核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法和生产线技术

一种核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法和生产线，涉及核电站放射性固体废物处理。该方法，包括以下步骤：采用双辊道、双进出站互备的方式，在金属桶内进行搅拌；金属桶内的搅拌设置4个阶段搅拌，设定每个阶段的搅拌时间、下料时间、搅拌频率和下料频率并对下料和搅拌进行精细化控制。该生产线，设置隔离转换区和隔离工作区，包括第一屏蔽门、第二屏蔽门、第一列辊道、第二列辊道、剂量率检测站，第一列辊道与第二列辊道并列设置。本发明专利技术使得搅拌过程更可控，桶内搅拌加精细化下料的方式使得搅拌后的效果更好，尤其是对于废树脂，可以比较完美解决因其漂浮性而引起放射性物质外泄的可能；提高生产效率和水泥固化物的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电站放射性固体废物处理桶固化搅拌控制工艺和搅拌生产线。
技术介绍
当前,国内外核电站的放射性废物处理，均采用单进出站式，桶外搅拌、桶内固化的方式进行,设备将要搅拌的放射性废物放到缓冲罐中，慢慢加进水泥、添加剂等混合后，再用机器进行搅拌，在达到设置的搅拌时间完成搅拌后，再通过管道、阀门、泵等工艺设备进行装桶、固化养护，在养护完成后，对固化物进行放射性检测，如果检测合格，则进行装车、搬运的后续工作，如果检测不合格，需要进行再封装、检测等一系列过程。单进出站桶外搅拌技术在国外核电站很通用，在早期的国内核电站也很多，但其主要有以下问题：1、单进出站只有一个进出口，两条辊道只有一条能用于生产，另外一条用于养护，效率较低；2、原同类设备均为单进出站式设计，如果进出口的某一机电设备维护或者故障，将会导致整个系统不可用；3、在处理过程中，桶外搅拌方式导致放射性废物在缓冲罐中放置时间过长，有可能会造成放射性物质外泄；4、搅拌后的废料，由于水泥混合物黏度很大，而且是比较稠，在传输的过程中，会有不少滞留在管道、阀门当中，这些废料都是放射性物质，而且很不好处理，会给维护和清理带来相当大的工作量和难度；5、桶外搅拌后再装桶的固化模式，出厂的固体废物放射性超标的产品出产率偏高；6、整个过程的高压冲洗装置的压力要求非常高(要求28.8MPa)，清洗难度比较大，如果处理不好会造成水泥固化在管道中。因此核电站水泥固化线系统采用桶外搅拌水泥固化线设备，其安全性、效率、适应性等存疑。当前,国内外核电站的放射性废物处理，无论采用桶外搅拌或者桶内搅拌，其搅拌方式都是把整个搅拌过程分为几个阶段，每个阶段设定搅拌的时间和频率，这样搅拌出来的水泥比较均匀，达到封装放射性废料的目的。其过程如下：采用称重技术，将水泥量计算好；设定好搅拌的频率和时间；在搅拌器运转过程中，将水泥分阶段下料；下料的过程，每个阶段不一样，其中最后一个阶段下料时间最短，量最小。在已有的搅拌技术中，一般上将搅拌过程分为4个阶段，在很多核电站运作过程中，此技术运用很多，但存在如下问题和缺陷：1)整个搅拌过程非常长，仅仅只粗放式地分成4个阶段搅拌，其搅拌的程度还有问题，最终水泥固化物的均匀程度还有提高空间。2)几个阶段过程中的搅拌时间太长，水泥需要在缓冲料斗中存放时间太长，流动性差，水泥有凝结成块的风险。3)其采用称重式放水泥的方法，效率不高。4)搅拌过程中，对于搅拌器的工作电流很不均匀，变化较为激烈。5)每一桶需要添加水泥的量是一定的。仅把添加水泥过程分成有限的4个阶段，在此过程中因每次添加水泥量较大，而搅拌器搅拌能力也是一定的，在这种情况下，如搅拌器的搅拌能力满足不了水泥量，会造成水泥搅拌不均匀、不充分、易结块现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种搅拌均匀的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法。本专利技术的另一目的在于提供一种搅拌均匀的核电站水泥固化线精细化搅拌生产线。本专利技术的目的之一可以这样实现，设计一种核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，包括以下步骤：A、采用双辊道、双进出站互备的方式，在金属桶内进行搅拌；B、金属桶内的搅拌设置4个阶段搅拌，设定每个阶段的搅拌时间、下料时间、搅拌频率和下料频率并对下料和搅拌进行精细化控制；第一阶段的总搅拌时间为880～920秒，添加物料时间140～155秒，加料间隔时间175～185秒，水平输送频率35～40赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第二阶段的总搅拌时间为160～200秒，添加物料时间35～45秒，加料间隔时间85～95秒，水平输送频率10～14赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第三阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间12～16秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率14～20赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第四阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间7～13秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率8～12赫兹，垂直输送频率43～48赫兹。可选地，对于废物类型为废树脂，在第一搅拌阶段，搅拌石灰，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥，搅拌速度比值为45％；第1次加水泥后，搅拌速度比值为45％；第2次加水泥，搅拌速度比值为50％；第2次加水泥后，搅拌速度比值为50％；第3次加水泥，搅拌速度比值为58％；第3次加水泥后，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥后，搅拌速度比值为99％。可选地，对于废物类型为浓缩液，在第一搅拌阶段，搅拌石灰，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥后，搅拌速度比值为42％；第2次加水泥，搅拌速度比值为50％；第2次加水泥后，搅拌速度比值为50％；第3次加水泥，搅拌速度比值为58％；第3次加水泥后，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥后，搅拌速度比值为99％。进一步地，设置11个SEQUENCE流程，包括金属桶入站流程S1、金属桶出站流程S2、废树脂处理流程S3、浓缩液处理流程S4、废滤芯处理流程S5、洗搅拌桨前准备流程S6、洗搅拌桨操作流程S7、浓缩液清洗流程S8、废树脂清洗流程S9、第一个桶到达G站位流程S10、辊道系统检测流程S11，其中金属桶入站流程S1、金属桶出站流程S2、洗搅拌桨前准备流程S6、洗搅拌桨操作流程S7、第一个桶到达G站位流程S10和辊道系统检测流程S11为公共流程，废树脂处理流程S3、浓缩液处理流程S4、废滤芯处理流程S5、浓缩液清洗流程S8、废树脂清洗流程S9为针对废料种类的流程。进一步地，工艺流程设置46个任务，1号任务：站位A0→站位A1；2号任务：站位A0→站位A2；3号任务：站位A1→站位E；4号任务：站位A2→站位E；5号任务：站位E→站位C；6号任务：站位C→站位B；7号任务：站位B→站位H；8号任务：站位H→站位E；9号任务：站位E→第3辊道、第5辊道；10号任务：站位E→第4辊道、第6辊道；11号任务：第3辊道、第5辊道→站位A1；12号任务：第4辊道、第6辊道→站位A1；13号任务：站位E→站位F2；14号任务：站位F2→站位C；15号任务：站位C→站位H；16号任务：站位H→站位C；17号任务：站位C→站位E；18号任务：站位A1→站位G；19号任务：站位A2→站位G；20号任务：站位G→站位E；21号任务：站位E→站位D1；22号任务：站位D1→站位E；23号任务：站位E→站位G；24号任务：站位D1→站位C；25号任务：站位D1→站位B；26号任务：站位B→站位E；27号任务：C站顶升；28号任务：C站下降；29号任务：B站顶升；30号任务：B站下降；31号任务：H站震动；32号任务：搅拌；33号任务：搅拌桨清洗；34号任务：废滤芯装载；35号任务：站位A1→站位A3；36号任务：金属桶出站；37号任务：站位A2→站位A3；38号任务：第4辊道、第6辊道→站位D1；39号任务：在C点加注清洗水；40号任务：计量废树脂；41号任务：废树脂装桶；42号任务：计量浓缩液；43号任务：浓缩液装桶；44号任务：清洗浓缩液进料管线；45号任务：金属桶开盖；46号任务：金属桶封盖。本专利技术的另一目的可以这样实现，设计一种核电站水泥固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、采用双辊道、双进出站互备的方式，在金属桶内进行搅拌；B、金属桶内的搅拌设置4个阶段搅拌，设定每个阶段的搅拌时间、下料时间、搅拌频率和下料频率并对下料和搅拌进行精细化控制；第一阶段的总搅拌时间为880～920秒，添加物料时间140～155秒，加料间隔时间175～185秒，水平输送频率35～40赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第二阶段的总搅拌时间为160～200秒，添加物料时间35～45秒，加料间隔时间85～95秒，水平输送频率10～14赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第三阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间12～16秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率14～20赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第四阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间7～13秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率8～12赫兹，垂直输送频率43～48赫兹。

【技术特征摘要】
1.一种核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、采用双辊道、双进出站互备的方式，在金属桶内进行搅拌；B、金属桶内的搅拌设置4个阶段搅拌，设定每个阶段的搅拌时间、下料时间、搅拌频率和下料频率并对下料和搅拌进行精细化控制；第一阶段的总搅拌时间为880～920秒，添加物料时间140～155秒，加料间隔时间175～185秒，水平输送频率35～40赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第二阶段的总搅拌时间为160～200秒，添加物料时间35～45秒，加料间隔时间85～95秒，水平输送频率10～14赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第三阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间12～16秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率14～20赫兹，垂直输送频率43～48赫兹；第四阶段的总搅拌时间为100～140秒，添加物料时间7～13秒，加料间隔时间55～65秒，水平输送频率8～12赫兹，垂直输送频率43～48赫兹。2.根据权利要求1所述的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于：对于废物类型为废树脂，在第一搅拌阶段，搅拌石灰，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥，搅拌速度比值为45％；第1次加水泥后，搅拌速度比值为45％；第2次加水泥，搅拌速度比值为50％；第2次加水泥后，搅拌速度比值为50％；第3次加水泥，搅拌速度比值为58％；第3次加水泥后，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥后，搅拌速度比值为99％。3.根据权利要求1所述的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于：对于废物类型为浓缩液，在第一搅拌阶段，搅拌石灰，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥，搅拌速度比值为42％；第1次加水泥后，搅拌速度比值为42％；第2次加水泥，搅拌速度比值为50％；第2次加水泥后，搅拌速度比值为50％；第3次加水泥，搅拌速度比值为58％；第3次加水泥后，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥，搅拌速度比值为58％；第4次加水泥后，搅拌速度比值为99％。4.根据权利要求1所述的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于：金属桶的装桶度为93～96％。5.根据权利要求1所述的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于：设置11个SEQUENCE流程，包括金属桶入站流程S1、金属桶出站流程S2、废树脂处理流程S3、浓缩液处理流程S4、废滤芯处理流程S5、洗搅拌桨前准备流程S6、洗搅拌桨操作流程S7、浓缩液清洗流程S8、废树脂清洗流程S9、第一个桶到达G站位流程S10、辊道系统检测流程S11，其中金属桶入站流程S1、金属桶出站流程S2、洗搅拌桨前准备流程S6、洗搅拌桨操作流程S7、第一个桶到达G站位流程S10和辊道系统检测流程S11为公共流程，废树脂处理流程S3、浓缩液处理流程S4、废滤芯处理流程S5、浓缩液清洗流程S8、废树脂清洗流程S9为针对废料种类的流程。6.根据权利要求1所述的核电站水泥固化线精细化搅拌控制方法，其特征在于：工艺流程设置46个任务，1号任务：站位A0→站位A1；2号任务：站位A0→站位A2；3号任务：站位A1→站位E；4号任务：站位A2→站位E；5号任务：站位E→站位C；6号任务：站位C→站位B；7号任务：站位B→站位H；8号任务：站位H→站位E；9号任务：站位E→第3辊道、第5辊道；10号任务：站位E→第4辊道、第6辊道；11号任务：第3辊道、第5辊道→站位A1；12号任务：第4辊道、第6辊道→站位A1；13号任务：站位E→站位F2；14号任务：站位F2→站位C；15号任务：站位C→站位H；16号...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝富强，杨军，邱逵达，曹桂林，周宏斌，薄晶杰，张学岭，刘成，刘锦洋，林锋，
申请(专利权)人：深圳市行健自动化股份有限公司，中广核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44