【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于放射性废物管理领域，具体涉及压力容器金属废物整备体积计算方法。
技术介绍
1、放射性金属是核电站类大型核设施退役产生的重要废物流，放射性金属废物有表面污染金属和中子活化金属两大类。中子活化金属主要来自于反应堆压力容器以及反应堆堆内部件。
2、根据反应堆结构设计，反应堆内部件和压力容器中段部件的活化程度的活化程度最高，压力容器底部和顶部的活化程度较低。压力容器和堆芯部件中常见的活化核素包括co-60、ni-63、ni-59等，这些金属虽然存在长期暂存后降级管理的可能，但是，还是有相当比例的活化金属无法达到金属熔炼再循环利用的活度限值要求；因此，这部分活化金属经合理整备后形成满足处置设施接收要求的废物包是符合放射性废物体积最小化管理的一种方案。在此背景下，如何使得活化金属部件切割并整备成体积最小的废物包是实现放射性金属废物管理优化的关键环节。
技术实现思路
1、针对活化压力容器金属部件切割整备废物包体积最优化的需求，本专利技术的目的在于提供压力容器金属废物整备体积计算方法，能够对半球状和圆环状活化金属进行切割整备，实现金属废物包体积减容，并对金属废物包体积计算方法进行优化，以满足放射性处置废物包体积最小化的要求。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：压力容器金属废物整备体积计算方法，所述方法包括以下步骤：
3、s1、确定活化金属切割方案序列以及整备备选容器序列；
4、s2、根据活化金属切割方案序列确定球面活化金属
5、s3、根据整备备选容器序列内部尺寸生成模拟计算的箱型容器尺寸序列；
6、s4、通过装箱优化算法开展切割件模拟装箱计算，进而得到特定质量或尺寸限制条件下的装箱推荐容器序列及切割件废物包的体积，即得到金属切割件整备后体积。
7、进一步，步骤s2中球面活化金属切割件依据球面经纬线进行切割。
8、进一步，对于空心半球面活化金属切割件，水平方向上等经度进行切割，垂直方向上等弧长切割。
9、进一步，步骤s2中圆环柱状活化金属切割件依据圆环柱面等经度角度切割。
10、进一步，步骤s2中圆环柱状活化金属切割件在竖直方向采取等弧长分离，水平方向采取等弧度分离。
11、进一步，步骤s4中装箱优化算法采用矩形三维装箱算法中多箱装箱模式。
12、进一步，步骤s4包括将切割件设定多组装填序列集；使用装箱优化算法在特定质量或尺寸限制条件下，以最少的箱数将所有对象装箱完毕。
13、进一步，装箱优化算法采用meta启发式优化算法。
14、进一步，步骤s4还包括根据切割面面积、割缝宽度以及体积膨胀系数计算割渣体积。
15、进一步，割渣体积为vgz＝aqg×dqc×ρdg×wtdg(ρgz×wtgz)；其中，vgz为切割割渣体积；aqg为切割横截面面积；dqg为切割割缝宽度；ρdg为顶盖金属密度；wtdg为顶盖金属中铁元素的质量百分比；ρgz为切割割渣密度；wtgz为割渣中铁元素的质量百分比。
16、本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术公开的压力容器金属废物整备体积计算方法，通过确定活化金属切割方案序列以及整备备选容器序列，根据活化金属切割方案序列确定球面活化金属切割件尺寸及其切割面面积和圆环柱状活化金属切割件尺寸及其切割面面积，进而通过换算确定活化金属切割方案对应的切割件外部假象箱型尺寸序列；根据整备备选容器序列内部尺寸生成模拟计算的箱型容器尺寸序列；通过装箱优化算法开展切割件模拟装箱计算，进而得到特定质量或尺寸限制条件下的装箱推荐容器序列及切割件废物包的体积。采用本专利技术中公开的方法，能够对半球状和圆环状活化金属进行切割整备，并对金属废物包体积计算方法进行优化，以满足放射性处置废物包体积最小化的要求。
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1.压力容器金属废物整备体积计算方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S2中球面活化金属切割件依据球面经纬线进行切割。
3.如权利要求2所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：对于空心半球面活化金属切割件，水平方向上等经度进行切割，垂直方向上等弧长切割。
4.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S2中圆环柱状活化金属切割件依据圆环柱面等经度角度切割。
5.如权利要求4所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S2中圆环柱状活化金属切割件在竖直方向采取等弧长分离，水平方向采取等弧度分离。
6.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S4中装箱优化算法采用矩形三维装箱算法中多箱装箱模式。
7.如权利要求6所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S4包括将切割件设定多组装填序列集；使用装箱优化算法在特定质量或尺寸限制条件下，以最少的箱数将所有对象装箱完
8.如权利要求6所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：装箱优化算法采用META启发式优化算法。
9.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤S4还包括根据切割面面积、割缝宽度以及体积膨胀系数计算割渣体积。
10.如权利要求9所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：割渣体积为其中，VGZ为切割割渣体积；AQG为切割横截面面积；dQG为切割割缝宽度；ρDG为顶盖金属密度；WtDG为顶盖金属中铁元素的质量百分比；ρGZ为切割割渣密度；WtGZ为割渣中铁元素的质量百分比。
...【技术特征摘要】
1.压力容器金属废物整备体积计算方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤s2中球面活化金属切割件依据球面经纬线进行切割。
3.如权利要求2所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：对于空心半球面活化金属切割件，水平方向上等经度进行切割，垂直方向上等弧长切割。
4.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤s2中圆环柱状活化金属切割件依据圆环柱面等经度角度切割。
5.如权利要求4所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤s2中圆环柱状活化金属切割件在竖直方向采取等弧长分离，水平方向采取等弧度分离。
6.如权利要求1所述的压力容器金属废物整备体积计算方法，其特征在于：步骤s4中装箱优化算法采用矩形三维装箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾梅兰，郭喜良，高超，毛亮，韩旭，刘建琴，赵彦东，闫晓俊，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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