一種游泳池堆退役的池內(nèi)物項(xiàng)拆除工藝的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種游泳池堆退役的池內(nèi)物項(xiàng)拆除工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于核設(shè)施退役領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及一種游泳池堆退役時(shí)，反應(yīng)堆水池內(nèi)部件的拆除工藝。
【背景技術(shù)】
[0003]游泳池堆是采用U-235燃料元件，用去離子水作慢化劑、金屬鈹和石墨作反射層的非均勻式游泳池堆，該游泳池堆水池和池內(nèi)現(xiàn)存物項(xiàng)具有如下特征:
1)堆水池為一個(gè)橢圓形容器，長(zhǎng)4.5m，寬2m，深?.8m ；
2)堆水池內(nèi)現(xiàn)存的物項(xiàng)分為非固定和固定兩類(lèi)，種類(lèi)繁多。非固定物項(xiàng)包括鈾-235靶件桶、鉛屏蔽板、控制棒導(dǎo)向管、電離室管道、垂直實(shí)驗(yàn)管道、鈹盒、石墨盒與石墨箱、各鐘規(guī)格的貯存架、自給能探測(cè)器等。固定物項(xiàng)包括延時(shí)水箱、旋臂轉(zhuǎn)接筒、回路蓋板與支座、Φ150熱柱和Φ300熱柱前端頭、水平管道和切向管道前端頭、活性區(qū)支架上聯(lián)箱、活性區(qū)支架、噴射器、水池內(nèi)剩余部件和結(jié)構(gòu)件等。這些物項(xiàng)長(zhǎng)期受中子輻照，部分被活化，輻射水平較高，無(wú)水的情況下人員無(wú)法靠近操作，有水的情況下人員雖然可以靠近，但是由于池深、作業(yè)空間狹窄而操作難度大。
[0004]因游泳池堆退役拆除沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一的拆除技術(shù)和工藝方法，都是根據(jù)每一個(gè)反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)特征來(lái)具體制定，既要確保反應(yīng)堆水池內(nèi)現(xiàn)存物項(xiàng)安全順利地拆除，又要便于拆除下來(lái)的廢物能按照國(guó)家相關(guān)的放射性廢物管理規(guī)定進(jìn)行分類(lèi)處理。
[0005]通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外技術(shù)調(diào)研，了解到目前遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人和遠(yuǎn)程遙控動(dòng)力機(jī)械手雖然在核設(shè)施退役上已經(jīng)得到應(yīng)用，但是均是單一使用，沒(méi)有在同一場(chǎng)合兩者相互配合操作同時(shí)使用的先例。這兩種設(shè)備的單一使用有一定的缺陷，無(wú)法滿足安全順利拆除的需求。遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人一般比較適合粗礦場(chǎng)合，而遠(yuǎn)程遙控動(dòng)力機(jī)械手則適用于較精細(xì)場(chǎng)入口 O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種游泳池堆退役的池內(nèi)物項(xiàng)拆除工藝。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種游泳池堆退役的池內(nèi)物項(xiàng)拆除工藝，其改進(jìn)之處在于，包括如下步驟:
(1)堆水池排水至活性區(qū)支架頂部Im;
(2)拆卸和吊出堆水池內(nèi)非固定物項(xiàng)切割解體；
(3)切割拆除堆水池內(nèi)固定部件；
(4)堆水池內(nèi)底部沉積物收集與取出；
(5)堆水池內(nèi)表面去污；
(6)堆水池內(nèi)充水和蓋臨時(shí)蓋板。
[0008]進(jìn)一步的，所述的步驟(2 )包括:
(21)取出鈾-235靶件桶；
(22)取出各垂直孔道內(nèi)的導(dǎo)管進(jìn)行切割解體；
(23)拆卸吊出鉛屏蔽板；
(24)拆卸、吊出鈹盒和石墨盒；
(25)吊出貯存架和石墨箱。
[0009]進(jìn)一步的，所述的步驟(3)包括:
(31)拆除延遲水箱；
(32)拆除懸臂轉(zhuǎn)接筒；
(33)拆除靠近熱柱的回路蓋板；
(34)拆除熱柱端頭和水平孔道端頭；
(35)切割拆除活性區(qū)支架上聯(lián)箱和下柵格板；
(36)堆水池內(nèi)的水全部排空；
(37)拆除剩余的回路蓋板和蓋板支架；
(38)拆除噴射器；
(39)拆除活性區(qū)支架下聯(lián)箱；
(310)拆除剩余部件和結(jié)構(gòu)件。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所公開(kāi)的拆除工藝，以遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人和動(dòng)力機(jī)械手相互配合，可以在3m深水中對(duì)反應(yīng)堆水池內(nèi)現(xiàn)存物項(xiàng)安全的進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控清理拆除，既可確保反應(yīng)堆水池內(nèi)現(xiàn)存物項(xiàng)能夠安全順利地拆除，減少操作人員的受照劑量，又可便于拆除下來(lái)的廢物能按照國(guó)家相關(guān)的放射性廢物管理規(guī)定進(jìn)行分類(lèi)處理。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]實(shí)施例1，動(dòng)力機(jī)械手軌道安裝在堆水池頂部上。在沿堆水池長(zhǎng)度方向兩側(cè)的地面上各切出一條深度約為100mm，寬200mm的縱向槽，在形成的切槽內(nèi)安裝動(dòng)力機(jī)械手行走的平行軌道。兩個(gè)平行軌道與堆水池的邊緣距離各為250mm，動(dòng)力機(jī)械手裝置沿平行軌道可以實(shí)現(xiàn)堆水池內(nèi)的任意操作位置。遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人圍繞堆水池行走與動(dòng)力機(jī)械手裝置互相配合完成水池內(nèi)物項(xiàng)的拆除任務(wù)。
[0013]由于生物屏蔽體的頂部寬度只有1.Sm，該寬度的尺寸不能滿足遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人圍繞堆水池行走，需要在生物屏蔽體周?chē)獠看罱▽?.2m的鋼制操作平臺(tái)。
[0014]動(dòng)力機(jī)械手裝置主要包括:底座(包括導(dǎo)軌、橋架和滑架)、伸縮套筒、伸縮套筒上的吊鉤、機(jī)械手臂、工具頭、控制臺(tái)、控制柜、照相機(jī)系統(tǒng)、液壓動(dòng)力裝置、動(dòng)力電纜和控制線纜等。
[0015]橋架和滑架的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手臂在水池X、Y方向行走，伸縮套筒在水池Z方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手臂的上下行走，到達(dá)所需的位置，滿足水池內(nèi)物項(xiàng)切割拆除作業(yè)要求。安裝在伸縮套筒和機(jī)械手臂上的攝像機(jī)可以觀測(cè)到機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)狀況，并將觀測(cè)結(jié)果及時(shí)的傳輸?shù)街骺厥业娘@示視屏上，使遠(yuǎn)在主控室的操作人員能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并在機(jī)器人的協(xié)助下完成反應(yīng)堆水池內(nèi)的非固定和固定物項(xiàng)的去污、切割、取出等任務(wù)。工具頭配置有夾鉗、水下等離子切割機(jī)、沖擊套筒扳手、截?cái)噤?、液壓管剪等?br>[0016]遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人在堆頂圍繞堆水池行走，可做到:
1)配合動(dòng)力機(jī)械手完成7.Sm深堆水池內(nèi)物項(xiàng)(包括水下3m)的切割、拆除、清洗去污、取出；
2)配合廠房5t吊車(chē)，操作人員在控制室遙控操作完成>0.05mSv/h廢物的轉(zhuǎn)運(yùn)；
3)完成>0.05mSv/h物項(xiàng)的切割解體和取樣操作。
[0017]工具頭配置有液壓錘、混凝土打磨機(jī)、鋼剪、抓斗、抱桶裝置、延長(zhǎng)桿(長(zhǎng)度2X2.5m)、最大提升力配重、自動(dòng)錘潤(rùn)滑裝置、加長(zhǎng)型動(dòng)力機(jī)械手臂。
[0018]堆水池內(nèi)物項(xiàng)清理和切割拆除工藝包括:堆水池排水至活性區(qū)支架頂部lm、拆卸和吊出堆水池內(nèi)非固定物項(xiàng)、切割拆除堆水池內(nèi)固定部件、堆水池內(nèi)底部沉積物收集與取出、堆水池內(nèi)表面去污、堆水池內(nèi)充水和蓋臨時(shí)蓋板。
[0019](I)堆水池排水至活性區(qū)支架頂部Im:
利用現(xiàn)有的特排系統(tǒng)將堆水池水排放到廢液處理車(chē)間，邊排放邊監(jiān)測(cè)輻射水平，直至剩余水位高度為3m，即離活性區(qū)支架頂部lm。
[0020](2)拆卸和吊出堆水池內(nèi)非固定物項(xiàng):
(21)取出鈾-235靶件桶
鈾-235革E件的外廓尺寸為Φ30 mmX200mm，裝在外形尺寸為Φ45 mmX500mm的桶內(nèi)，表面劑量率為15mGy/h。鈾-235靶件桶共有2個(gè)，其中I個(gè)在堆活性區(qū)E_5柵孔內(nèi)，使用鏈條吊著，鏈條長(zhǎng)度為6?7m ;另I個(gè)原來(lái)在活性區(qū)A-9垂直孔道套管內(nèi)，后來(lái)隨套管轉(zhuǎn)移到水池內(nèi)。
[0021]使用的主要設(shè)備、機(jī)具和設(shè)施有:
a.廠房吊車(chē)、動(dòng)力機(jī)械手、遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人、水下燈、高壓水清洗機(jī)、鉛罐等； c.堆頂Y輻射測(cè)量裝置、廠房視頻監(jiān)視系統(tǒng)。
[0022]操作工藝如下:
a.利用廠房5t吊車(chē)，將空鉛罐吊運(yùn)至靠近堆水池頂部的適當(dāng)位置；人工卸下吊車(chē)的吊鉤，并取下鉛罐蓋塞；
b.遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人和/或動(dòng)力機(jī)械手抓起鈾-235靶件桶的鏈條，掛在吊車(chē)吊鉤上。吊車(chē)提升把鈾-235靶件桶分別從柵孔內(nèi)或水池套管內(nèi)提出來(lái)水面；
c.待鈾-235靶件桶吊出水面后，利用高壓水沖洗，然后提升到堆頂，經(jīng)γ輻射測(cè)量裝置測(cè)量后，裝入鉛罐內(nèi)；
d.操作遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人切斷鈾-235靶件桶鏈條，蓋上鉛罐蓋塞并擰緊螺栓；
e.使用廠房5t吊車(chē)和叉車(chē)將鉛罐吊運(yùn)到去污場(chǎng)地，對(duì)鉛罐的表面進(jìn)行去污；
f.鉛罐的表面經(jīng)過(guò)污染測(cè)量后，利用叉車(chē)或廢物車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)鉛罐到廢物暫存庫(kù)臨時(shí)存放。
[0023](22)取出各垂直孔道內(nèi)的導(dǎo)管
共有27個(gè)垂直孔道。即活性區(qū)中央設(shè)有一個(gè)?52mm的孔道，反射層內(nèi)設(shè)有4個(gè)孔道，上聯(lián)箱外圍設(shè)有17個(gè)Φ52_的孔道?？椎谰肔T21鋁管制成。垂直孔道主要用于安裝電離室導(dǎo)管、控制棒導(dǎo)管、輻照實(shí)驗(yàn)樣品導(dǎo)管和測(cè)量管道等。各導(dǎo)管的上端固定在堆頂部平臺(tái)上，下端插入熱柱端頭杯形件或活性區(qū)下柵格板孔內(nèi)。
[0024]電離室導(dǎo)管12個(gè)，材料為L(zhǎng)T21鋁管，外形尺寸為Φ52 mmX6000mm和Φ52mmX 6690mm，管壁厚為1mm，短管道下端可插入熱柱頭上的杯形座內(nèi)，長(zhǎng)管道可插入與活性區(qū)支架下柵格板等高的杯形件內(nèi)。兩種電離室管道內(nèi)的端頭封死不漏水，內(nèi)裝電離室懸架電纜、鋼絲繩、屏蔽塞子(長(zhǎng)2515mm)、配重塊(長(zhǎng)200mm)、電離室(長(zhǎng)700mm)等。經(jīng)福照后電離室和配重塊被活化。有25個(gè)BZD-2型中子電離室。啟動(dòng)電離室導(dǎo)管4根，與電離室管結(jié)構(gòu)相同。材料為L(zhǎng)T21銷(xiāo)管，外形尺寸為Φ52 mmX 6375mm，管壁厚為1mm。電離室導(dǎo)管目前除有5根留在熱柱端頭杯形格板內(nèi)，其余11根均已從原有位置取出，放在堆水池內(nèi)。電離室導(dǎo)管的放射性總活度約為1.25Ci。
[0025]控制棒導(dǎo)管共12根。其中安全棒導(dǎo)管2根，EOT導(dǎo)管I根，A9導(dǎo)管I根，材料為L(zhǎng)T21銷(xiāo)管，外形尺寸為Φ25 mm X 6000mm，管壁厚為1mm。導(dǎo)管內(nèi)放有控制棒組件，控制棒導(dǎo)管全部已經(jīng)從活性區(qū)內(nèi)移出，臨時(shí)存放在堆水池，放射性總活度約為106Ci。
[0026]輻照實(shí)驗(yàn)管道6根，管內(nèi)裝輻照實(shí)驗(yàn)樣品。實(shí)驗(yàn)樣品已經(jīng)全部取出，實(shí)驗(yàn)管道移出在堆水池內(nèi)臨時(shí)存放。實(shí)驗(yàn)管道下端的放射性總活度為約為5.5Ci，樣品輻照盒約為
2.93C1
[0027]自給能探測(cè)器測(cè)量管道:自給能探測(cè)器用于反應(yīng)堆堆的物理測(cè)量，探測(cè)器裝在直徑為Φ10的管道內(nèi)，經(jīng)過(guò)中子活化后導(dǎo)致輻照水平比較高。為方便探測(cè)器進(jìn)、出管道，在探測(cè)器頂部裝有牽引鋼絲繩。自給能探測(cè)器已分別轉(zhuǎn)移到了堆水池和干燥井。其中有2個(gè)自給能探測(cè)器隨測(cè)量管道臨時(shí)放在堆水池內(nèi)。
[0028]使用的主要設(shè)備、機(jī)具和設(shè)施有:
a.廠房吊車(chē)、遠(yuǎn)程遙控拆除機(jī)器人(安裝動(dòng)力機(jī)械臂)、動(dòng)力機(jī)械手、Brokk機(jī)器人、抓具、液壓剪、高壓清洗機(jī)、圓盤(pán)鋸、水下燈、不銹鋼托盤(pán)等；
b.堆頂Y輻射測(cè)量裝置、廠房視頻監(jiān)視系統(tǒng)、取樣工作臺(tái)和取樣工具；