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高压清洗机去污技术的发展
高压清洗机去污技术的发展
高压水清洗去污技术是水射流技术的发展,它以其广泛的通用性和对环境的无害性在清洗行业中得到迅速发展和应用。
1994年,首次将高压水射流技术应用于反应堆退役领域,并根据工程的需要,先后进行了工艺运输水池、工艺房问、密闭水池、箱井水斗和一些特殊设备的高压水射流清洗去污技术研究,取得了高压水清洗技术应用于大型核设施去污的相关技术数据。本文根据国内反应堆退役工程的实际,介绍高压水清洗去污技术在反应堆退役工程中的应用情况,并针对特殊情况进行技术改造,以使该技术在核设施退役领域中得到进一步完善。
1技术路线
1)对清洗对象进行现场调查,以利于工程实施的现场改造和现场安排;
2)进行工程试验,选定技术参数;
3)研制清洗去污专用工程装置;
4)编制工程清洗去污方案;
5)工程施工及效果验证。
2工程试验及技术参数的选定
由于清洗对象的功用不同,因而各自特征不同:工艺运输水池为深池、大面积锈蚀污染;密闭水池进口狭小,通气性差,内部作业环境恶劣;工艺房问数量多,墙面、地面由不同材料组成;特殊设施则主要包括成群流量系统,f度信号系统等,其特征是管束密集、纵横交错,机具难进入其问进行清洗。这些清洗对象共同特征是大都为强辐射场,人员无法就近直接作业。为此,根据不同去污对象的特征相应研制出清洗工程装置和机具,通过工程装置与喷射机具相配合,可大大加快施工进程,减少施工人员受
为检验高压水射流技术在核设施退役清洗去污工程上的可行性,保证高压水射流技术在工程中的合理使用,须通过试验来获取喷射压力、流量、时问及产生的二次废液量等数据。另外,需针对不同的去污对象,选择合适的喷射机具以达到最佳的去污效果。
工程试验中选择1个工艺运输水池(长5. 2 m、宽3. 7 m ,高6. 6 m,其中,垂直长度方向有2个高3m的隔墙将水池中下部等分为3个池格),8个工艺房问(包含7种不同材质)以及与热点房问特殊设施结构相仿的试验台架作为试验对象进行清洗去污试验。
工艺运输水池壁面去污采用杉野高压水射流装置,配以可向三维空问喷射的旋转喷头,去污实验分为3格、3层和后续3点进行。实验结果表明:采用旋转喷头,距壁面1 m,在30 MPa高压水射流作用下,喷射30 min,可有效去除池壁或池底的锈垢,剥离钢覆面的氧化层,去污率达98%以上。
严密性监测系统,f度信号系统、下部水系统所在的房问管束排列密集,相互遮掩,作业空问狭小。由于检修等原因,这些房问内的放射性污染水平较高,给清洗去污造成了很大的难度。为了检验不同的机具、喷射角度、水压、喷射距离与喷射时问所达到的去污效果,在试验中分别采用“喷射枪”扩硬杆枪”扩旋转喷头”等3种喷射机具,采用“喷射枪”横扫、纵扫、45。摆动扫“硬杆枪”在管束内仲缩清洗,“旋转喷头”三维空问喷射等方式进行试验。射流时问为2-9 min,喷射压力28-50 M Pa。进行了多组试验。
放射性密闭水池的清洗技术参数主要根据清洗去污效果决定。在施工中,碳钢覆面水压一般为30-40 M Pa,不锈钢覆面水压在50 M Pa以上,清洗时问1-2 min。如采用杉野配地板清洗机清洗碳钢覆面,水压选择为30-40 M Pa,流量为160一 200 L/ min,喷嘴距去污面的距离约40 cm,清洗时问1-2 min。使用其它高压水射流装置及喷头组合,在水压、流量确定情况下,也可通过调整喷射距离及时问来保证清洗效果。
3清洗去污工程装置
3. 1工艺运输水池清洗工程装置
工艺运输水池(17.9 mx6m,深22. 25 m)壁面x剂量率为280~ 12640 G/ h。在这样强的辐射场中大面积高空作业,难度较大。为解决壁面高、去污面积大、强辐射场去污作业的难题,专门研制了一套清洗去污工程装置。配合清洗机具,实现了遥控清洗去污作业,提高了工程效率,减少对清洗人员的辐照,去污效果较好。
清洗工程装置由长6 m的桥式支架、组装后升降高度可控制在22 m的梯式升降装置、直径600 mm并带有4个喷嘴的地板清洗机、滑动小车、导轨和滚动作业小车等组成。
地板清洗机和滑动小车在桥式支架的两端,通过1个活动刮板与装在导轨上的滚动作业小车相联接。操作人员在水池防护盖板敷设的导轨上推动作业小车,可使高压水地板清洗机边旋转喷射高压水边横向移动,打出宽40的去污带,平均去污速率可达20 m2/ h。
在工程装置研制过程中,为了检验清洗工程装置使用性能,进行了工程装置清洗功能及参数综合试验。试验分10 MPa 3 min .20 MPa 2min ,30 MPa 1 min 3组进行。经过试验证明,工程装置运行良好,选择最佳清洗参数为30 MPa 1 min。
3. 2密闭工艺水池清洗工程装置
密闭工艺水池(6. 4 m x 4m)为一圆简形结构,入孔仅为l m;池内壁面Y剂量率为80-650 G/ h,池底p表面污染水平高于1000 Bq/ cm2。在工程施工中,根据设施结构情况研制了密闭工艺水池专用清洗工程装置。
该工程装置由手推小车、带导轨的支架、直径为600 mm并带有4个喷嘴的地板清洗机喷头和手拉葫芦等组成。喷头通过导轨固定在支架上,通过调节机构控制其升降(升降幅度距池底0. 5-4. 0 m)。当喷头固定在某一位置并与池壁保持一定距离时,作业人员移动小车,可使地板清洗机喷头边旋转边横向移动,同时喷射高压水,可打出宽40cm的去污带。
3. 3严密性监测系统撇度信号系统清洗工程装置
该清洗工程装置的设计要求如下:
1)根据现场设施、设备的结构特点和人员的作业条件,达到纵深清洗去污的效果;
2)现场拆卸简便、轻巧灵活;
3)使用安全可靠。
严密性监测系统、湿度信号系统清洗工程装置为立柱式清洗小车,由升降柱、升降套、转向支座、角度调整盘、移动小车等部件组成,压枪的升降和旋转通过移动升降套和调节角度盘得以实现,方位的变化是依靠调整升降柱与转向支座实现的,由于主要部位大都采用插销定位方式,易于拆装和调节,使用起来比较方便。压枪升降范围0. 5-3. 5 m,满足了房间内设备不同高度的清洗去污要求。
为了检验清洗小车的安全性和可靠性,在清洗施工前进行了清洗车稳定性测试。结果表明:喷射机具在升至3.5 m高度、高压水喷射压力30 MPa时,清洗小车稳定,行进中无偏斜、摇摆现象,清洗小车的安全性和可靠性符合设计要求。
4工程去污
依据工艺运输水池、工艺房问、密闭水池等高压水清洗去污试验结果,使用研制的专用清洗机具,进行大面积的工程清洗去污。由表中所列数据可看出:碳钢覆面工艺运输水池清洗去污率为62. 11%一98. 98% ,部分水池清洗去污率低的原因是由于放射性核素渗入腐蚀坑内的锈垢,高压水未能将渗入核素去除;不锈钢覆面的密闭水池清洗去污率大多大于93%,去污效果较好是由于不锈钢表面致密氧化层未被破坏,放射性核素未渗入,易于清洗去污;工艺房问地面、墙面的清洗去污率在65. 39%一95. 99%之问,去污率差别较大是由于房问建筑、安装材料种类多各种材料对放射性核素吸附率不同造成的。高压水清洗去污技术现已逐步推广、应用于反应堆退役工程实践中,并成为工程中一种重要的清洗去污方法。随着国内反应堆退役工程的不断深入,更好地应用该项技术,不断提高工程去污质量,将成为高压水清洗去污技术的新课题。
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