放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法

摘要

本申请实施例提供一种放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法。回取设备包括：框架主体；两组行走装置，对称地设置于框架主体的横向两侧，配置成能够带动框架主体在放射性板结沉积物的表面行走；打磨部，设置于框架主体上，配置成能够将放射性板结沉积物打磨成粉粒；抽吸管路，设置于框架主体上，配置成能够抽吸粉粒；以及储存容器，设置于框架主体上，储存容器与抽吸管路连通，用于储存由抽吸管路抽吸的粉粒。本申请实施例提供的放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法，降低了收集难度，并且能够实现边打磨边抽吸；此外，通过打磨与抽吸相结合的方式，回取效果更好。

说明书

技术领域

本申请实施例涉及放射性废物处理领域，具体涉及一种放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法。

背景技术

核设施在生产运行过程中，产生的放射性废液通常贮存于放射性废液贮罐中。长期放置后，放射性废液贮罐底部会沉积有放射性沉积物。随着时间的推移，当水分蒸干后，放射性沉积物板结硬化成块，形成放射性板结沉积物，增加了回取难度。

发明内容

相关技术中，通过切割、振动等方法，使放射性板结沉积物破碎形成块状沉积物，再利用清扫装置将块状沉积物清扫收集。在这样的回取方法中，由于块状沉积物的体积和重量相对较大，不容易被清扫干净，从而存在回取不彻底的问题。

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种回取设备，其包括：框架主体；两组行走装置，对称地设置于框架主体的横向两侧，配置成能够带动框架主体在放射性板结沉积物的表面行走；打磨部，设置于框架主体上，配置成能够将放射性板结沉积物打磨成粉粒；抽吸管路，设置于框架主体上，配置成能够抽吸粉粒；以及储存容器，设置于框架主体上，储存容器与抽吸管路连通，用于储存由抽吸管路抽吸的粉粒。

根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种回取系统，其包括：本申请实施例提供的回取设备；转运容器，转运容器用于接收并转运储存容器内的粉粒，其中，转运容器低于储存容器。

根据本申请实施例的又一个方面，提供了一种回取方法，其包括：利用打磨部将放射性板结沉积物打磨成粉粒；利用抽吸管路将粉粒抽吸至储存容器；当需要转运储存容器内的粉粒时，获取包含储存容器底部的排出口和转运容器的图像信息；根据图像信息判断转运容器与排出口的相对位置；利用行走装置带动框架主体移动，以使排出口位于转运容器的正上方；打开排出口，使储存容器内的粉粒经由排出口排出至转运容器中。

本申请实施例提供的放射性板结沉积物的回取设备、回取系统及回取方法，通过对放射性板结沉积物进行打磨的方式，使放射性板结沉积物转变为粉粒，再通过抽吸管路将粉粒抽吸到储存容器中。对放射性板结沉积物打磨后形成的粉粒进行抽吸，降低了收集难度，能够抽吸得更加彻底，并且能够实现边打磨边抽吸；此外，通过打磨与抽吸相结合的方式，能够使放射性板结沉积物在放射性废液贮罐中具有更低的残留量，回取效果更好。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例的回取设备被吊运设备吊运的示意图；

图2为本申请实施例的回取设备以及转运容器的一个角度的结构示意图；

图3为本申请实施例的回取设备的一个角度的结构示意图；

图4为本申请实施例的回取设备以及转运容器的另一个角度的结构示意图；

图5为本申请实施例的储存容器以及转运容器的结构示意图；

图6为本申请实施例的回取设备的另一个角度的结构示意图；

图7为本申请实施例的回取设备的另一个角度的结构示意图；

图8为本申请实施例的回取方法的流程示意图。

需要说明的是，附图不一定按比例绘制，其仅以不影响本领域技术人员理解的示意性方式示出。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。对于本申请的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

本申请实施例提供一种放射性板结沉积物的回取设备。回取设备可以用于对放射性废液贮罐中的放射性板结沉积物进行回取。本申请实施例中的放射性板结沉积物是指放射性废液贮罐中的放射性废液中的水分蒸干后，在放射性废液贮罐底部板结的沉积物。板结沉积物具有一定的硬度，回取难度较大。

图1为本申请实施例的回取设备被吊运设备吊运的示意图。如图1所示，本申请实施例的回取设备100可以通过吊运设备200吊运。当吊运设备200搭建在放射性废液贮罐上方时，吊运设备200可以通过吊装将回取设备100放入放射性废液贮罐中。当回取设备100的回取工作完成后，吊运设备200可以将回取设备100从放射性废液贮罐中吊出。回取设备100和吊运设备200之间可以通过多条绳缆连接，以提高吊运的安全性。

图2为本申请实施例的回取设备100以及转运容器300的一个角度的结构示意图。如图2所示，回取设备100可以包括框架主体10、两组行走装置20、打磨部30、抽吸管路40以及储存容器50。

框架主体10作为回取设备100的主体结构，可以用于安装回取设备100的其他结构。

两组行走装置20对称地设置于框架主体10的横向两侧，配置成能够带动框架主体10在放射性板结沉积物的表面行走。容易理解，框架主体10的横向与回取设备100的行走方向相垂直。

参见图3和图6，打磨部30设置于框架主体10上，配置成能够将放射性板结沉积物打磨成粉粒(或称之为放射性粉粒)。通过打磨部30将放射性板结沉积物打磨成粉粒，可以便于后续收集。

抽吸管路40设置于框架主体10上，配置成能够抽吸粉粒。储存容器50设置于框架主体10上。储存容器50与抽吸管路40连通，用于储存由抽吸管路40抽吸的粉粒。

抽吸管路40所抽吸的粉粒能够输送到储存容器50中，从而在储存容器50中储存。储存容器50具有一定体积的密封容纳腔，用于容纳抽吸管路40所抽吸的粉粒。

本申请实施例提供的回取设备100，通过对放射性板结沉积物进行打磨的方式，使放射性板结沉积物转变为粉粒，由于粉粒的体积和重量均较小，能够轻易地被抽吸管路40抽吸并存储到储存容器50中，从而能够实现对粉粒进行较为彻底的回取。

本申请实施例对放射性板结沉积物打磨后形成的粉粒进行抽吸，降低了收集难度，并且能够实现边打磨边抽吸；此外，通过打磨与抽吸相结合的方式，能够使放射性板结沉积物在放射性废液贮罐中具有更低的残留量，回取效果更好。

打磨部30类似于角磨机或手持打磨机的磨盘。回取设备100可以包括电机31，由电机带动打磨部30旋转。打磨部30通过转动能够与放射性板结沉积物接触并对其进行打磨。打磨部30上可以设置有团状打磨丝，团状打磨丝具有较高的粗糙度，可以提高打磨效率。示例性地，团状打磨丝可以为金属材质。团状打磨丝例如可以为钢丝球。

抽吸管路40的抽吸口41可以邻近打磨部30设置。容易理解，抽吸管路40与打磨部30之间存在间距，以防止打磨部30对抽吸管路40造成磨损。

参见图2，抽吸口41可以面对打磨部30设置。打磨部30的轴线基本沿竖向延伸，抽吸口41位于打磨部30的径向一侧，且面对打磨部30设置，从而有利于抽吸口41吸取由打磨部30打磨的粉粒。

参见图3，抽吸管路40沿竖向延伸，抽吸口41设置于抽吸管路40的侧壁上。在一些实施例中，回取设备100还包括汇聚部42，设置于抽吸管路40，用于使由打磨部30打磨的部分粉粒向抽吸口41附近汇聚。

参见图2和图6，抽吸口41位于抽吸管路40侧壁的底部。汇聚部42包括设置于抽吸管路40底部的底板421和自底板421远离打磨部30一侧的周缘4221向上延伸的侧板422。由于底板421面对打磨部30一侧的周缘4222未设置侧板，相当于侧板422在面对打磨部30的一侧形成开口，由打磨部30打磨的粉粒经由该开口进入汇聚部42后，由于侧板422的阻挡，粉粒滞留在侧板422和底板421上，并被抽吸口41抽吸。由此可见，通过设置汇聚部42，有利于粉末向抽吸口41附近汇聚，从而提高了抽吸效果。

抽吸管路40和打磨部30可以分别大致沿横向布置于框架主体10的同一端部。

底板421可以平行于水平面设置。参见图6，底板421具有弯月形，具体地，底板421远离打磨部30一侧的周缘4221为第一圆弧，面对打磨部30一侧的周缘4222为第二圆弧，第一圆弧与第二圆弧相接，且第二圆弧的半径大于第一圆弧的半径。第一圆弧和第二圆弧的圆心靠近打磨部30所在的一侧。如此设置，既增大了侧板422阻挡从打磨部30飞出的粉粒的阻挡面积，又有利于降低粉粒流向抽吸口41的阻力。

打磨部30可以配置成沿轴线依次面对侧板422和框架主体10的方向转动(参见图6中箭头所示的A方向)，换言之，打磨部30在转动的过程中，打磨部30径向表面上的任一点在转动过程中，在面对侧板422之后，立即面对框架主体10。在这样的实施例中，打磨部30打磨后的粉粒更易于朝框架主体10一侧聚集。相应地，参见图2和图6，侧板422靠近框架主体10一侧相对于远离框架主体10的一侧在横向上更靠近打磨部30，从而使侧板422能够阻挡更多的粉粒。容易理解，在横向上更靠近打磨部30，意味着侧板422靠近框架主体10一侧在平行于横向的竖直面内的投影与打磨部30的转轴在该竖直面内的投影之间的距离，小于侧板422远离框架主体10一侧在该竖直面内的投影与打磨部30的转轴在该竖直面内的投影之间的距离。

抽吸管路40可以通过负压对粉粒进行抽吸，抽吸管路40可以在打磨部30对放射性板结沉积物进行打磨的同时对打磨形成粉粒进行抽吸。

图4为本申请实施例的回取设备100以及转运容器300的另一个角度的结构示意图，图5为本申请实施例的储存容器50以及转运容器300的结构示意图。如图4和图5所示，在一些实施例中，储存容器50底部设有排出口51，排出口51裸露于框架主体10外部，以允许储存容器50内的粉粒经由排出口51向下排出。

可以理解，回取设备100在工作一段时间后，由于粉粒不断进入储存容器50中，储存容器50内部的剩余空间可能不足，此时可以通过排出口51将储存容器50中的粉粒排出。由于排出口51设置于储存容器50底部，使得粉粒可以依靠自身重力从排出口51排出。

粉粒可以被排出到转运容器300中。在本实施例中，转运容器300用于接收并转运储存容器50内的粉粒。转运容器300可以具有用于接收粉粒的接收口，接收口可以朝上设置，以接收储存容器50的排出口51向下排出的粉粒。接收口至少大于排出口51的尺寸，以免从排出口51排出的粉粒排至转运容器300外部。转运容器300可以与吊运设备200连接，当储存容器50内的粉粒排出至转运容器300以后，吊运设备200可以将容纳有粉粒的转运容器300吊运到放射性废液贮罐外部，以便于粉粒的进一步处理。

储存容器50中的粉粒排出后，回取设备100可以继续进行回取作业。

在一些实施例中，回取设备100还包括振动器52。振动器52配置成能够带动储存容器50发生振动，以使储存容器50内的粉粒经由排出口51向下排出。可以理解，由于粉粒较轻，在打开排出口51时，可能会出现部分粉粒粘附在储存容器50的内壁的情况，或者粉粒堵塞排出口51的现象，因此，在本实施例中，通过振动器52使储存容器50发生振动，以使储存容器50中的粉粒更容易地被排出。

示例性地，振动器52可以设置在储存容器50的顶部。当然，在其他实施例中，振动器52可以设置在储存容器50的内部，或储存容器50的其他位置，本申请对此不做限定。

振动器52可以通过敲击储存容器50的容器壁的方式，带动储存容器50发生振动。振动器52可以设置于一密封结构中，该密封结构例如可以设置于储存容器50的容器壁上(如顶壁或侧壁)，以避免粉粒对振动器52造成污染。

在一些实施例中，储存容器50还包括用于封闭或打开排出口51的电控阀53，振动器52配置成当电控阀53打开时自动开启。在本实施例中，通过电控阀53控制排出口51的开闭，并且，在电控阀53打开的同时，自动开启振动器52。通过这种设置方式，在排出粉粒时，振动器52可以自动开启，简化了控制流程，可以更方便地使粉粒从储存容器50中排出。

在一些实施例中，为了便于粉粒全部向下排出，储存容器50的排出口51可以占据整个底壁。

在一些实施例中，储存容器50的底部可以具有漏斗形状，排出口51位于漏斗的底部，以减少排出口51的横截面积。粉粒可以在重力作用下沿漏斗的斜面下滑至排出口51。容易理解，由于粉粒较轻，且存在静电，容易出现粉粒附着在漏斗斜面上不向下滑动至排出口51的情况。本申请由于设置振动器52，其带动储存容器50发生振动时，可以使粉粒脱离漏斗的斜面，从而有效避免粉粒附着在漏斗斜面上不滑动至排出口51。

可以理解，当需要将储存容器50中的粉粒排出到转运容器300中时，需要将储存容器50的排出口51对准转运容器300，具体地，储存容器50的排出口51需要对准转运容器300的接收口，此时，需要确定排出口51和转运容器300之间的相对位置信息。

如图5所示，在一些实施例中，回取设备100还包括成像装置61，设置于储存容器50或框架主体10的底部，成像装置61面对排出口51，以获取包含排出口51和转运容器300的图像信息。两组行走装置20根据图像信息，调整排出口51与转运容器300的相对位置，以使排出口51与转运容器300对准。

因此，在本实施例中，当需要将储存容器50中的粉粒排出到转运容器300中时，成像装置61获取包含排出口51和转运容器300的图像信息，图像信息中可以包含排出口51和转运容器300之间的相对位置信息，基于图像信息中所包含的相对位置信息，可以对两组行走装置20进行控制，行走装置20带动储存容器50的排出口51运动，从而调整排出口51相对于转运容器300的位置，实现排出口51与转运容器300的对准。需要说明的是，排出口51与转运容器300的对准过程可以是基于图像识别技术自动控制的，也可以是操作人员手动控制的，本申请对此不做限定。

容易理解，排出口51与转运容器300的接收口在对准的过程中，转运容器300沿回取设备100的行走方向的一侧进入框架主体10的底部。成像装置61可以相对于排出口51更靠近框架主体10的沿行走方向的中部。成像装置61的镜头朝向框架主体10沿回取设备100的行走方向的一侧，从而获取包含排出口51和转运容器300之间的相对位置信息的图像信息。

在一些实施例中，回取设备100还包括负压发生装置70。负压发生装置70设置于框架主体10上，配置成能够使储存容器50内形成负压，以使抽吸管路40抽吸粉粒。负压发生装置70使储存容器50内形成负压，而储存容器50与抽吸管路40的管口相通，从而为抽吸管路40的管口提供负压，实现对粉粒的抽吸。

在一些实施例中，负压发生装置70设置于框架主体10的中部，储存容器50设置于负压发生装置70的一侧且邻近框架主体10的边缘(该边缘为框架主体10沿回取设备100的行走方向的一侧边缘)，打磨部30和抽吸管路40设置于框架主体10的远离储存容器50的一侧端部。

可以理解，由于负压发生装置70通常具有较大的电机，因此重量较大，在本实施例中，将负压发生装置70设置于框架主体10的中部，可以使回取设备100的重心更接近回取设备100的中部，从而使回取设备100在放射性板结沉积物的表面运动时不易倾翻。同时，即使在储存容器50中存有大量的粉粒时，也能够保证回取设备100的重心平稳。

容易理解，打磨部30和抽吸管路40设置于框架主体10的远离储存容器50的一侧端部(即在框架主体10的沿回取设备100的行走方向上的一侧端部，该一侧端部可以称之为前端部)，有利于在回取设备100沿行走方向移动的同时，利用打磨部30和抽吸管路40边打磨边抽吸。储存容器50设置于负压发生装置70的一侧且邻近框架主体10的边缘(即在框架主体10的沿回取设备100的行走方向上的另一侧，该另一侧也可称之为后侧)，有利于在将粉粒排出储存容器50便于转运容器300与储存容器50的排出口51对准。同时可以使回取设备100的重量分布更加均衡。

如图2所示，在一些实施例中，成像装置61背对打磨部30设置，即。成像装置61的镜头背对打磨部30设置，朝向后侧。

回取设备100还包括第二成像装置62，第二成像装置62设置于框架主体10的远离储存容器50的一侧端部，即设置于框架主体10的前端部。第二成像装置62可以采集框架主体10远离储存容器50的一侧的图像，进而可以获得打磨部30以及抽吸管路40的工作情况，以及回取设备100向第二成像装置62朝向的一侧运动时的路况，有利于对回取设备100的控制。

如图7所示，在一些实施例中，行走装置20可以为履带式结构，以适应放射性废液贮罐底部由于放射性板结沉积物的存在而较为复杂的地形。每组行走装置20可以包括至少一个驱动轮21和履带22，履带22可拆卸地扣合在至少一个驱动轮21的外部。

在本实施例中，驱动轮21可以设置于框架主体10，驱动轮21可以与框架主体10上的驱动机构驱动连接，在驱动机构的驱动下，驱动轮21能够旋转，进而能够带动履带22运动。

在一些实施例中，行走装置20还可以包括支承轮23和张紧轮24，支承轮23和张紧轮24设置在框架主体10上，支承轮23用于对回取设备100的重量进行支承，张紧轮24用于调节履带22的松紧。

可以理解，在回取设备100工作一段时间之后，履带22上可能留存较多的放射性粉粒。在本实施例中，履带22可以设置有卡扣结构，通过卡扣结构可以实现履带22的断开与接合，从而实现履带22可拆卸地安装在驱动轮21的外部，以便于对履带22上的放射性粉粒进行清理。

在一些实施例中，框架主体10可具有壳体，抽吸管路40、储存容器50以及负压发生装置70的一部分设置在壳体内部，以防止被粉粒污染。壳体上可以设置有拖缆80，拖缆80可以与吊运设备200连接并与电源电连接，拖缆80可以用于为回取设备100供电，还可以用于传输信号。

如图3和图6所示，在一些实施例中，回取设备100还包括移动装置90。打磨部30可以通过移动装置90与框架主体10连接，移动装置90配置成能够带动打磨部30在水平面内摆动和/或沿竖向上下移动。

移动装置90配置成能够带动打磨部30在水平面内摆动、沿竖向上下移动，均可以增大打磨部30打磨的范围。

可以理解，放射性废液贮罐的底部可能为凹面，并且放射性废液贮罐底部的放射性板结沉积物可能会形成凹凸不平的表面，这导致放射性废液贮罐底部的不同位置的放射性板结沉积物的高度或厚度不同，这要求打磨部30能够相对于框架主体10调整位置，以实现对不同高度或不同厚度的放射性板结沉积物进行打磨。因此，在本实施例中，打磨部30设置在移动装置90上，移动装置90可以打磨部带动打磨部30相对于框架主体10升降，以根据放射性板结沉积物的不同高度或不同厚度调节打磨部30的位置，使打磨部30更好地对放射性板结沉积物进行打磨。本申请的实施例还提供一种放射性板结沉积物的回取系统。回取系统包括本申请的实施例提供的回取设备100以及转运容器300。

转运容器300用于接收并转运储存容器50内的粉粒，其中，转运容器300低于储存容器50，以便于储存容器50能够跟随回取设备100移动至转运容器300的上方，使储存容器50的排出口51与转运容器300的接收口对准，从而使得储存容器50中的粉粒能够落入转运容器300中。回取设备100以及转运容器300的结构可以与本申请其他实施例中描述的结构相同，此处不再赘述。

回取系统还可包括控制终端，用于控制回取设备100。控制终端控制回取设备100在罐体底部进行移动并完成结沉积物清理作业。控制终端始终显示回取设备100的基本信息、故障信息、操作信息、异常报警信息等，并可实时回传回取设备100作业时的图像数据。当回取设备100发生故障时，控制终端处显示异常情况，并发出声光报警，提示操作人员进行处理。

本申请实施例提供的放射性板结沉积物的回取系统，通过对放射性板结沉积物进行打磨的方式，使放射性板结沉积物转变为粉粒，再通过抽吸管路40将粉粒抽吸到储存容器50中。对放射性板结沉积物打磨后形成的粉粒进行抽吸，降低了收集难度，并且能够实现边打磨边抽吸；此外，通过打磨与抽吸相结合的方式，能够使放射性板结沉积物在放射性废液贮罐中具有更低的残留量，回取效果更好。

图8为本申请实施例的回取方法的流程示意图。如图8所示，本申请实施例还提供一种回取方法，回取方法可以利用本申请实施例提供的回取系统对放射性板结沉积物进行回取。回取方法可以包括步骤S101-S106。

具体地，步骤S101，利用打磨部30将放射性板结沉积物打磨成粉粒。步骤S102，利用抽吸管路40将粉粒抽吸至储存容器50；步骤S103，当需要转运储存容器50内的粉粒时，获取包含储存容器50底部的排出口51和转运容器300的图像信息。步骤S104，根据图像信息判断转运容器300与排出口51的相对位置。步骤S105，利用行走装置20带动框架主体10移动，以使排出口51位于转运容器300的正上方。步骤S106，打开排出口51，使储存容器50内的粉粒经由排出口51排出至转运容器300中。

在本实施例中，转运储存容器50内的粉粒的时机可以根据经验确定，例如，回取设备100工作预定时长后开始转运储存容器50内的粉粒；当然，也可以在储存容器50中设置传感器，通过传感器检测储存容器50中的粉粒的量，根据粉粒的量来确定转运储存容器50内粉粒的时机。

本申请实施例提供的放射性板结沉积物的回取方法，通过对放射性板结沉积物进行打磨的方式，使放射性板结沉积物转变为粉粒，再通过抽吸管路40将粉粒抽吸到储存容器50中。对放射性板结沉积物打磨后形成的粉粒进行抽吸，降低了收集难度，并且能够实现边打磨边抽吸；此外，通过打磨与抽吸相结合的方式，能够使放射性板结沉积物在放射性废液贮罐中具有更低的残留量，回取效果更好。

在一些实施例中，在打开排出口51的同时，开启振动器52，使储存容器50发生振动。通过使储存容器50发生振动，可以使储存容器50中的粉粒更容易排出。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。