[实用新型]一种高放射性粉末分体式密封取样机构

说明书

一种高放射性粉末分体式密封取样机构，包括取样器阀座，取样器阀座与设备对接法兰连接；旋转气缸固定在取样器阀座侧壁，并通过球阀连接轴与上半球阀瓣连接；抗辐照密封橡胶垫紧密贴合取样器阀座内壁，同时包裹上半球阀；两个锁紧气缸分别固定在取样器阀座上，并通过机械连杆控制锁紧圈动作；手持杆对称分布于取样器阀座两侧，抗辐照密封橡胶安装在采样瓶的预留凹槽，并通过阀芯固定法兰挤压密封；阀芯固定法兰固定在采样瓶上方；下半球阀瓣安装在阀芯固定法兰上。

技术领域

本发明属于高放射性粉末自动取样领域，具体涉及一种高放射性粉末分体式密封取样机构。

背景技术

核燃料芯块制造过程中涉及煅烧、混料、球磨、均质化等多项冶金工艺，每项工艺及产品质量都有严苛的技术指标与稳定性要求，这对于核燃料厂的稳定生产及燃料芯块安全入堆是极其必要的。在生产中，主要通过取样分析来监控工艺流程、产品数据，但是核燃料制造的工艺物料主要是放射性极强、毒性高的核素粉末，传统领域的取样方法及设备无法满足要求，故核燃料厂一般开发专用于核素粉末取样的机构，并通过与生产装备对接进行取样操作。基于特殊工况，取样机构必须满足自动化取样、密封取样和物料定量控制三项基本条件。自动控制中，高放射性环境会造成驱动单元的电子元件及精密结构损伤，自动化控制方式及取样形式受限；密封要求在取样过程及取样后物料转运期间无粉末泄露，且阀体拆卸过程中沾污在取样机构器壁上的无粉末泄露或洒落；定量控制要保证取样量为10g，且偏差在±1g之间，以减小放射性废物产生及核素粉末资源的浪费。而国内目前在高放射性核素粉末自动取样技术无显著成果，特别是在取样全过程密封及定量控制方面，无法满足核燃料生产要求。

发明内容

本发明的目的在于：为核燃料生产工艺设备提供一种全过程密封、取样量可控的高放射性粉末自动取样机构。采用“分体密封”方案，研制出了MOX粉末自动取样机构，解决了高放射性、密闭环境下取样自动化、取样密封及定量取样问题，实现了模拟粉末物料的自动取样及控制，满足项目技术指标需求：单次取样量10g，取样误差±10％以内，取样全过程密封。

本发明的技术方案如下：一种高放射性粉末分体式密封取样机构，包括取样器阀座，取样器阀座与设备对接法兰连接；旋转气缸固定在取样器阀座侧壁，并通过球阀连接轴与上半球阀瓣连接；抗辐照密封橡胶垫紧密贴合取样器阀座内壁，同时包裹上半球阀；两个锁紧气缸分别固定在取样器阀座上，并通过机械连杆控制锁紧圈动作；手持杆对称分布于取样器阀座两侧，抗辐照密封橡胶安装在采样瓶的预留凹槽，并通过阀芯固定法兰挤压密封；阀芯固定法兰固定在采样瓶上方；下半球阀瓣安装在阀芯固定法兰上。

还包括对接到位传感器与锁紧到位传感器，对接到位传感器与锁紧到位传感器固定在取样器阀座上，并将到位与锁紧信号反馈至控制系统。

取样器阀座与设备对接法兰通过螺栓紧固。

两个锁紧气缸分别固定在取样器阀座的45°方向上

阀芯固定法兰通过螺栓固定在采样瓶上方

下半球阀瓣取样沉槽。

还包括防护格架，防护格架固定在采样瓶的下端。

抗辐照密封橡胶包裹下半球阀瓣，并机械锁死。

本发明的显著效果在于：本发明将取样操作与密封控制集成在同一取样器中，实现高放射性粉末自动定容取样，其密封性《密封箱室密封性分级及其检验方法》(EJ/T1096-1999)的二级密封标准，单次取样量10g，取样误差±10％以内，取样效果与核安全要求满足《固体化工产品采样通则》、《核燃料循环中核材料取样通则》相关标准。

附图说明

附图1为本发明所述的一种高放射性粉末分体式密封取样机构示意图；

附图2为剖视图

附图3为主动机构示意图

附图4为被动机构示意图