一种容器切割装置及容器切割方法与流程

本发明涉及容器切割，具体涉及一种容器切割装置及容器切割方法，尤其是大型卧式容器的切割装置及切割方法。

背景技术：

1、核电厂运行中每年产生的大量的放射性液体，放射性液体通过废液贮罐进行收集，废液储罐寿命期满时，需要做退役处理，而罐体直径经常超过1.8m，切割罐体长度超过3m，容器厚度达到10mm左右，但处理通常位于地下，其内作业空间狭小，放射性剂量水平较高，切割解体过程中易产生放射性气溶胶，人工作业受限。

2、现有技术中cn212761428u公开了一种轨道机械切割装置，涉及核工业领域放射性金属机械切割领域，包括液压控制的升降平台，安装在升降平台上平面的切割控制组件，安装在切割控制组件上的切割结构，设置于升降平台底部的用于保证平稳移动的两组滑动轮，以及铺设于地面以供滑动轮导向移动的导轨，通过滑动轮沿导轨滑动，通过升降平台调节切割作业高度，通过切割控制组件进行切割作业的进退操作。然而该方法只适合在导轨上移动，操作不方便，并不适合于容器整体的切割。

3、cn113351969a公开了一种放射性容器的切割方法，包括如下步骤：规划切割路径，以将放射性容器划分为多个切割区；按划分的各个切割区，对放射性容器分别进行径向切割和轴向切割，直至得到各个所述切割区的废物片；对所述废物片进行整备处理，其中在对放射性容器分别进行径向切割和轴向切割的过程中，使放射性容器沿自身轴线进行旋转，以配合进行径向切割和轴向切割。该技术采用将容器旋转，切割装置不移动的切割方式，不适用于地下空间设备的切割。

4、cn107160073a涉及一种辐射产品切割设备，包括移动式夹持系统、移动式自动切割装置、废料回收装置、屏蔽外壳系统、控制柜、装设于所述控制柜内部的控制系统，所述移动式夹持系统包括操作台主体、移动顶尖座、固定顶尖座、三角支架连接板、三角支撑架和三维辅助移动机构；所述操作台主体的台面沿长度方向设有直线导轨；所述移动顶尖座的底部滚动连接于所述直线导轨上所述移动顶尖座包括移动底座、移动支架、固定式伞形顶尖、移动伺服电机、主同步带轮、从同步带轮和同步带。该设备结构复杂，并且不适用于不方便移动容器的切割。

5、总之，装填放射性废液的卧式容器长期处于地下，拆除时切割不便，同时因放射式剂量较高，人员受辐照风险大，现有技术采用的设备结构复杂、不适合切割地下空间不容易移动的设备。

技术实现思路

1、针对现有技术中装填放射性废液的容器长期处于地下，拆除时切割不便的问题，本发明的主要目的在于提供一种容器切割装置及容器切割方法，以期至少部分地解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，作为本发明的第一个方面，提出了一种容器切割装置，包括行走结构、张紧结构、驱动结构和切割结构；其中：

3、所述张紧结构、驱动结构和切割结构连接在一起构成所述容器切割装置的主体；

4、所述行走结构包括主动单元、行走单元和从动单元；所述行走单元环绕待切割的容器，用于为所述容器切割装置的主体提供行走路径；主动单元和从动单元与所述驱动结构连接；

5、张紧结构，用于将所述行走结构的行走单元张紧在所述容器表面；

6、驱动结构，包括驱动单元，用于提供动力，并通过所述主动单元和从动单元驱动所述容器切割装置的主体在所述行走单元上沿行走路径行走；

7、切割结构，用于切割所述容器。

8、作为本发明的第二个方面，还提出了一种容器切割方法，采用如上所述的切割装置，包括以下步骤：

9、步骤1)，将行走结构固定至待切割的容器表面，利用张紧结构将行走单元张紧；

10、步骤2)，启动切割单元，开启切割推进单元来推进切割单元，使切割单元推进至容器壁并切割容器壁至一预定厚度，切割推进单元停止推进，并维持在该位置；

11、步骤3)，开启驱动结构驱动行走结构移动，并带动切割单元沿行走单元行走，切割单元逐步切割容器壁；

12、步骤4)，切割单元环绕容器完成容器壁的切割。

13、基于上述技术方案可知，本发明的容器切割装置及容器切割方法相对于现有技术至少具备如下有益效果之一：

14、(1)本发明的容器切割装置，采用在设备间内，废液贮罐等核设施容器周围搭设切割装置，通过驱动装置实现远程操控切割系统来切割容器，完成需要的切割解体工作，极大的减少了操作人员的接触时间，减少了放射性照射计量，降低了操作人员的剂量率。

15、(2)本发明的切割装置，结构简单，切割装置通过行走单元沿行走路径能够实现全直径360°容器切割，从而不需要将容器进行运输，并将容器以旋转的方式进行切割所带来的设备复杂性。

16、(3)本发明的切割设备的张紧能力强，实现了设备与容器的充分贴合，切割过程中运行稳定，偏离误差可控，切割效果良好，并实现容器的自动掉落。

技术特征：

1.一种容器切割装置，其特征在于，包括行走结构、张紧结构、驱动结构和切割结构；其中：

2.根据权利要求1所述的容器切割装置，其特征在于，行走结构还包括张紧轮和惰轮；所述张紧轮与所述张紧结构相连，用于辅助张紧所述行走单元，所述惰轮用于辅助支撑所述行走单元；和/或

3.根据权利要求2所述的容器切割装置，其特征在于，所述张紧结构为张紧螺栓，张紧结构通过张紧螺栓将所述张紧轮向外拉伸，从而使行走单元能够充分地张紧在容器上。

4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的容器切割装置，其特征在于，所述驱动结构的驱动单元为驱动电机，优选为齿轮减速伺服电机；所述驱动结构还包括传动单元，所述传动单元为锥形齿轮，用于将驱动单元产生的动力传动给主动单元；所述驱动结构还包括减速器，优选为精密减速电机，减速比≥320。

5.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的容器切割装置，其特征在于，所述切割结构包括切割单元、切割平推单元和切割摆动单元；其中，切割单元为圆盘切割锯片，优选为砂轮片、树脂切割片或金刚石切割片；切割单元由切割电机提供动力；切割平推单元为丝杠直线模组，丝杠导程为1～100mm，具有限位传感器；切割摆动单元与切割平推单元相连，包括摇臂结构，能够在切割平推单元的模组平移的带动下摆动，从而带动切割单元切割旋转时摆动，从而实现切割单元的推进和退回。

6.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的容器切割装置，其特征在于，所述容器切割装置还包括监视系统和控制系统，其中监视系统包括监测单元、照明单元和视频单元，所述监测单元用于监测装置运行过程中的各种参数，包括设备各结构的位置信息、切割单元的磨损信息、周围环境的温度、湿度、放射性气体的溶度参数；所述照明单元用于向设备和环境提供照明，便于夜间作业；所述视频单元为摄像头，用于观察和记录设备的运行状况；所述控制系统包括plc、hmi、操作台、显示装置、电控柜，主要用于控制切割装置进行作业。

7.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的容器切割装置，其特征在于，所述容器切割装置还包括附属结构，所述附属结构包括吊环、围板和/或接线盒。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的容器切割装置对容器进行切割的容器切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的容器切割方法，其特征在于，步骤3)包括如下子步骤：

10.根据权利要求8所述的容器切割方法，其特征在于，步骤3)还包括如下子步骤：切割过程中，利用监视系统监测环境参数，当环境参数达到第一阈值时，利用控制系统降低切割速度；当环境参数达到第二阈值时，停止切割装置运行并进行环境处理；当环境参数低于第二阈值时，控制切割设备继续进行切割。

技术总结
一种容器切割装置及容器切割方法。所述容器切割装置，包括行走结构、张紧结构、驱动结构和切割结构；其中，张紧结构、驱动结构和切割结构连接在一起构成所述容器切割装置的主体；行走结构包括行走单元，所述行走单元环绕待切割的容器，用于为所述主体提供行走路径；张紧结构用于将所述行走结构的行走单元张紧在所述容器表面；驱动结构，用于提供动力，所述驱动切割装置的主体在行走单元上沿行走路径行走；切割结构，用于切割所述容器。本发明的容器切割装置通过驱动装置实现远程操控切割系统来切割容器，极大的减少了操作人员的接触时间，减少了放射性照射计量，降低了操作人员的剂量率。

技术研发人员：杨林,李华升,李万利,廖能斌,杨超
受保护的技术使用者：国电投核安科技（重庆）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22