一种热室不锈钢壳体综合去污工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，包括以下步骤：1)、高压水射流去除表面松散污染：采用高压水清洗装置对热室不锈钢覆面远距离整体喷射去污，去除表面松散污染；2)、可剥离膜喷涂去除表面深度污染：待热室内水汽消散后，采用可剥离膜喷涂装置对热室不锈钢覆面的地面和墙面下部进行大面积去污，去除表面深度污染；3)、角磨机机械打磨去除深层污染：撕除地面和墙面上的可剥离膜，采用角向磨光机机械打磨热室不锈钢覆面去除深层污染。本发明专利技术所述工艺能够适用于辐射水平高、结构复杂且空间狭小的热室不锈钢壳体的去污处理，有效减少热室退役过程拆除的固体放射性废物量。

A comprehensive decontamination process for stainless steel shell of hot chamber

【技术实现步骤摘要】
一种热室不锈钢壳体综合去污工艺
本专利技术涉及核设施退役处理
，具体涉及一种热室不锈钢壳体综合去污工艺。
技术介绍
强放热室作为反应堆材料辐照检验的配套设施，主要用于对各种新型的燃料元件和堆材料进行辐照检验和各种热性能的测定、考验元件组件和各种辐照装置的解体切割加工、高强度同位素的分装等。为了避免在长期的使用过程中，放射性核素对建筑结构的渗透、污染，通常在热室内表面设计有一层不锈钢壳体作为覆面。随着反应堆接近其设计寿期，热室在完成其历史使命后也将面临着退役。在退役过程中涉及到大量的放射性操作，可行的去污技术必不可少，一套良好的去污工艺能够有效保证退役活动的辐射安全。但是，目前热室壳体的去污难度很大，主要体现在：(1)辐射水平高，污染严重，核素成分复杂热室作为长期的放射性研究工作场所，直接对辐照过的燃料元件、各种辐照靶件进行切割、封装及检测等，在操作过程中，放射性微粒散落以及酸碱腐蚀导致其墙体不锈钢壳体、内部设备、通风系统及穿墙管道等均被严重污染，一般情况下，不锈钢壳体表面污染水平最大处大于105Bq/cm2，这就使得人员难以接近，去污实施困难。(2)热室结构复杂，空间狭小，去污操作受限因素多从热室结构来看，墙体内衬为封闭的不锈钢壳体，壳体上布置有大量的穿墙管道、电缆等设备，而且热室空间一般较为狭小，去污工艺受限因素较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，该工艺能够适用于辐射水平高、结构复杂且空间狭小的热室不锈钢壳体的去污处理，有效减少热室退役过程拆除的固体放射性废物量。本专利技术通过下述技术方案实现：一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，包括以下步骤：1)、高压水射流去除表面松散污染：采用高压水清洗装置对热室不锈钢覆面远距离整体喷射去污，去除表面松散污染；2)、可剥离膜喷涂去除表面深度污染：待热室内水汽消散后，采用可剥离膜喷涂装置对热室不锈钢覆面的地面和墙面下部进行大面积去污，去除表面深度污染；3)、角磨机机械打磨去除深层污染：撕除地面和墙面上的可剥离膜，采用角向磨光机机械打磨热室不锈钢覆面去除深层污染。本专利技术所述高压水清洗装置、可剥离膜喷涂装置和角向磨光机均为现有设备。本专利技术中，虽然高压水射流技术、可剥离膜喷涂技术和角磨机机械打磨技术均为现有技术，但是它们应用于不同领域时，在具体工程实施中需要进行工艺优选和参数优化。本专利技术的构思在于针对核工业的热室特点，热室不仅辐射水平高，污染严重，核素成分复杂，而且热室结构复杂，空间狭小，去污操作受限因素多；将现有的高压水射流技术、可剥离膜喷涂技术和角磨机机械打磨技术应用于热室去污处理，针对热室的特点合理设计三者的处理顺序实现对热室的高效去污。本专利技术首先采用高压水射流整体喷射去污、再使用可剥离膜对墙面一定高度以下及地面进行大面积去污、最后使用机械打磨去除深层污染点，该综合去污工艺合理可行、安全可靠，且首次通过工程实践验证。进一步地，步骤1)和步骤2)均由机器人和热室机械手配合操作完成，步骤3)由人工操作完成。进一步地，高压水射流去除表面松散污染的具体操作步骤为：A1)、高压水清洗装置的喷枪通过热室穿墙孔，伸入到热室内部；B1)、操作机器人通过热室的屏蔽廊门进入到热室内部；C1)、操作热室机械手将高压水清洗装置的喷枪固定在机器人手臂上；D1)、设置高压水清洗装置和机器人的参数，启动高压水清洗装置的同时，操作机器人手臂对热室墙面和地面进行喷射去污；E1)、去污完成后，操作机器人取下高压水清洗装置的喷枪，退出热室内部。进一步地，高压水清洗装置的参数为：压力为40MPa，流量为18L/min；机器人的参数为：机器人手臂与墙面、地面夹角65°，距离200mm。上述参数设置是申请人通过大量试验总结出来的，申请人根据热室的结构特点和辐射特点，合理设置高压水清洗装置的参数和机器人的参数，确保高压冲洗的彻底和冲洗效率。压力、流量、喷射距离和角度是影响去污效果的最主要的几个参数，本专利技术给出的参数是在81次不同参数组合试验基础上得出的最优参数组合。若某个参数改变，在其他条件不变的情况下，整体去污效果会变差，也就是去污后的污染水平变高，二次放射性废水量会变多，经济成本增加。进一步地，可剥离膜喷涂去除表面深度污染的具体操作步骤为：A2)、待热室内水汽消散后，操作热室机械手，使用吸水物质将热室地面残留的水擦拭清理干净；B2)、操作热室机械手，将可剥离膜喷涂辅助工装布置在热室内部的墙面下部、地面；C2)、操作热室机械手，夹持可剥离膜喷枪；D2)、设置可剥离膜喷涂装置的参数，启动可剥离膜喷涂装置的同时，操作热室机械手进行可剥离膜的喷涂；E2)、喷涂完毕后，关闭可剥离膜喷涂装置，关闭热室的屏蔽廊门，打开热室内通风系统。本专利技术所述可剥离膜喷涂辅助工装为现有设备，与可剥离膜喷涂设备配套使用。进一步地，角磨机机械打磨去除深层污染的具体操作步骤为：A3)、待可剥离膜干燥成膜后，操作热室机械手，夹持可剥离膜喷涂辅助工装将可剥离膜从墙面、地面上撕除；B3)、工作人员进入到热室内部，对热室进行污染普查，并标记出污染水平超标的点位；C3)、工作人员采用角向磨光机，按照标识的点位进行机械打磨去污。进一步地，工作人员进入到热室内部之前，使用便携式长杆剂量率仪测量热室内的辐射水平，当辐射水平降低了相对安全水平时，工作人员进入到热室内部。进一步地，打磨去污的同时，开启角向磨光机上的辅助吸尘装置。所述辅助吸尘装置为现有技术，与角向磨光机配套使用，避免放射性金属粉尘颗粒对热室内部造成二次污染。进一步地，使用可剥离树脂材料和透明塑料布对机器人表面进行双层防护。上述设置可有效保护机器人，减小机器人的辐射。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术所述工艺能够适用于辐射水平高、结构复杂且空间狭小的热室不锈钢壳体的去污处理，有效减少热室退役过程拆除的固体放射性废物量。2、本专利技术所述工艺降低了退役阶段工作人员的受照剂量，保护了工作人员和环境的安全，具有显著的经济、社会效益。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为热室平面布置示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-屏蔽门廊，2-混凝土屏蔽墙，3-地漏，4-热室内设备，5-不锈钢地面，6-穿墙管道，7-窥视窗。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：为了更好的理解热室结构，本申请对热室的结构进行简单说明，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n1)、高压水射流去除表面松散污染：采用高压水清洗装置对热室不锈钢覆面远距离整体喷射去污，去除表面松散污染；/n2)、可剥离膜喷涂去除表面深度污染：待热室内水汽消散后，采用可剥离膜喷涂装置对热室不锈钢覆面的地面和墙面下部进行大面积去污，去除表面深度污染；/n3)、角磨机机械打磨去除深层污染：撕除地面和墙面上的可剥离膜，采用角向磨光机机械打磨热室不锈钢覆面去除深层污染。/n

【技术特征摘要】
1.一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)、高压水射流去除表面松散污染：采用高压水清洗装置对热室不锈钢覆面远距离整体喷射去污，去除表面松散污染；
2)、可剥离膜喷涂去除表面深度污染：待热室内水汽消散后，采用可剥离膜喷涂装置对热室不锈钢覆面的地面和墙面下部进行大面积去污，去除表面深度污染；
3)、角磨机机械打磨去除深层污染：撕除地面和墙面上的可剥离膜，采用角向磨光机机械打磨热室不锈钢覆面去除深层污染。


2.根据权利要求1所述的一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，其特征在于，步骤1)和步骤2)均由机器人和热室机械手配合操作完成，步骤3)由人工操作完成。


3.根据权利要求2所述的一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，其特征在于，所述高压水射流去除表面松散污染的具体操作步骤为：
A1)、高压水清洗装置的喷枪通过热室穿墙孔，伸入到热室内部；
B1)、操作机器人通过热室的屏蔽廊门(1)进入到热室内部；
C1)、操作热室机械手将高压水清洗装置的喷枪固定在机器人手臂上；
D1)、设置高压水清洗装置和机器人的参数，启动高压水清洗装置的同时，操作机器人手臂对热室墙面和地面进行喷射去污；
E1)、去污完成后，操作机器人取下高压水清洗装置的喷枪，退出热室内部。


4.根据权利要求3所述的一种热室不锈钢壳体综合去污工艺，其特征在于，所述高压水清洗装置的参数为：压力为40MPa，流量为18L/min；机器人的参数为：机器人手臂与墙面、地面夹角65°，距离200mm。


5.根据权利要求2所述的一种热室不...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕磊，王帅，王小兵，张永领，苏冬萍，江林志，罗婷，刘剑，但玎，吴勇，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51