一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置及其方法与流程

本发明属于核电厂辐射防护领域，具体涉及一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置及其方法。

背景技术：

1、随着核电厂运行时间的增加，一回路腐蚀活化产物会逐渐沉积在一回路相关系统的管道、容器、阀门等设备中，长时间的沉积会进而形成放射性热点，容易造成工作人员非计划照射和超剂量照射。

2、目前国内核电站对设备上的腐蚀活化产物沉积常规处理办法为，引用系统自带的除盐水回路或者系统自身介质进行冲洗，对于冲洗无效果的设备进行屏蔽和区域隔离，禁止工作人员靠近。

3、由于阀门自身内部结构的复杂性，系统除盐水冲洗的效果相比于其他设备会差很多，且核电站一回路相关阀门往往有定期预维工作，屏蔽和隔离等手段也往往收益很小。对于放射性阀门检修，其中可拆卸的零部件可以转移至低本底区域进行去污后检修。但对于阀门本体，国内核电站往往只有使用去污布进行简单擦拭，去污效果差，残留的高放射性腐蚀活化产物仍有可能导致人员体表沾污和超剂量照射。

4、因此有必要设计一套便携式超声波去污装置对阀门内腔室进行去污，降低阀门本体污染水平，进而降低阀门周围辐射水平，控制作业人员受照射剂量，落实合理可行尽可能低原则。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置及其方法，能够对放射性污染阀门内腔室进行超声波去污，解决传统放射性污染阀门内腔室去污效果差的问题。

2、实现本发明目的的技术方案：

3、一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，所述装置包括：充气泵、封堵气囊、超声波振棒、超声波发生器；封堵气囊安装于阀门前后管道内，将阀门所在区域进行隔离，形成封堵区域，充气泵与封堵气囊连接，用于对封堵气囊进行充气，使封堵气囊贴合阀门前后管道内壁；超声波振棒安装于阀腔内，超声波振棒与超声波发生器连接，用于对封堵区域内阀腔进行超声去污。

4、所述超声波振棒竖直安装于阀腔内，超声波振棒不接触阀门底部。

5、所述超声波振棒水平安装于阀腔内，超声波振棒两端安装有不锈钢浮球，充气泵与不锈钢浮球连接，用于对不锈钢浮球进行充气，通过不锈钢浮球使得超声波振棒悬浮在阀腔内。

6、所述装置还包括：封堵气囊压力表、封堵气囊控制阀，封堵气囊压力表与封堵气囊连接，用于监控封堵气囊压力，使得封堵气囊内压力保持在安全限值内；封堵气囊控制阀与充气泵连接，用于控制充气泵对封堵气囊的充气。

7、所述装置还包括：不锈钢浮球压力表、不锈钢浮球控制阀，不锈钢浮球压力表与不锈钢浮球连接，用于监控不锈钢浮球压力，超声波振棒水平安装时控制超声波振棒在阀腔内的位置，使其悬浮在阀座中；不锈钢浮球控制阀与不锈钢浮球连接，用于控制不锈钢浮球在阀腔内的位置。

8、所述装置还包括：通用固定支架，通用固定支架安装于阀门密封面上，封堵气囊压力表、不锈钢浮球压力表安装于固定支架上，超声波振棒竖直安装于阀腔内时，超声波振棒安装于固定支架上，用于固定封堵气囊压力表、不锈钢浮球压力表和超声波振棒。

9、所述装置还包括：蠕动泵，蠕动泵与阀腔连接，用于在超声去污结束后将废水从封堵区域内抽出。

10、一种用于放射性污染阀门的超声波去污方法，所述方法包括：

11、步骤1：竖直安装超声波振棒，对放射性污染阀门进行超声波去污；

12、步骤2：水平安装超声波振棒，对放射性污染阀门进行超声波去污。

13、所述步骤1包括：

14、步骤1.1：打开充气泵对封堵气囊进行充气，保证封堵气囊压力表示数在安全限值内，形成封堵区域；

15、步骤1.2：将除盐水注入进封堵区域内；

16、步骤1.3：打开超声波发生器电源开关，启动超声波振棒对封堵区域内阀座进行超声去污；

17、步骤1.4：超声波去污结束后，使用蠕动泵将去污后废水抽出封堵区域并进行妥善收集处理。

18、所述步骤2包括：

19、步骤2.1：打开充气泵对封堵气囊进行充气，保证封堵气囊压力表示数在安全限值内，形成封堵区域；

20、步骤2.2：将除盐水注入进封堵区域内；

21、步骤2.3，打开充气泵对不锈钢浮球进行充气，通过不锈钢浮球压力表控制不锈钢浮球高度使超声波振棒悬浮在除盐水中；

22、步骤2.4：打开超声波发生器电源开关，启动超声波振棒对封堵区域内阀座进行超声去污；

23、步骤2.5：超声波去污结束后，使用蠕动泵将去污后废水抽出封堵区域并进行妥善收集处理；

24、步骤2.6：验证去污效果后，将所有沾污设备进行去污后装箱存放。

25、本发明的有益技术效果在于：

26、1、利用超声波剪切作用和空化作用进行去污，去污效果远超过其他去污方式，能最大可能的避免检修人员受到来自放射性阀门的沾污或者超剂量照射，减少检修人员的受照射剂量；

27、2、该套装置组装和拆卸简单方便，零部件设计小巧，可以装纳在专用手提箱中，便于携带，可应用于多种复杂作业环境；

28、3、超声波去污后仅产生放射性废液，可以使用核电站机组自身的放射性废液处理系统进行处理，不会产生其他固体废物，减少废物处理压力；

29、4、超声波去污为全过程自动化去污，去污人员可在去污时撤离至低辐射水平区域等待，减少去污人员受照射剂量；

30、5、由于封堵气囊的可压缩性，便携式超声波去污装置可以对各类管径的阀门进行清洁去污，具备一定的通用性；

31、6、所有接触到放射性污染的零部件均采用了易去污材质制成，确保了设备使用后自身污染控制在合理范围内。

技术特征：

1.一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述装置包括：充气泵(1)、封堵气囊(3)、超声波振棒(11)、超声波发生器(14)；封堵气囊(3)安装于阀门前后管道内，将阀门所在区域进行隔离，形成封堵区域，充气泵(1)与封堵气囊(3)连接，用于对封堵气囊(3)进行充气，使封堵气囊(3)贴合阀门前后管道内壁；超声波振棒(11)安装于阀腔内，超声波振棒(11)与超声波发生器(14)连接，用于对封堵区域内阀腔进行超声去污。

2.根据权利要求1所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述超声波振棒(11)竖直安装于阀腔内，超声波振棒(11)不接触阀门底部。

3.根据权利要求1所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述超声波振棒(11)水平安装于阀腔内，超声波振棒(11)两端安装有不锈钢浮球(12)，充气泵(1)与不锈钢浮球(12)连接，用于对不锈钢浮球(12)进行充气，通过不锈钢浮球(12)使得超声波振棒(11)悬浮在阀腔内。

4.根据权利要求1所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述装置还包括：封堵气囊压力表(5)、封堵气囊控制阀(4)，封堵气囊压力表(5)与封堵气囊(3)连接，用于监控封堵气囊压力，使得封堵气囊内压力保持在安全限值内；封堵气囊控制阀(4)与充气泵(1)连接，用于控制充气泵(1)对封堵气囊(3)的充气。

5.根据权利要求3所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述装置还包括：不锈钢浮球压力表(6)、不锈钢浮球控制阀(7)，不锈钢浮球压力表(6)与不锈钢浮球(12)连接，用于监控不锈钢浮球(12)压力，超声波振棒(11)水平安装时控制超声波振棒在阀腔内的位置，使其悬浮在阀座中；不锈钢浮球控制阀(7)与不锈钢浮球(12)连接，用于控制不锈钢浮球(12)在阀腔内的位置。

6.根据权利要求4或5任一项所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述装置还包括：通用固定支架(9)，通用固定支架(9)安装于阀门密封面上，封堵气囊压力表(5)、不锈钢浮球压力表(6)安装于固定支架(9)上，超声波振棒(11)竖直安装于阀腔内时，超声波振棒(11)安装于固定支架(9)上，用于固定封堵气囊压力表(5)、不锈钢浮球压力表(6)和超声波振棒(11)。

7.根据权利要求1所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述装置还包括：蠕动泵(15)，蠕动泵(15)与阀腔连接，用于在超声去污结束后将废水从封堵区域内抽出。

8.一种用于放射性污染阀门的超声波去污方法，采用根据权利要求1所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污方法，其特征在于，所述步骤1包括：

10.根据权利要求9所述的一种用于放射性污染阀门的超声波去污方法，其特征在于，所述步骤2包括：

技术总结本发明属于核电厂辐射防护领域，具体涉及一种用于放射性污染阀门的超声波去污装置及其方法，该装置包括：充气泵、封堵气囊、超声波振棒、超声波发生器；封堵气囊安装于阀门前后管道内，将阀门所在区域进行隔离，形成封堵区域，充气泵与封堵气囊连接，用于对封堵气囊进行充气，使封堵气囊贴合阀门前后管道内壁；超声波振棒安装于阀腔内，超声波振棒与超声波发生器连接，用于对封堵区域内阀腔进行超声去污。本发明装置及方法能够对放射性污染阀门内腔室进行超声波去污，解决传统放射性污染阀门内腔室去污效果差的问题。技术研发人员：陈剑,李伟,董海斌,李中华,易柏元,周勋,李彦军,代婉金,李俊德,陈琳玥受保护的技术使用者：江苏核电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9