[发明专利]核电站放射性废过滤器芯子的更换转运方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于核电站的放射性废物处理领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站放射性废过滤器芯子的更换转运方法及更换转运装置。

背景技术

核电站采用的滤芯式过滤器在运行期间会产生放射性废过滤器芯子，这些废过滤器芯子往往具有较高的表面剂量率，一旦暴露于环境中，将可能向环境弥散或者迁移，造成对环境的污染。使用中的过滤器一般安装于具有屏蔽作用的腔体结构内，在过滤器芯子未取出时，带放射性的过滤器芯子和流经过滤器的放射性流体在屏蔽腔体结构的屏蔽作用下，其放射性不会向外界扩散；过滤器失效后，产生的放射性废过滤器芯子需更换取出，然后转运至固体废物处理线作进一步地处理，废过滤器芯子在更换转运过程中，应始终保持放射性不扩散至环境中。

为了便于对所有过滤器的过滤器芯子进行更换和转运，现有核电站各系统的过滤器都集中布置于同一个大厅房间内。大厅房间内设有多个用于安装过滤器的过滤器小室，每一过滤器小室的四周和底部均为具有屏蔽能力的墙体结构，过滤器小室顶部则为过滤器顶盖。过滤器顶盖的中央部位设有一个可开闭的屏蔽塞，屏蔽塞边缘开设有一个可供杆状工具伸入以开闭过滤器顶盖的屏蔽孔。过滤器小室的过滤器顶盖安装好后，在核电站寿期内一般不再移动，但盖板中间的屏蔽塞可通过吊车移开和移回，以便于通过屏蔽塞孔进行废过滤器芯子的更换。

现有核电站一般通过吊车和过滤器芯子更换转运装置对废过滤器芯子进行更换转运，具体步骤为：1）操作人员利用杆状工具插入过滤器顶盖上的屏蔽孔，通过挤压开关装置打开过滤器顶盖；2）操作人员将吊车吊钩与过滤器顶盖上的屏蔽塞连接后，将屏蔽塞移除；3）将吊车吊钩与过滤器芯子更换转运装置顶部的吊具连接后，将过滤器芯子更换转运装置吊起，并运送至过滤器顶盖的上方，使过滤器芯子更换转运装置底部的导向圈与过滤器顶盖上的屏蔽塞孔对中，再将过滤器芯子更换转运装置安座在过滤器顶盖上；4）通过操作过滤器芯子更换转运装置的控制箱，打开过滤器芯子更换转运装置底部的闸板门，控制抓具下降并抓取废过滤器芯子，抓取后控制抓具上升，之后关闭底部闸板门；5）利用吊车将过滤器芯子更换转运装置吊起，并运至废过滤器芯子下降通道上方；6）打开过滤器芯子更换转运装置底部闸板门，控制抓具下降，将废过滤器芯子释放至下降通道下方的转运容器中；7）将废过滤器芯子运往固体废物处理线作进一步处理；8）将新的过滤器芯子安装在过滤器中，关闭过滤器顶盖；9）利用吊车将屏蔽塞重新移回过滤器小室过滤器顶盖上锁紧。

现有上述更换转运方法虽然能够满足废过滤器芯子的更换需求，但依然存在以下技术缺陷：1）自动化水平不高，部分操作需操作人员手动操作：过滤器顶盖的打开需操作人员利用杆状工具在现场手动操作；过滤器小室屏蔽塞的移除和移回操作，需操作人员手动将吊车吊钩与屏蔽塞连接和断开；过滤器芯子更换转运装置在转运前和转运后，需操作人员手动将吊车吊钩与过滤器芯子更换转运装置连接和断开；2）辐射防护设计不够严谨，存在一定的放射性扩散，致使工作区域和操作人员所承受的辐射照射剂量较大：过滤器小室过滤器顶盖上的屏蔽塞移除后，带放射性的废过滤器芯子会暴露在外，增大了工作区域的辐射剂量率；屏蔽塞移除后、废过滤器芯子取出前，需操作人员在现场断开屏蔽塞与吊车吊钩的连接，并将吊车吊钩与过滤器芯子更换转运装置连接，这些在现场的手动操作将使操作人员受到较大的辐射照射。

有鉴于此，确有必要开发一种能够解决现有工艺自动化程度不高、辐射防护设计不够严谨等问题的核电站放射性废过滤器芯子更换转运方法及更换转运装置。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种辐射防护水平和自动化水平都较高的核电站放射性废过滤器芯子的更换转运方法，以及用于实现上述方法的过滤器芯子更换转运装置，以减少操作人员在现场的手动操作，同时减少操作人员所受的辐照剂量。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站过滤器芯子更换转运装置，其包括屏蔽舱体和设于屏蔽舱体内的三套抓具，三套抓具都具有自动抓取功能，可彼此配合完成过滤器芯子更换过程中的所有抓取操作。

作为本发明核电站过滤器芯子更换转运装置的一种改进，还包括驱动机构和由驱动机构驱动行走的主动轮，主动轮设于整个过滤器芯子更换转运装置的底部。

作为本发明核电站过滤器芯子更换转运装置的一种改进，还包括设于整个过滤器芯子更换转运装置底部的从动轮，主动轮和从动轮与转运轨道相适配，更换转运装置在驱动机构的驱动下在转运轨道上来回行走。

作为本发明核电站过滤器芯子更换转运装置的一种改进，屏蔽舱体的底部设计使其在行走时与地面保持密切贴合。