一种放射性管道激光去污光路调中心装置及方法与流程

1.本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种放射性管道激光去污光路调中心装置及方法。


背景技术：

2.随着我国核电产业的高速发展，建设的核电机组也越来越多，由于在核电反应堆运行过程中，反应堆堆芯内必然会产生和积累放射性核素，放射性核素随之被主冷却剂通过一回路系统带到有关的系统，造成系统与设备的放射性污染。在反应堆拆除前，为了降低作业场所的辐射场强度，减少操作人员受照射剂量，降低废物等级，减少反应堆退役过程废物产生量，需对对回路系统进行清洗去污。
3.目前，常见的去污方法有机械去污(包括高速射流、超声波法等)、化学去污、电化学去污、激光去污和熔炼去污等方法。其中，激光去污在热和辐射情况下具有良好的稳定性，清洁过程中，不产生废水，可以减少核电站放射性废水的排放，且没有化学作用过程，对核电站设备设施没有腐蚀。
4.在核设施管道的放射性激光去污过程中，通常需要使激光去污头处于管道的圆心位置处，在此处发射出的激光到达管道各个圆周表面的焦距距离是一致的，以对表面各处的污物能起到相同的清洗效果；若激光位置偏离，则会导致清洗后管道内表面各处的形貌会出现较大的不同，局部区域不能清洗干净的同时，另一些区域的基材却已经遭到损伤；而一旦管道受到损伤，不仅会影响后续的生产，使用还可能发生核泄漏，造成巨大的危险和损失。


技术实现要素：

5.鉴于以上内容，本发明提供了一种放射性管道激光去污光路调中心装置及方法，调节精准、调节时间快、便于拆装，有效减少工作人员的在放射性环境中的工作时间。
6.本发明的技术方案如下：
7.一方面，本发明提供了一种放射性管道激光去污光路调中心装置，所述光路调中心装置用于在放射性环境中使用，所述光路调中心装置包括：
8.设置于升降装置上的激光去污工作台，所述激光去污工作台包括去污激光器，所述升降装置使得所述激光去污工作台能够沿第一方向移动；
9.设置于支撑架上的管道，所述管道与所述去污激光器相对设置，使得所述去污激光器产生的激光能够从所述管道中通过，所述支撑架能够沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向不平行；
10.至少两个调中心治具，所述的两个调中心治具分别设置于所述管道的两端部，所述调中心治具包括治具中心和围绕所述治具中心设置的至少三个支撑件，所述的三个支撑件分别与所述管道的管壁相接触以使得所述治具中心的位置确定。
11.进一步地，所述调中心治具还包括调节所述支撑件的有效长度的微分头，所述微
分头与所述支撑件一一对应地设置，所述微分头上设置有刻度。
12.进一步地，所述支撑架下部设置有多个万向轮，使得所述支撑架能够相对于地面滑动。
13.进一步地，所述第一方向为竖直方向，和/或，所述第二方向为水平方向，且所述第二方向包括水平面上的多个方向。
14.进一步地，所述升降装置包括丝杆升降系统，使得可以通过调节所述丝杆升降系统来调节所述激光去污工作台的高度。
15.进一步地，所述治具中心上设置有校准十字。
16.进一步地，所述支撑架与所述管道之间还设置有高度可调的脚垫，所述脚垫用于承托所述管道。
17.另一方面，本发明提供了一种放射性管道去污光路调中心方法，所述光路调中心方法基于如上所述的光路调中心装置，所述光路调中心方法包括以下步骤：
18.s1.将两个所述调中心治具分别卡设至所述管道的两端部，使得每个调中心治具的所述支撑件与所述管道的管壁相接触；
19.s2.调节调中心治具的微分头并观察刻度，直至属于同一所述的调中心治具的各个所述微分头的刻度值相同；
20.s3.启动所述去污激光器，打开所述去污激光器的红光发射模块；
21.s4.移动所述支撑架，使得红光穿过所述管道的相对靠近所述去污激光器的一端处的所述治具中心；
22.s5.调整所述管道的位置，和/或，调整所述管道的相对远离所述去污激光器的一端处的所述治具中心，使得红光在穿过所述管道的相对靠近所述去污激光器的一端处的所述治具中心的前提下，穿过所述管道的相对远离所述去污激光器的一端处的所述治具中心。
23.进一步地，步骤s5中，通过移动所述支撑架和/或调节所述支撑架上的脚垫，以调整所述管道的位置。
24.进一步地，步骤s5中，调整所述管道和/或所述治具中心的位置，使得红光同时穿过所述管道两端处的治具中心上的校准十字。
25.本发明的技术方案具有以下有益效果：
26.a.在管道的激光去污作业过程中，能够实现激光去污头快速、准确的调中心设置，均匀地清洁管道，不会损伤管道；
27.b.调中心治具长短可调，可实现不同直径的管道在激光去污过程中的调中心设置；
28.c.大大提升了管道激光去污的效率，优化了管道激光去污的清洗效果；
29.d.减少工作人员的作业时间，工作人员无需接触放射性污染物，从而减少集体剂量、降低沾污风险，保护工作人员的安全。
附图说明
30.图1是本发明实施例提供的放射性管道激光去污光路调中心装置的正视示意图；
31.图2是本发明实施例提供的放射性管道激光去污光路调中心装置的部分示意图；
32.图3是本发明实施例提供的放射性管道激光去污光路调中心装置的调中心治具的示意图；
33.图4是本发明实施例提供的放射性管道激光去污光路调中心装置的立体示意图一；
34.图5是本发明实施例提供的放射性管道激光去污光路调中心装置的立体示意图二。
35.附图标记：1
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激光去污工作台，2
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管道，3
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支撑架，31
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万向轮，32
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脚垫，4
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调中心治具，41
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治具中心，42
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支撑件，5
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光路。
具体实施方式
36.以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.在本发明的一个实施例中，如图1～图5所示，提供了一种放射性管道激光去污光路调中心装置，所述光路调中心装置用于在放射性环境中使用，所述光路调中心装置包括：
38.设置于升降装置上的激光去污工作台1，所述激光去污工作台1包括去污激光器，所述升降装置使得所述激光去污工作台能够沿第一方向移动；
39.设置于支撑架3上的管道2，所述管道2与所述去污激光器相对设置，使得所述去污激光器产生的激光能够从所述管道2中通过，所述支撑架3能够沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向不平行；
40.至少两个调中心治具4，参见图2，所述的两个调中心治具4分别设置于所述管道2的两端部，参见图3，所述调中心治具4包括治具中心41和围绕所述治具中心41设置的至少三个支撑件42，所述的三个支撑件42分别与所述管道42的管壁相接触以使得所述治具中心41的位置确定。
41.本实施例的优点在于工作人员在调节光路时无需接触筒里的放射性污染物，减少工作人员的作业时间，从而减少集体剂量、降低沾污风险，保护工作人员的安全。并且，在管道的激光去污作业过程中，能够实现激光去污头快速、准确的调中心设置，均匀地清洁管道，不会损伤管道，大大提升了管道激光去污的效率，优化了管道激光去污的清洗效果。
42.在本发明的一个实施例中，所述调中心治具4还包括调节所述支撑件42的有效长度的微分头，参见图3，所述微分头与所述支撑件42一一对应地设置，所述微分头上设置有刻度。有效长度指从治具中心41到管道2的管壁的距离。所述支撑件42可以与管道2的内壁相抵，也可以将支撑件42的末端设置为直角形，支撑件42的末端与管道外壁相抵扣。
43.调中心治具长短可调，因此可实现不同直径的管道在激光去污过程中的调中心设置。
44.在本发明的一个实施例中，所述支撑架下部设置有多个万向轮31，使得所述支撑架3能够相对于地面滑动。
45.在本发明的一个实施例中，所述第一方向为竖直方向，和/或，所述第二方向为水平方向，且所述第二方向包括水平面上的多个方向。
46.在本发明的一个实施例中，所述升降装置包括丝杆升降系统，使得可以通过调节所述丝杆升降系统来调节所述激光去污工作台1的高度.从而改变去污激光器射出激光的
高度。
47.治具中心41可以是空心的，也可以是设置了铅玻璃的，铅玻璃不仅透光，还具有屏蔽辐射的作用。参见图3，在本发明的一个实施例中，所述治具中心41上设置有校准十字43，以便更精准地调整光路中心。校准十字43可以是实体的，设置在治具中心41的中央；在治具中心41设置有铅玻璃的情况下，校准十字43可以刻或印刷在铅玻璃上。
48.在本发明的一个实施例中，参见图2，所述支撑架3与所述管道2之间还设置有高度可调的脚垫32，所述脚垫32用于承托所述管道2。
49.在本发明的一个实施例中，提供了一种放射性管道去污光路调中心方法，所述光路调中心方法基于如上所述的光路调中心装置，所述光路调中心方法包括以下步骤：
50.s1.将两个所述调中心治具4分别卡设至所述管道2的两端部，使得每个调中心治具4的所述支撑件42与所述管道2的管壁相接触；
51.s2.调节调中心治具4的微分头并观察刻度，直至属于同一所述的调中心治具4的各个所述微分头的刻度值相同；
52.s3.启动所述去污激光器，打开所述去污激光器的红光发射模块；
53.s4.移动所述支撑架3，使得红光穿过所述管道2的相对靠近所述去污激光器的一端处的所述治具中心41；
54.s5.调整所述管道2的位置，和/或，调整所述管道2的相对远离所述去污激光器的一端处的所述治具中心41，使得红光在穿过所述管道2的相对靠近所述去污激光器的一端处的所述治具中心41的前提下，穿过所述管道2的相对远离所述去污激光器的一端处的所述治具中心41。
55.在本发明的一个实施例中，步骤s5中，通过移动所述支撑架3和/或调节所述支撑架3上的脚垫32，以调整所述管道的位置。
56.在本发明的一个实施例中，步骤s5中，调整所述管道2和/或所述治具中心41的位置，使得红光同时穿过所述管道两端处的治具中心41上的校准十字43。参见图4和图5，光路5就是调整好治具中心的位置之后，红光应经过的路径，而激光与红光路径一致。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，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，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。