一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置及方法与流程

本发明属于铀浓缩工厂供取料技术领域，具体涉及一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置及方法。

背景技术：

以往铀浓缩工程中，供取料厂房物料容器拆装操作所采取的防护措施如图1所示，供料和取料结束后，物料容器需要与系统断开，由人工操作拆装容器连接管。由于拆装时容器与供取料系统之间连接的金属软管会直接与厂房环境相通，连接管内残留的含铀含氟有害气体会从容器连接管逸散到厂房中，为了避免放射性物质在厂房内的扩散，在容器连接管拆装点附近设置局部排风口，容器连接管拆装时逸散到厂房的含铀含氟有害气体，通过吸风罩进入局部排风系统，起到放射性防护的作用。进入局部排风系统的有害气体经两级净化处理达标后排至大气。

虽然上述防护措施可以在一定程度上减少拆装操作时放射性物质的扩散，但工程现场的实际使用情况表明，拆装容器时，仍会有少量的有害气体会逸散进入厂房，不可避免地会在厂房内造成放射性物污染，对操作人员的身体健康造成危害。

上述传统的利用局部排风系统进行拆装操作防护的措施，存在的主要问题如下：

(1)容器连接管在破空后处于正压状态，残留的放射性气体首先扩散进入厂房，然后再被抽到局排风管内，在这一过程中，工人吸入或沾染放射性物质的可能性很大，安全防护效果较差。

(2)为保证吸风效果，要保证罩口处风速不小于1m/s，同时由于厂房内供取料容器点数众多，局部排风罩口数量多，局部排风系统的漏风系数大，局排风机的负载很大，风机功率大，运行费用高。

(3)由于吸风罩的位置离容器连接管过近会影响容器进出冷凝蒸发装置，过远则抽取效果差，所以吸风罩及局排支管为可移动式的。在进行容器拆装时，需要将吸风罩搬运至拆装位置附近，而容器拆装操作相对较为频繁，所以造成了一定的人力浪费，操作不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置及方法，避免在物料容器拆装操作时有害气体向厂房逸散。

本发明的技术方案如下：

一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置，用于在供取料厂房内物料容器拆装时对容器连接管进行抽空吹洗；防护装置包括凝冻器、小型深冷箱、吸附塔、过滤器、喷射泵、抽空用真空机组；

所述的物料容器设于容器冷凝蒸发装置中；

所述容器连接管有两根，其中一根将物料容器依次与凝冻器、吸附塔和过滤器串连，然后分别与喷射泵和抽空用真空机组并联；

所述的两根容器连接管可通过跨接管线实现互连；

所述凝冻器用于冷凝抽空气流中的微量有害气体；

在所述凝冻器的外部设有小型深冷箱，能够冷冻凝冻器；

所述的吸附塔用于进一步吸附抽空气流中凝冻器尚未冷凝的微量有害气体；

所述的过滤器用于过滤抽空气流中的微量固体微尘杂质；

所述的喷射泵能够始终维持容器连接管处于负压状态，使残留在容器连接管中的有害气体不会逸散到厂房中；

所述的抽空用真空机组由抽大气的真空泵与罗茨泵串联组成，抽真空深度大，用于对容器连接管内的残存物料抽空置换；

所述的吹洗用破空阀门设于物料容器和凝冻器之间的一段容器连接管上；所述的吹洗用破空阀门一端通向大气，通过吹洗用破空阀门的启闭实现空气进入管路，从而实现气流置换目的。

所述的喷射泵能够采用直接抽大气的真空泵替代。

所述的喷射泵能够采用爪式干泵或涡旋泵替代。

所述的吹洗用破空阀门为高真空耐压角阀。

所述的小型深冷箱能够将凝冻器冷冻至-170℃。

一种采用所述防护装置的铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护方法，包括以下步骤：

1)连接管线

在物料容器完成供料或收料后，断开物料容器与供取料工艺系统的连接，并关闭物料容器的阀门；

通过容器连接管将物料容器与凝冻器、吸附塔、过滤器、喷射泵以及抽空用真空机组相连；

2)抽空吹洗

启动抽空用真空机组，对容器连接管进行抽空，使容器连接管内的物料经凝冻器冷凝捕集，再通过吸附塔和过滤器进一步净化处理后，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

然后继续对容器连接管进行抽空，通过吹洗用破空阀门充气后再抽空，反复置换、吹洗；经过抽空吹洗的气体通过凝冻器、吸附塔以及过滤器净化后，进入局部排风系统，直至容器连接管内气体中u、hf含量符合控制标准的要求，关闭抽空用真空机组，完成抽空吹洗；

3)拆装物料容器

当进行物料容器拆装前，开启喷射泵，使得容器连接管拆装口处始终保持负压状态，保证容器连接管夹带的微量有害气体不会逸散至厂房，而是进入净化装置管路内，经凝冻器冷凝捕集后，再通过吸附塔和过滤器进一步净化处理，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

最后将物料容器与容器连接管拆离。

步骤3)，在物料容器与容器连接管拆离的过程中确保凝冻器、吸附塔、过滤器和喷射泵的连接管路畅通，喷射泵运行正常。

当同时有两个物料容器需要拆装时，可通过并联的两路防护装置分别进行拆装。

本发明的显著效果在于：

(1)采用本发明防护装置，在整个拆装过程中，残留在容器连接管中的有害气体不会逸散到厂房中，而是被该装置的凝冻器冷凝，并经吸附塔和过滤器进一步捕集净化，大幅度降低了厂房的放射性污染。

(2)本发明防护装置采用了耗能较低的喷射泵和抽空用真空泵组，减轻了后端局部排风系统中风机的工作负载，局部排风风机型号减小，可降低建设投资和节省运行费用。

(3)在进行物料容器拆装时采用本发明防护装置及方法，只需要拆装过程中人工控制装置中喷射泵和抽空用真空机组的起停即可，方便迅捷，完全废除了原有的搬运吸风罩的过程，减少了人力浪费。

(4)本发明防护装置还可用于其他放射性工艺设备检修。

附图说明

图1为原供取料厂房物料容器拆装操作防护措施示意图；

图2为本发明供取料厂房物料容器拆装操作防护装置示意图；

图3为本发明实施例防护装置示意图。

图中：1物料容器；1-1物料容器a；1-2物料容器b；2容器连接管；2-1容器连接管a；2-2容器连接管b；3吸风罩；4容器冷凝蒸发装置；4-1容器冷凝蒸发装置a；4-2容器冷凝蒸发装置b；5凝冻器；5-1凝冻器a；5-2凝冻器b；6小型深冷箱；6-1小型深冷箱a；6-2小型深冷箱b；7吸附塔；7-1吸附塔a；7-2吸附塔b；8过滤器；8-1过滤器a；8-2过滤器b；9喷射泵；9-1喷射泵a；9-2喷射泵b；10抽空用真空机组；10-1抽空用真空机组a；10-2抽空用真空机组b；11吹洗用破空阀门；11-1吹洗用破空阀门a；11-2吹洗用破空阀门b。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置，用于在供取料厂房内物料容器1拆装时对容器连接管2进行抽空吹洗，防护装置包括凝冻器5、小型深冷箱6、吸附塔7、过滤器8、喷射泵9、抽空用真空机组10。

所述的物料容器1为uf6容器，设于容器冷凝蒸发装置4中。

所述容器连接管2有两根，其中一根将物料容器1依次与凝冻器5、吸附塔7和过滤器8串连，然后分别与喷射泵9和抽空用真空机组10并联。所述的两根容器连接管2可通过跨接管线实现互连。

所述凝冻器5的容量为24l，用于冷凝抽空气流中的微量uf6及hf气体。在所述凝冻器5的外部设有小型深冷箱6，能够将凝冻器5冷冻至-170℃。

所述的吸附塔7用于进一步吸附抽空气流中凝冻器5尚未冷凝的微量hf气体。

所述的过滤器8用于过滤抽空气流中的微量固体微尘杂质。

所述的喷射泵9能够始终维持容器连接管2处于负压状态，使残留在容器连接管2中的有害气体不会逸散到厂房中。所述的喷射泵9能够采用直接抽大气的真空泵替代，如爪式干泵、涡旋泵等。

所述的抽空用真空机组10由抽大气的真空泵与罗茨泵串联组成，抽真空深度大，用于对容器连接管2内的残存物料抽空置换。

所述的吹洗用破空阀门11为高真空耐压角阀，设于物料容器1和凝冻器5之间的一段容器连接管2上。所述的吹洗用破空阀门11一端通向大气，通过吹洗用破空阀门11的启闭实现空气进入管路，从而实现气流置换目的。

一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护方法，采用上述防护装置进行操作，包括以下步骤：

(1)连接管线

在物料容器1完成供料或收料后，断开物料容器1与供取料工艺系统的连接，并关闭物料容器1的阀门；

通过容器连接管2将物料容器1与凝冻器5、吸附塔7、过滤器8、喷射泵9以及抽空用真空机组10相连；

(2)抽空吹洗

启动抽空用真空机组10，对容器连接管2进行抽空，使容器连接管2内的物料经凝冻器5冷凝捕集，再通过吸附塔7和过滤器8进一步净化处理后，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

然后继续对容器连接管2进行抽空，通过吹洗用破空阀门11充气后再抽空，反复置换、吹洗；经过抽空吹洗的气体通过凝冻器5、吸附塔7以及过滤器8净化后，进入局部排风系统，直至容器连接管2内气体中u、hf含量符合控制标准的要求，关闭抽空用真空机组10，完成抽空吹洗；

(3)拆装物料容器

当进行物料容器1拆装前，开启喷射泵9，使得容器连接管2拆装口处始终保持负压状态，保证容器连接管2夹带的微量uf6及hf等有害气体不会逸散至厂房，而是进入净化装置管路内，经凝冻器5冷凝捕集后，再通过吸附塔7和过滤器8进一步净化处理，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

最后将物料容器1与容器连接管2拆离，同时确保凝冻器5、吸附塔7、过滤器8和喷射泵9的连接管路畅通，喷射泵9运行正常。

实施例

如图3所示，一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护装置，用于在供取料厂房内物料容器a1-1和物料容器b1-2拆装时，分别对容器连接管a2-1和容器连接管b2-2进行抽空吹洗。以对物料容器a1-1进行拆装为例，防护装置a包括吹洗用破口阀门a11-1、凝冻器a5-1、小型深冷箱a6-1、吸附塔a7-1、过滤器a8-1、喷射泵a9-1、抽空用真空机组a10-1。

所述的容器连接管a2-1依次与吹洗用破空阀门a11-1、凝冻器a5-1，吸附塔a7-1和过滤器a8-1串连，然后分别与喷射泵a9-1和抽空用真空机组a10-1并联。

在物料容器b1-2拆装时，防护装置b与防护装置a的连接相同，两者并联布置。工程中，防护装置a和防护装置b一套运行、一套备用，也可两套同时运行。

一种铀浓缩厂物料容器拆装操作的防护方法，采用上述防护装置进行操作，包括以下步骤：

(1)连接管线

在物料容器a1-1完成供料或收料后，断开物料容器a1-1与供取料工艺系统的连接，并关闭物料容器a1-1的阀门；

通过容器连接管a2-1将物料容器a1-1与凝冻器a5-1、吸附塔a7-1、过滤器a8-1、喷射泵a9-1以及抽空用真空机组a10-1相连；

(2)抽空吹洗

启动抽空用真空机组a10-1，对容器连接管a2-1进行抽空，使容器连接管a2-1内的物料经凝冻器a5-1冷凝捕集，再通过吸附塔a7-1和过滤器a8-1进一步净化处理后，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

然后继续对容器连接管a2-1进行抽空，通过吹洗用破空阀门a11-1充气后再抽空，反复置换、吹洗；经过抽空吹洗的气体通过凝冻器a5-1、吸附塔a7-1以及过滤器a8-1净化后，进入局部排风系统，直至容器连接管a2-1内气体中u、hf含量符合控制标准的要求时，关闭抽空用真空机组a10-1，完成抽空吹洗；

(3)拆装物料容器

在进行容器连接管a2-1拆装前，开启喷射泵a9-1，使得容器连接管a2-1破空口处始终保持负压状态，保证容器连接管a2-1拆装口处夹带的微量uf6及hf等有害气体不会逸散至厂房，而是进入净化装置管路内，经凝冻器a5-1冷凝捕集后，再通过吸附塔a7-1和过滤器a8-1进一步净化处理，经工艺尾气管线排入局部排风系统；

最后将物料容器a1-1与容器连接管a2-1拆离，同时确保凝冻器a5-1、小型深冷箱a6-1、吸附塔a7-1、过滤器a8-1以及喷射泵a9-1的连接管路畅通，喷射泵a9-1运行正常。

在物料容器b2-1完成供料或收料后，其拆装操作的防护方法与物料容器a1-1相同。