[发明专利]一种聚变堆热室内清洗去污方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚变堆热室内清洗去污工艺方法及装置，属于放射性污染控制和处理领域。

背景技术

热室是处理放射性废物的场所，高效可靠的清洗技术能够有效的降低职业照射的剂量并控制相关放射性流出物进入自然环境，起到防治放射性接触物与污染物扩散的作用。

热室内相关涉核涉氚的工艺工序是相当复杂的过程，上下步骤之间相互依存且相互约束，每一个工艺流程和工序均需要采用全过程管理，才能满足ALARA的原则，聚变堆热室内的清洗过程是聚变装置堆内部件维护过程中一个十分必要并且不可或缺的步骤，直接影响到热室内部相关遥操作设备的寿命和放射性沾染程度，以及相关从业人员的职业照射剂量和核设施放射性流出物对环境的污染情况。

相关研究表明可挥发性颗粒喷丸清洗是聚变装置热室内的首选清洗方法，但是其也存在相当大的问题：大量二氧化碳气体会对热室内庞大的气体处理系统带来很多潜在的风险和问题。因而干冰爆破清洗的方法一直悬而未决，牵制了热室相关技术研发的进度。

发明内容

本发明技术解决问题：针对现有聚变装置热室除氚系统不能够大规模处理爆破清洗剂二氧化碳气体，造成除氚系统失效，并且也大大增加了热室内清洗方法选择的局限性，提供一种聚变装置热室内清洗去污方法及装置，能够实现二氧化碳爆破清洗方案在热室内部顺利实现放射性沾染表面清洗去污任务的同时，还能够避免放射性尘埃在热室内的扩散，同时解决了目前热室除氚系统不能够处理二氧化碳的难题。

本发明是通过以下技术方案实现：一种聚变堆热室内清洗去污方法，实现步骤如下：

(1)一级气闸室内抽真空和充气：待清洗的部件进入一级气闸室之后，将一级气闸室内由热室内带入的混杂气体抽成真空状态，达到内外环境及气体氛围隔绝的目的；将抽过真空后的一级气闸室内部充满低温二氧化碳气体，低温二氧化碳气体充盈相关空腔，完成气体交换过程，将待清洗部件转运出一级气闸室，进入清洗室；

(2)清洗室内爆破清洗、吹扫和载气：清洗室内，使用高压低温二氧化碳气体作为动力源推动干冰颗粒对待清洗的部件进行喷丸爆破清洗，之后利用高压二氧化碳气体吹扫部件表面，然后载流气体开启将带有灰尘的气体带出清洗室，进行相应的无害化后处理，之后清洗完毕的部件进入二级气闸室；

(3)二级气闸室内抽真空和回气：在二级气闸室内，抽真空以达到隔绝清洗室内部尘埃和气体的目的；对抽过真空的二级气闸室冲入干净的二氧化碳气体，达到过渡杂质环境的目的，然后进入风淋室

(4)风淋：在风淋室内，通过风淋喷嘴喷射高速二氧化碳气流吹除部件表面吸附和残留的放射性尘埃达到局部净化的目的；风淋结束之后的相应部件，进入三级气闸室；

(5)三级气闸室内抽真空和回气：在三级气闸室内，抽真空抽除所有二氧化碳气体，防治进入外部热室气体环境，然后冲入热室环境内部气体，完成气体隔绝和交换。

所述步骤(1)中的低温二氧化碳气体的温度-40摄氏度以下，保持15-20分钟同，以降低余热和衰变热对清洗产物的影响，防止清洗过程中大量产生难以处理的清洗副产物氚水。

所述步骤(2)中的高压二氧化碳气体中的压力可调范围为10-500bar。