐单元。
51.使用上述放射性废钠收集暂存装置进行放射性废钠贮存，包括如下步骤：
52.1.将便携式放射性废钠收集暂存容器放置在固定位置；
53.2.将氩气供应排气单元中的伸缩软管a 9、伸缩软管d 22、伸缩软管f 26和伸缩软管h 30中的任意一个伸缩软管与密封盖2的快速接口a 7连接，打开对应排气阀，将放射性
废钠暂存容器内的空气排出；
54.3.关闭排气阀，将氩气供应排气单元中的伸缩软管b 10、伸缩软管c 20、伸缩软管e 24和伸缩软管g 28中的任意一个伸缩软管与密封盖2的快速接口b 8连接，打开对应进气阀以及隔离阀a 13，当便携式放射性废钠收集暂存容器的压力表c 36显示0.2mpa时，关闭对应隔离阀a 13和进气阀，完成向便携式放射性废钠暂存容器内充入氩气保护；
55.4.定期对放射性废钠暂存点的便携式放射性废钠收集暂存容器进行检查，当压力表c显示大于0.3mpa或小于0.1mpa时，说明便携式放射性废钠收集暂存容器存在超压或泄漏现象，应按照以上2和3步骤重新进行排气和充氩；当压力表a 15压力显示小于0.5mpa时，更换充满氩气的氩气罐14。
56.同理，当另一个工作组需要收集放射性废钠时按照以上步骤，使用另一个便携式放射性废钠收集暂存容器收集、转运和贮存，可根据需要实现多个放射性废钠收集暂存容器中放射性废钠及其沾钠废物的安全贮存。
57.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。