一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法技术

本发明专利技术属于放射性场所取样作业技术领域，具体涉及一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法。该取样器包括取样碗、剪刀架、气缸和连接件；取样碗由两个半碗结构闭合形成，剪刀架前端与取样碗固定连接，后端通过连接件与气缸连接。该取样器采用远距离人工控制气缸，实现对放射性废液贮罐内沉积物的自动夹取，具有适用范围广、使用灵活轻便等优点；能够通过连接刚性取样杆或柔性取样杆，穿过弧形通道或不规则通道，实现变形容器中的取样工作；该取样器不仅可以用于低放废液贮罐内沉积物取样，同样可以适用于中、高放废液贮罐内沉积物、废液取样以及化工领域或其他有毒有害行业的取样作业。

A Sediment Sampler for Radioactive Tank and Its Application

The invention belongs to the technical field of sampling operation in radioactive sites, in particular to a sediment sampler for a radioactive storage tank and its use method. The sampler consists of a sampling bowl, a scissors holder, a cylinder and a connecting piece. The sampling bowl is formed by closing two and a half bowls. The front end of the scissors holder is fixed with the sampling bowl, and the back end is connected with the cylinder through a connecting piece. The sampler adopts long-distance manual control cylinder to realize automatic clipping of sediment in radioactive waste liquid storage tank, which has the advantages of wide application scope, flexible and convenient use, etc. It can realize sampling in deformation container by connecting rigid sampling rod or flexible sampling rod and passing through arc channel or irregular channel. The sampler can not only be used for inner sinking of low-level waste liquid storage tank. Sampling of accumulated materials can also be applied to the sampling of sediments and waste liquids in storage tanks of medium and high level radioactive waste liquids, as well as in chemical industry or other toxic and harmful industries.

【技术实现步骤摘要】
一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法
本专利技术属于放射性场所取样作业
，具体涉及一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法。
技术介绍
在核设施贮罐退役过程中，由于放射性废液长期贮存于放射性废液贮罐中，在放射性废液贮罐底部沉积有不同厚度的沉积物，为获取沉积物所含核素种类、放射性水平等源项信息，则必须通过取样分析。由于设施建造时间早，没有设计放射性沉积物专用取样系统，贮罐内高、中、低放废液均设有专用的取样系统，但均未考虑贮罐内沉积物取样，而且废液取样系统无法应用于沉积物取样工作。由于低放废液贮罐放射性水平较低，对人员的损伤程度较小，罐内内沉积物取样是人员通过贮罐人孔，使用简易工具插入贮罐底部，携带底部沉积物并收集至取样瓶。此种方法开展贮罐沉积物取样难度大、人员接受剂量增加、收集的沉积物样品代表性不好，沉积物积存状态影响取样量、无法应用于中、高放废液贮罐内沉积物取样等问题。且在前期的工作中发现，进入罐内的仪表套管已因地震及漂罐事件的影响出现一定程度的弯曲，导致刚性直管类的取样器无法进入放射性废液贮罐内完成取样工作。经调研，未发现现有技术有可直接应用的通过弧形通道的取样装置。因此，需要一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供了一种放射性贮罐沉积物取样器及其使用方法，能够远距离操作、可定量取出放射性废液贮罐内沉积物样品。本专利技术的技术方案如下：一种放射性贮罐沉积物取样器，包括取样碗、剪刀架、气缸和连接件；取样碗由两个半碗结构闭合形成，剪刀架前端与取样碗固定连接，后端通过连接件与气缸连接。进一步地，所述取样碗采用斜口咬合。进一步地，所述取样碗设置有溢流口，用于使废液流出。进一步地，所述剪刀架的剪刀杆包含互相交叉的两臂，两臂前端分别与取样碗的两个半碗结构连接，两臂后端上加工有导向槽，用于与气缸传动杆的推头衔接。进一步地，所述剪刀架的前端设置有复位弹簧。进一步地，所述剪刀杆的两臂通过螺母和剪刀架销子固定成“X”型。进一步地，所述剪刀架销子为锥形。进一步地，所述连接件包括推头，推头前端插入剪刀架的导向槽中，后端与气缸连接，通过气缸伸缩依次带动推头、剪刀架和取样碗运动。进一步地，所述连接件还包括连接杆、连接管、端盖和快速接头，连接杆前端连接剪刀架两臂交叉点，后端连接有筒状连接管，气缸位于连接管空腔内，连接管后端依次安装有端盖和快速接头。本专利技术还提供了上述放射性贮罐沉积物取样器的使用方法，依次包括如下步骤：步骤1.根据贮罐罐体深度确定前气管和后气管的长度，通过快速接头将其一端连接在气缸上，另一端连接外部动力控制阀门及空气压缩机；步骤2.确认取样碗处于闭合状态，然后使放射性废液贮罐沉积物取样器通过屏蔽转移容器经仪表套管缓慢下降至贮罐内部；步骤3.操作空气压缩机的动力控制装置，使取样头前端的取样碗张开；步骤4.缓慢下降取样头，直至取样头前端的取样碗接触到罐底沉积物，通过前气管和后气管向下施加压力，通过贮罐内的视频系统观察取样碗刃口进入沉积物；步骤5.操作动力控制装置，使样品取样碗闭合，如沉积物表面有废液通过取样碗上的溢流口排出废液；步骤6.现场操作人员缓慢提取放射性废液贮罐沉积物取样器，达到一定高度依次去掉上部套管，到达屏蔽转移容器，确保放射性废液贮罐沉积物取样器整体在屏蔽转移容器内；步骤7.脱开套管与放射性废液贮罐沉积物取样器的快速接头，使放射性废液贮罐沉积物取样器整体装入屏蔽转移容器内，快速转移至屏蔽手套箱内，在屏蔽手套箱内操作平台上，打开屏蔽转移，将放射性废液贮罐沉积物取样器取出，脱开取样碗，将样品转移至样品瓶中，完成取样。本专利技术的有益效果在于：本取样器采用远距离人工控制气缸，实现对放射性废液贮罐内沉积物的自动夹取，具有适用范围广、使用灵活轻便等优点，经过多次实验、改进与实际应用，成功解决了收集的沉积物样品代表性不好、沉积物积存状态影响取样量等问题。本装置通过连接刚性取样杆或柔性取样杆，可以穿过弧形通道或不规则通道，实现变形容器中的取样工作。本实施例的放射性废液贮罐沉积物取样器不仅可以用于低放废液贮罐内沉积物取样，同样可以适用于中、高放废液贮罐内沉积物取样以及化工领域或其他有毒有害行业的取样作业。附图说明图1为本专利技术放射性贮罐沉积物取样器的结构示意图；图2为图1中的取样碗闭合状态的结构示意图；图3为图1中放射性贮罐沉积物取样器的俯视图；图4为图1中取样碗的形状示意图；图5为图1中取样碗的剖面示意图；图6为图1中取样碗的俯视图；图7为图1中剪刀架的俯视图。图中：1.取样碗、2.复位弹簧、3.螺母、4.剪刀架销子、5.剪刀架、5.1剪刀杆、5.2导向槽、6.连接杆、7.推头、8.前气管接头、9.后气管接头、10.前气管、11.后气管、12.气缸、13.半圆垫片、14.端盖、15.快速接头、16.孔式溢流口、17.长槽式溢流口、18.连接管。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本实施例提供了一种放射性贮罐沉积物取样器，采用人工控制气缸，实现对样品的夹取，可以用于放射性场所取样作业，也可应用于化工或其他有毒有害行业的取样作业。其结构如图1、图2和图3所示，包括取样碗1、剪刀架5、气缸12、供气系统和连接件。取样碗1位于本取样器的前端，由两个半碗结构闭合形成，其形状如图4、图5和图6所示，取样碗4的有效容积约10cm3；两个半碗结构边缘采用斜口咬合，斜口内切45°，咬合斜口的宽度不小于2mm，斜口咬合的闭合方式不仅能形成更好密闭效果，避免沉积物沿闭合处泄露，斜口结构形成的刃口也易于从罐体底部取出沉积物。为防止刃口钝化，刃口预留0.2mm厚度。为使得取样碗4中非取样对象的废液流出，取样碗4上设置开6个间隔60°的溢流口，包括4个孔式溢流口16和2个长槽式溢流口17；如图1所示，为保证边缘强度4个孔式溢流口16各由1个的小孔组成，位于取样碗4的两个半碗结构的左右侧；如图3所示，长槽式溢流口17设置在取样碗4的半碗结构中部，位于两个孔式溢流口16之间，为(10×1.5)mm的长槽，便于废液顺利排出又防止沉积物的流失。在使用时，取样碗4通过供气系统对气缸推头、剪刀架5运动完成张开、闭合，张开夹角60°。剪刀架5与取样碗1固定连接，其结构如图1、图2和图7所示，包括复位弹簧2、剪刀杆5.1、螺母3和剪刀架销子4；剪刀杆5.1包含互相交叉的两臂，通过螺母3和剪刀架销子4固定成“X”型，两臂前端分别与取样碗4的两个半碗结构连接，两臂后端设置有手柄，两臂后端和手柄上加工有导向槽5.2，用于与气缸传动杆的推头7衔接；前端设置有复位弹簧2，保证取样完成后取下取样碗1过程中失去压空动力情况下取样碗处于闭合状态，并保证剪刀杆5.1两臂通常张开夹角不大于60°。通过气缸12与剪刀杆5.1配合，完成取样碗1闭合、张开动作。剪刀架销子4采用锥形设计，方便取样后快速使剪刀架5与气缸12脱开。连接件用于连接剪刀架5和气缸12，其结构如图1、图2和图3所示，包括连接杆6、推头7、连接管18、端盖14和快速接头15；连接杆6为金属支架，用于连接剪刀架5和连接管18，如图3所示，连接杆6通过剪刀架5的螺母和剪刀架销子连接在剪刀架5两臂的交叉点处；推头7顶端设置有两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：包括取样碗(1)、剪刀架(5)、气缸(12)和连接件；取样碗(1)由两个半碗结构闭合形成，剪刀架(5)前端与取样碗(1)固定连接，后端通过连接件与气缸(12)连接。

【技术特征摘要】
1.一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：包括取样碗(1)、剪刀架(5)、气缸(12)和连接件；取样碗(1)由两个半碗结构闭合形成，剪刀架(5)前端与取样碗(1)固定连接，后端通过连接件与气缸(12)连接。2.如权利要求1所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述取样碗(1)采用斜口咬合。3.如权利要求2所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述取样碗(1)设置有溢流口，用于使废液流出。4.如权利要求1-3所述的任一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述剪刀架(5)的剪刀杆(5.1)包含互相交叉的两臂，两臂前端分别与取样碗(1)的两个半碗结构连接，两臂后端上加工有导向槽(5.2)，用于与气缸传动杆的推头(7)衔接。5.如权利要求4所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述剪刀架(5)的前端设置有复位弹簧(2)。6.如权利要求4所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述剪刀杆(5.1)的两臂通过螺母(3)和剪刀架销子(4)固定成“X”型。7.如权利要求6所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述剪刀架销子(4)为锥形。8.如权利要求4所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述连接件包括推头(7)，推头(7)前端插入剪刀架(5)的导向槽(5.2)中，后端与气缸(12)连接，通过气缸(12)伸缩依次带动推头(7)、剪刀架(5)和取样碗(1)运动。9.如权利要求8所述的一种放射性贮罐沉积物取样器，其特征在于：所述连接件还包括连接杆(6)、连接管(18)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐坡，岳麒，张锡东，徐立国，王见强，吴加敏，崔艳敏，王国强，
申请(专利权)人：中核四川环保工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51