核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置和方法。
【背景技術】
[0002]目前，一些核電廠中，放射性固體廢物處理系統均采用成熟的水泥固化工藝處理放射性流體廢物(如廢樹脂等)，放射性流體廢物經水泥固化處理后形成最終的廢物包。
[0003]核電廠通常采用γ譜儀測量裝置對水泥固化廢物包進行分析，獲取廢物包中放射性流體廢物的活度與廢物包的表面劑量率數據，為廢物包的廠外安全運輸與處置方案制定提供源項依據。
[0004]但是，現有γ譜儀測量裝置對水泥固化廢物包進行分析存在以下缺陷:
[0005]I) γ譜儀測量裝置測量誤差大、準確性較低，制約了核電廠運行與管理水平的提高，往往造成廢物包廠外運輸與處置的成本較高，不利于廢物包運輸與處置實施方案的安全性、經濟性。
[0006]2) γ譜儀測量裝置結構復雜、采購費用昂貴，安裝與調試周期長，需要定期對測量裝置進行校準，運行和維護難度也較大。
[0007]有鑒于此，確有必要提供一種安全、可靠、便捷地獲得放射性流體廢物樣品的核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置和方法，以提高廢物包核素成分與活度水平測量數據的準確性，降低廢物包的運輸與處置成本。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于:提供一種可安全、可靠、便捷地獲得放射性流體廢物樣品的核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置和方法，以提高廢物包核素成分與活度水平測量數據的準確性，降低廢物包的運輸與處置成本。
[0009]為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置，其包括:
[0010]密封連接于流體管道上的取樣部，取樣部中央設有收容空間，下部設有與收容空間導通的樣品排放口；
[0011 ]密封收容于收容空間中的活動桿，活動桿設有環形取樣空間，并可在收容空間中在排放位置和取樣位置之間往復運動；以及
[0012]密封安裝于取樣部上的驅動裝置，驅動裝置驅動活動桿于收容空間中在排放位置和取樣位置之間往復運動；
[0013]其中，活動桿位于取樣裝置時，活動桿在驅動裝置的驅動下進入流體管道流體樣品進入環形取樣空間；活動桿位于排放位置時，環形取樣空間與樣品排放口對應，環形取樣空間攜帶的流體樣品自樣品排放口流入密封連接在樣品排放口上的屏蔽取樣瓶中。
[0014]作為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的一種改進，所述取樣部通過螺紋連接或焊接密封連接在流體管道上。
[0015]作為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的一種改進，所述環形取樣空間處的活動桿的截面積小于其他位置處的活動桿的截面積，且環形取樣空間的兩端設有密封圈。
[0016]作為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的一種改進，所述驅動裝置為氣缸，所述活動桿為一端設有活塞的活塞桿，氣缸驅動活塞桿在收容空間中往復運動。
[0017]作為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的一種改進，所述氣缸的活塞兩側分別通過供氣管道與氣源連接，通過供氣管道提供驅動活塞運動所需的氣壓。
[0018]作為本發明核電廠放射性流體廢在線取樣裝置的一種改進，所述氣源管道上設有三通電磁閥，活塞兩側的供氣管道均連接于三通電磁閥上。
[0019]作為本發明核電廠放射性流體廢在線取樣裝置的一種改進，所述樣品排放口與屏蔽取樣瓶通過快速接頭連接。
[0020]作為本發明核電廠放射性流體廢在線取樣裝置的一種改進，所述驅動裝置為電機驅動裝置或電磁驅動裝置。
[0021]為了實現上述發明目的，本發明還提供了一種核電廠放射性流體廢物在線取樣方法，其包括以下步驟:
[0022]I)將前述核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置密封連接于流體管道上，并通過快速接頭將屏蔽取樣瓶與樣品排放口密封連接；
[0023]2)根據需要檢驗的流體樣品體積Vl與環形取樣空間可攜帶的流體體積V2，在遠程控制系統中設置取樣次數n(n = Vl/V2)和取樣間隔時間t;
[0024]3)通過遠程控制系統控制驅動活塞桿自排放位置運動至取樣位置，環形取樣空間進入流體管道中；
[0025]4)通過遠程控制系統控制活塞桿自取樣位置運動至排放位置，環形取樣空間運動至與樣品排放口對應的位置，凹形取樣空間中攜帶的流體樣品通過流體排放口流入屏蔽取樣瓶中，完成一次流體取樣；以及
[0026]5)間隔時間t后，重復步驟2)到步驟4)操作，完成放射性流體的η次取樣。
[0027]相對于現有技術，本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置具有以下優點:
[0028]填補了技術空白，實現了核電廠放射性流體廢物在線取樣。通過樣品的實測與分析，獲得放射性流體廢物核素成分、活度水平以及廢物包表面劑量率數據，優化、完善當前廢物包的廠外運輸與處置方案，從而提高了廢物包廠外運輸和處置的安全性與經濟性，在各種類型的核電廠具有廣泛的應用價值。
[0029]在線取樣裝置采購與運維成本低廉，使用簡便，可利用現有核電廠實驗室進行活度和成分測量，無需配置額外檢測設備。
[0030]通過樣品的實驗室測量，測量數據準確度較高，克服了傳統γ譜儀測量裝置測量準確較低的缺點，提高了核電廠廢物運行與管理水平。
[0031]通過合理設置在線取樣裝置的取樣次數和取樣間隔時間，取樣樣品與廢物包中的廢物的核素成分與活度水平具有較高吻合度，取樣樣品具有較高的取樣代表性。
[0032]在線取樣裝置可采用自動或手動控制，控制方式靈活;采用遠程控制系統遠程操作，能降低運行人員的工作強度，避免運行人員受到現場潛在輻射的危險。
【附圖說明】
[0033]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置和方法進行詳細說明，其中:
[0034]圖1為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的一個結構示意圖，其中，活塞桿位于取樣裝置。
[0035]圖2為本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置的另一個結構示意圖，其中，活塞桿位于排樣位置。
【具體實施方式】
[0036]為了使本發明的發明目的、技術方案及其技術效果更加清晰，以下結合附圖和【具體實施方式】，對本發明進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本發明，并非為了限定本發明。
[0037]請參閱圖1和圖2所示，本發明核電廠放射性流體廢物在線取樣裝置包括:與流體管道60密封連接且設有收容空間104的取樣部10、密封收容于收容空間104且設有環形取樣空間202的活動桿20、驅動活動桿20在收容空間104中往復運動的驅動裝置30，以及與收容空間104導通并可排放流體樣品的排放口 106。
[0038]取樣部10設有連接部102，并通過連接部102與流體管道60密封連接，例如，可以采用螺紋或焊接方式密封連接。取樣部10與輸送流體的流體管道60密封連接后，可以一直安裝于輸送流體管道60上，無需拆卸。取樣部10中設有收容空間104，活動桿20可收容于收容空間104中，并能在驅動裝置30的驅動下，沿著收容空間104往復運動。此外，取樣部10的下部設有樣品排放口 106，樣品排放口 106與收容空間104導通并可密封連接有屏蔽取樣瓶50。當活動桿20運動至與樣品排放口 106對應的位置時，活動桿20上的環形取樣空間202中攜帶的流體樣品可自樣品排放口 106憑借重力的作用流入屏蔽取樣瓶50中。
[0039]活動桿20適配地收容于收容空間104中，并可在收容空間104中往復運動。活動桿20于臨近輸送流體管道60—端設有環形取樣空間202。當環形取樣空間202隨著活動桿20運動并插入流體管道60中的流體時，流體會進入取樣空間202，并在隨著活動桿20運動至樣品排放口 106相對應的位置時，將其中攜帶的樣品自樣品排放口 106排入屏蔽取樣瓶50中。屏蔽取樣瓶50通過快速接頭連接在樣品排出口 106上，為了防止泄漏，屏蔽取樣瓶50為具有放射性屏蔽功能的鋼制容器。
[0040]在圖示實施方式中，活動桿20于取樣空間202處凹陷，使得取樣空間202處的活動桿20的