[发明专利]核废料封存容器制备系统

说明书

核废料封存容器制备系统，包括喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和砂模；喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和砂模在核废料封存容器的制备流程中先后使用；喷丸去污装置包括喷枪、砂尘分离器、砂尘收集器、钢珠清洗机、钢珠遣返器、干冰供给装置、高压空气气源和负压抽气设备；金属熔炼上料总成包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构。本发明以核废金属为原料，通过喷丸和熔炼两个步骤，使核废金属中的放射剂量大幅度降低，再通过砂模铸造核废料封存容器的各个组件，最后焊接组装形成核废料封存容器。上述流程实现了核废金属的回收再利用，可充分满足“放射性废物最小化”的要求。

技术领域

本发明涉及核废金属处理技术领域，特别是一种核废料封存容器制备系统。

背景技术

随着核工业的快速发展，核电站和核工企业产生的核废料也越来越多，主要由达到使用年限的老旧设备退役所产生。这些核废料具有较强的放射性，半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年，若随意处置则会严重污染环境和危害人体健康。

国际原子能机构对核废料的处理和处置有严格的要求，对于辐射剂量超过安全阈值的核废金属无法处理，只能做永久深埋处置，以确保核废料能够地质封存数万年甚至数十万年不泄漏。

永久深埋处置必须要解决两个问题：1、要将核废料安全、永久的封闭在一个容器内，并保证数万年不泄露出放射性，所述容器通常为可屏蔽辐射的金属罐；2、寻找一处安全、永久存放核废料的地点，所述地点通常为建在地下超厚岩石层中的核废料处置库。

现有的永久深埋处置方案需要额外制造盛装核废料的金属罐。一方面，为了保证数万年不泄露出放射性的效果，金属罐的壁厚设计的非常厚，制造所需材料非常多；另一方面，金属罐盛装过核废料后会被放射性污染，自身会产生一定剂量的放射性，无法另做它用，相当于在处置核废料的过程中引入了新的放射性废物，产生废物增容。

国际原子能机构于1992年出版的技术文件《放射性废物最小化和分离》中，首次提出“放射性废物最小化”的概念。所述的“放射性废物最小化”是将放射性废物的数量和活度降低至可合理达到的水平，可通过限制放射性污染的产生、限制放射性污染的扩散、减少核废料贮存的体积，达到降低核废料对环境造成的不良影响，降低核废料处置成本的目的。显然，现有的盛装核废料的金属罐的制造工艺无法满足“放射性废物最小化”的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种核废料封存容器制备系统，它解决了现有的盛装核废料的金属罐的制造工艺无法满足“放射性废物最小化”的要求的问题。

本发明的技术方案是：核废料封存容器制备系统，其用于核废料封存容器的制备；其包括喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和封存容器制备总成；喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和封存容器制备总成在核废料封存容器的制备流程中先后使用；

喷丸去污装置包括喷枪、砂尘分离器、砂尘收集器、钢珠清洗机、钢珠遣返器、干冰供给装置、高压空气气源和负压抽气设备；

喷枪内部设有汇合腔、钢珠射入通道和钢珠回收通道；钢珠射入通道的前端和钢珠回收通道的前端分别连通至汇合腔的后端，汇合腔的前端、钢珠射入通道的后端、钢珠回收通道的后端分别在喷枪上形成喷丸操作口、钢珠入口A、钢珠出口A；

砂尘分离器包括从上至下依次设置的筛选仓、回收仓和三通接头；筛选仓的上端两侧分别设有钢珠入口B和砂尘出口，筛选仓下端设有鼓风口A、钢珠下落口和钢珠出口B；钢珠入口B通过气路管道与喷枪的钢珠出口A连通；钢珠下落口上设有电控阀A；钢珠出口B上设有电控阀D；回收仓上端设有正对筛选仓的钢珠下落口A的敞口，回收仓下端设有钢珠出口C，回收仓侧壁上设有负压排气口和钢珠遣返口；三通接头上设有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口连接在回收仓的钢珠出口C上，第二端口通过气路管道与喷枪的钢珠入口A连通；