[发明专利]放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统及控制方法

说明书

本发明公开了放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统及控制方法，所述放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统包括废树脂贮槽，废树脂贮槽连接有进料管、压空管、排气管、溢流水管和排液管，所述进料管上设置有进料阀，压空管上设置有压空阀，还包括第一联锁控制回路，所述第一联锁控制回路包括设置在废树脂贮槽内的压力传感器、进料阀和压空阀，所述压力传感器、进料阀和压空阀与PLC控制系统通信连接。本发明通过设置第一级保护系统和第二级保护系统，双重保护对废树脂贮槽的压力进行调节，将废树脂贮槽的压力控制在稳定的常压范围内，避免废树脂贮槽内出现超压的问题。

技术领域

本发明涉及核电厂、核设施废物处理技术领域，具体涉及放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统及控制方法。

背景技术

目前，核设施产生的放射性废液，主要采用蒸发和离子交换净化技术。放射性废液经过蒸发系统后进入离子交换系统，和交换柱内的阴树脂或阳树脂进行离子交换。交换后的废树脂带有大量的放射性。工程上采用废树脂贮槽来接收、贮存、转运废树脂。因此废树脂贮槽是废树脂接收与转运系统的关键设备。它的主要功能是用于接收、贮存来自废树脂转运罐和离子交换系统产生的放射性废树脂，再转运至废树脂计量槽进行水泥固化，形成稳定的固化体，便于以后的暂存、运输及处置。

废树脂贮槽为常压设备，设置了进料口、用于搅拌的压空口、排气口、溢流水口等管口和液位、树脂界面测量仪表。由于废树脂贮槽操作压力为常压，而且操作过程中排气阀都是处于打开状态，往往在设备设计时不考虑超压。但实际的生产运行反馈，废树脂贮槽在接收、压空搅拌、转运废树脂的实施过程中，系统压力必须能快速、完全的释放，确保废树脂贮槽维持在常压使用状态。如果系统设备出现排气不畅的情况，废树脂贮槽可能因超压而导致设备安全事故和工艺安全事故。设备安全事故即废树脂贮槽憋压、变形；工艺安全事故即废树脂贮槽内水和废树脂在压力较大的情况下进入排气管或压空管，造成放射性物质扩散，难于清理。

传统的废树脂贮槽基本都是维修维护、运行操作方面去解决设备超压带来的设备变形及安全问题，这种解决方法成本大、耗时间长、维修频繁，人员受辐射剂量照射多。

发明内容

本发明的目的在于提供放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统，解决放射性废树脂贮槽在接收、搅拌、转运废树脂时，由于超压引起的设备变形及工艺安全的问题，提高放射性废树脂贮槽设备的可靠性及操作运行稳定性，充分保证放射性废树脂处理过程中的安全性。

此外，本发明还提供放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统的控制方法。

本发明通过下述技术方案实现：

放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统及控制方法，包括

放射性废树脂贮槽的超压联锁保护系统，包括废树脂贮槽，废树脂贮槽连接有进料管、压空管、排气管、溢流水管和排液管，所述进料管上设置有进料阀，压空管上设置有压空阀，还包括第一联锁控制回路，所述第一联锁控制回路包括设置在废树脂贮槽内的压力传感器、进料阀和压空阀，所述压力传感器、进料阀和压空阀与PLC控制系统通信连接。

现有的废树脂贮槽只是简单的设置有进料管、排液管和排气管，依靠排气管实现废树脂贮槽泄压，但在实际的操作中，进入废树脂贮槽内的压空没作调节，压空进入量要么过多或过少；压空量过多，若排气阀排气不畅，就会引起设备超压，造成设备变形或废树脂被压入排气管道等安全问题；压空量过小，压空搅拌不能使废树脂和水混合均匀，引起废树脂下料不畅和堵塞。这样的方式不仅不能确保废树脂贮槽的压空搅拌所需压力，易导致废树脂贮槽超压，而且无法实时检测废树脂贮槽的压力，超压不仅会导致废树脂贮槽的变形，而且会造成放射性物质的扩散。

本发明所述压力传感器为现有技术，用于实时采集废树脂贮槽的内压，并将采集到的内压信号传递给PLC控制系统，由PLC控制系统分析判断，当废树脂贮槽的内压低于设定的上限值时，继续加料和压空，当废树脂贮槽的内压达到上限时，由PLC控制系统发出指令关闭进料阀和压控阀，避免由PLC控制系统内部出现超压的问题。