本发明专利技术公开了一种放射性金属废物热切割装置，包括负压站本体模块、负压系统和切割收集模块，所述负压系统用于为所述负压站本体模块提供负压以及用于过滤热切割放射性金属废物产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶，所述切割收集模块包括热切割装置，所述负压站本体模块用于放置待切割的放射性金属废物和所述热切割装置。本发明专利技术的放射性金属废物热切割装置，通过负压站本体模块和负压系统的配合，确保放射性包容在负压站本体内，不会发生外泄，确保环境安全和人员安全，且切割效率高，二次废物量少。量少。量少。
【技术实现步骤摘要】
一种放射性金属废物热切割装置及热切割方法
[0001]本专利技术属于核工程
，具体涉及一种放射性金属废物热切割装置及热切割方法。
技术介绍
[0002]在核电工程中，反应堆压力容器顶盖、蒸汽发生器、稳压器等放射性大型核岛主设备具有体积大、重量较大、设备壁厚较厚等特点，为了减少其退役后的放射性固废体积，降低处置成本，这些设备退役时需要进行就地切割和整备。
[0003]反应堆压力容器的顶盖，其总重量达58吨，外径4.7米，总高度近3米，封头部分厚度达到170mm，法兰部分厚度达850mm。蒸汽发生器的外形为立式贮罐类结构，其内径可达1.5米、壁厚达46mm、设备总高达6米。根据核电工程退役要求，其内部的U型管、部分壳体都需要切割设备。稳压器的外形为立式贮罐类结构，其内径可达1.2米、壁厚可达63mm，一般作为整体切割整备。
[0004]目前国内外一般采用金刚石绳锯或者水刀工艺切割放射性厚大件。这两种工艺方法存在2个缺点：1.切割速率慢：相同厚度厚大件，热切割(火焰切割、等离子切割)比金刚石绳锯和水刀切割速率快10～50倍。2.切割产生二次废物量大：金刚石绳锯切割放射性设备后，其整体机械结构全部被污染，转为放射性污染物；水刀切割工艺需要在水中添加大量固体磨料，切割期间磨料都转化为放射性污染物。
[0005]总体而言，热切割(火焰切割、等离子切割)的二次废物量只相当于金刚石绳锯和水刀切割的5％左右。但是热切割放射性厚大件会产生大量放射性颗粒、放射性粉尘、气溶胶等空气污染物，污染环境的同时，还会威胁到人员安全。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种放射性金属废物热切割装置，可以安全使用火焰切割或等离子切割开展放射性厚大件的切割整备，提升了切割效率，降低了二次废物产生量，还解决了热切割产生的放射性颗粒、粉尘、气溶胶处理问题，确保环境和人员安全。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0008]一种放射性金属废物热切割装置，包括负压站本体模块、负压系统和切割收集模块，所述负压系统用于为所述负压站本体模块提供负压以及用于过滤热切割放射性金属废物产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶，所述切割收集模块包括热切割装置，所述负压站本体模块用于放置待切割的放射性金属废物和所述热切割装置。热切割装置和待切割的放射性金属废物放置于负压站本体模块中，负压站系统为负压站本体模块提供负压并对热切割产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶进行吸收处理，切割收集模块对待切割的放射性金属废物进行切割并收集。
[0009]上述技术方案中，优选地，所述负压站本体模块包括负压站本体、进气窗、视窗和
软帘，所述负压站本体的底部设置有牵引导轨，所述牵引导轨贯穿所述负压站本体，所述牵引导轨上设置有收集运输小车，所述进气窗和所述视窗设置于所述负压站本体的侧面，所述软帘安装在所述负压站本体供所述牵引导轨和所述收集运输小车穿出的部分。进气窗为百叶窗，且负压站本体模块设置软帘，一方面进气窗用于进气作用，软帘用于供牵引导轨和收集运输小车的进出，另一方面通过观察确认百叶窗向内进风、软帘向内侧漂移作为启动负压系统是否成功的其中一个特征，具体的，当负压系统工作时，百叶窗向内开启进风，软帘向内侧漂移，当负压系统不工作时，百叶窗和软帘垂落关闭。
[0010]上述技术方案中，进一步优选地，所述负压站本体为长方体型，所述负压站本体包括顶盖板和四块侧板，相邻两块所述侧板之间通过密封胶粘结，所述顶盖板上还设置有吊耳，所述负压站本体内设置有用于切割放射性金属废物的热切割区，待切割的放射性金属废物和所述热切割装置放置于所述热切割区。负压站本体为长方体型，四周的侧板采用彩钢板，拼缝使用密封胶粘接，确保密封不漏气，一侧上部设置进气百叶窗，可根据尺寸大小灵活设置数量，推荐2
‑
4扇，该侧的彩钢板上设置一面视窗玻璃，大小根据实际情况而定，推荐使用不低于1.2M
×
1.2M，用于人员从外部观察负压站本体内的工作情况，另外，负压站本体的顶盖上设置两个吊耳，当有需要时，可以调离顶盖，从顶部吊运大件进出负压站本体。
[0011]上述技术方案中，再进一步优选地，所述负压系统包括位于所述负压站本体外通过风管依次连通的抽风主风机、粉尘过滤器、放射性气溶胶过滤器和出风口以及位于所述负压站本体内的进风口、送风风机、抽风风机、吸风口和多个压力计，所述进风口位于所述进气窗处，所述送风风机用于向所述热切割区送风以使热切割放射性金属废物产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶吹送至所述抽风风机的入口，所述抽风风机用于接收所述热切割区产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶以及用于向所述风管送风，所述抽风风机和所述吸风口分别通过所述风管和所述抽风主风机连通，所述抽风主风机用于接收所述抽风风机接收的颗粒、粉尘和放射性气溶胶以及用于接收所述吸风口吸收的所述负压站本体内的空气，三个压力计中的其中一个压力计位于所述热切割区内，三个压力计中的另外两个压力计分别靠近所述进风口和所述吸风口。其中，送风风机、抽风风机共同为热切割区建立良好的负压空间；抽风主风机的送风来源包括两部分：抽风风机的送风；从吸风口处吸收负压站本体内的空气；粉尘过滤器用于过滤通风系统中热切割产生的颗粒和粉尘，放射性气溶胶过滤器用于过滤空气中放射性气溶胶，确保无放射性外泄，确保负压站外部环境和人员安全。而多个压力计用于观察确认其读数是否为负压，只有打开抽风主风机、送风风机、抽风风机；观察确认百叶窗向内开启进风，软帘向内侧漂移；观察确认各压力计读数为负压；以上三项工作完成说明负压工作站本体内已形成负压。
[0012]上述技术方案中，更进一步优选地，所述负压系统还包括设置于所述负压站本体内的可燃气体浓度监测仪、放射性剂量监测仪和多个监控摄像头。其中，监控摄像头推荐安装8路到10路，确保能观察到负压站本体内的送风风机、抽风风机、百叶窗、牵引导轨、切割装置等设备；可燃气体浓度监测仪用于监测负压站本体内热切割用燃气的浓度，一旦检测到其浓度达到设置阈值，即可触发浓度报警，并且连锁切割设备立即停止工作，燃气供气管路关闭；放射性剂量监测仪持续监测负压站本体内空气中放射性剂量辐射水平，并实时传送到人员集控平台，一旦监测值超过阈值，立即发出报警信号。
[0013]上述技术方案中，还进一步优选地，所述切割收集模块包括收集装置和所述热切
割装置，所述热切割装置包括龙门架、设置于所述龙门架上的执行机头、设置于所述执行机头上的热切割头以及用于支撑待切割的放射性金属废物的支撑台架，所述龙门架可沿Y轴方向移动，所述执行机头可上下方向收缩且可沿X轴方向在所述龙门架上移动，所述收集装置包括所述收集运输小车和所述牵引导轨，所述收集运输小车用于承接所述待切割的放射性金属废物切割后的切割料块。其中，执行机头可实现上下伸缩，与龙门架配合可以实现热切割头在XYZ三轴空间行走，支撑台架用于支撑待切割件，推荐设计承重70吨，可以承载圆形、方形、板件等大型构件，热切割头则根据待切割件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种放射性金属废物热切割装置，其特征在于，包括负压站本体模块、负压系统和切割收集模块，所述负压系统用于为所述负压站本体模块提供负压以及用于过滤热切割放射性金属废物产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶，所述切割收集模块包括热切割装置，所述负压站本体模块用于放置待切割的放射性金属废物和所述热切割装置。2.根据权利要求1所述的放射性金属废物热切割装置，其特征在于，所述负压站本体模块包括负压站本体、进气窗、视窗和软帘，所述负压站本体的底部设置有牵引导轨，所述牵引导轨贯穿所述负压站本体，所述牵引导轨上设置有收集运输小车，所述进气窗和所述视窗设置于所述负压站本体的侧面，所述软帘安装在所述负压站本体供所述牵引导轨和所述收集运输小车穿出的部分。3.根据权利要求2所述的放射性金属废物热切割装置，其特征在于，所述负压站本体为长方体型，所述负压站本体包括顶盖板和四块侧板，相邻两块所述侧板之间通过密封胶粘结，所述顶盖板上还设置有吊耳，所述负压站本体内设置有用于切割放射性金属废物的热切割区，待切割的放射性金属废物和所述热切割装置放置于所述热切割区。4.根据权利要求3所述的放射性金属废物热切割装置，其特征在于，所述负压系统包括位于所述负压站本体外通过风管依次连通的抽风主风机、粉尘过滤器、放射性气溶胶过滤器和出风口以及位于所述负压站本体内的进风口、送风风机、抽风风机、吸风口和三个压力计，所述进风口位于所述进气窗处，所述送风风机用于向所述热切割区送风以使热切割放射性金属废物产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶吹送至所述抽风风机的入口，所述抽风风机用于接收所述热切割区产生的颗粒、粉尘和放射性气溶胶以及用于向所述风管送风，所述抽风风机和所述吸风口分别通过所述风管和所述抽风主风机连通，所述抽风主风机用于接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓春银，吴树辉，魏少翀，陆壮，陈国星，陆海峰，刘成威，罗刚，史一岭，潘晨阳，尹嵩，
申请(专利权)人：岭澳核电有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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