[发明专利]核石墨回取装置及其回取方法

说明书

本发明公开一种核石墨回取装置及其回取方法，该核石墨回取装置包括：环形轨道、龙门架组件、与龙门架组件连接的升降机构以及与升降机构连接的抓取组件，该环形轨道设于石墨堆顶上，该龙门架组件包括一端与环形轨道可移动连接的一对承载架以及设于一对承载架之间的支撑架，该抓取组件包括与升降机构可移动连接的基座以及与基座可拆卸连接用于抓取石墨块的抓取装置。还构造了一种核石墨回取方法用于回取石墨，该核石墨回取装置及方法可减少作业时长，节省关键路径，提高设备自动化，智能化水平，提高工作效率，降低人员受照剂量，提高现场回取石墨过程中的安全性，能适应较恶劣工况，为多样化的抓取装置提供便利。

技术领域

本发明涉及核设施退役拆除领域，尤其涉及一种核石墨回取装置及其回取方法。

背景技术

在核工业中，石墨被用作核反应堆的慢化和反射层材料已有七十余年历史。这些反应堆中的核石墨块因为长时间的中子辐照，其中的杂质最有可能被活化，产生放射性；石墨材料自身也会因为快中子的辐照而肿胀变形、弯曲或发生机械断裂，给后续拆除带来困难。

世界范围内百余座核动力厂、实验堆和钚生产堆都会产生放射性废石墨。随着这些核设施的退役，大量的放射性石墨有待管理和处置，这也成为国际社会日益关注的问题。由于各国反应堆核石墨块大小、形状、结构、材质各异，采用的拆除方法也各不相同，如水下切割、机械夹持、真空吸附、机械人拆除、人工拆除等，但都需要考虑解决石墨块相互粘连、石墨榫卯固定结构破拆等事项。

核石墨块体积和体型都较大，同时废石墨经过几十年的辐照，体积膨胀，柔性变差，放射性较大；回取中存在难以整块回取或者着火的风险(石墨潜能)；再考虑到自身固定销等连接方式，需要一种能够恪守安全与质量原则、辐射防护最优化原则、废物最小化原则下实现石墨回取的方法和装备。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种核石墨回取装置及其回取方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核石墨回取装置，其包括：环形轨道、龙门架组件、与所述龙门架组件连接的升降机构以及与所述升降机构连接的抓取组件；

所述环形轨道设于石墨堆顶上；

所述龙门架组件包括一端与所述环形轨道可移动连接的一对承载架以及设于一对所述承载架之间的支撑架；

所述升降机构与所述支撑架垂直设置，其能沿着所述支撑架的长度方向移动，且所述升降机构能随着所述承载架围绕石墨堆中心360度旋转或者所述升降机构围绕其自身轴线旋转；

所述抓取组件包括与所述升降机构可移动连接的基座以及与所述基座可拆卸连接用于抓取石墨块的抓取装置。

在一些实施例中，所述抓取装置为第一抓取器，所述第一抓取器包括连接件、与所述连接件连接的一对L型板以及与所述连接件连接用于推动石墨块的推杆；

一对所述L型板对称设置以用于对石墨块进行插入夹铲，所述第一抓取器插入夹铲时一对所述L型板形成的夹角逐渐增大以保持石墨块呈侧底夹铲状态。

在一些实施例中，所述抓取装置为第二抓取器，所述第二抓取器包括固定座、设于固定座上的真空发生器以及与真空发生器连接用于对石墨块进行异物排除或者转移的吸盘。

在一些实施例中，所述抓取装置为第三抓取器，所述第三抓取器包括充气装置以及与所述充气装置连接的橡胶棒，所述橡胶棒用于放置在石墨块的工艺孔中经充气膨胀后对石墨块进行转移。

在一些实施例中，所述升降装置为伸缩套筒，所述伸缩套筒可使得所述基座沿所述石墨堆的高度方向移动；

所述伸缩套筒上还设有升降电机以及与所述龙门架组件连接的定位件。

在一些实施例中，所述龙门架组件还包括设于所述支撑架上用于与所述定位件连接的滑轨以及用于驱动所述升降装置沿所述支撑架的长度方向移动的驱动电机；