放射性金属废物水下激光切割装置和切割方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种放射性金属废物水下激光切割装置，包括切割池、激光切割组件、注水组件、排水组件、气罩以及控压组件，所述注水组件用于向所述切割池内注水；所述排水组件用于排出切割池内的水；所述气罩位于所述切割池内，所述控压组件用于控制气罩内的气压并使得气罩内的液位低于气罩外的液位。本发明专利技术的放射性金属废物水下激光切割装置，能够在水为屏蔽材质的情况下实现激光切割，大幅降低工作环境剂量水平；装置具有气溶胶收集、过滤、吸收功能，确保气溶胶不外放，且装置能够实现远程自动化切割。切割。切割。

【技术实现步骤摘要】
放射性金属废物水下激光切割装置和切割方法


[0001]本专利技术属于放射性金属切割
，尤其涉及一种放射性金属废物水下激光切割装置以及利用该切割装置进行放射性金属废物水下激光切割的方法。

技术介绍

[0002]在核电站退役工程中，需要对大型放射性金属进行切割整备，以减少空间占有率，达到降低废物处置体积的目标。核电退役和报废的放射性金属件具有体积大、辐射剂量高等特点。
[0003]连续激光切割是一种具有长焦距、长焦深的高能量切割方法，其切割厚度大、割缝较小、切割设备体积小、可实现自动化等优点。但是在核电站退役工程中应用该项技术具有以下不足：
[0004](1)切割厚度厚，可达500mm，但对应的焦距达到了2
‑
3m，因此需要的场地空间较大；(2)激光切割后产生的放射性气溶胶需要进行过滤和吸收，避免污染工作环境；(3)激光能力密度高，切割工作中避免设置物理屏障，避免激光误切到人员和设备。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种适用于水下放射性金属废物水下激光切割装置，采用该切割装置能够实现对工件的水下激光切割。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0007]一种放射性金属废物水下激光切割装置，包括切割池、激光切割组件、注水组件、排水组件、气罩以及控压组件，所述注水组件用于向所述切割池内注水；所述排水组件用于排出切割池内的水；所述气罩位于所述切割池内，所述控压组件用于控制气罩内的气压并使得气罩内的液位低于气罩外的液位。气罩内的液位低，以实现激光切割；气罩外的液位高，以实现利用水形成屏蔽。气罩、切割池都是圆形或方形。
[0008]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述控压组件包括用于向气罩内输送气体的注气机构，所述注气机构包括与气罩内部连通的进气管、设置在所述进气管上的风机和进气逆止阀。注气机构的进气管与气罩之间可以设置多个进气口，通过圆形法兰+橡胶密封垫片连接。
[0009]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述控压组件包括用于将气罩内的气体向外排出的排气机构，所述排气机构包括与气罩内部连通的排气管、设置在所述排气管上的出气逆止阀和气溶胶过滤器。
[0010]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述出气逆止阀优选为调压阀，所述调压阀与所述风机信号连接，使得调压阀能够根据气罩内的压力控制风机的运转。一方面能够实现上游保压；另一方面，当上游压力超过设定值，调压阀打开，自动开启排气。
[0011]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述切割池内设置有护板，所述护板位于待切割工件和气罩之间，以用于保护气罩。护板用于抵挡从激光器射出来的激光，厚度设置为
40mm～100mm。
[0012]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述注水组件包括注水管和设置在所述注水管上的注水泵，所述注水管的一端连通至所述气罩外壁与切割池内壁的空间上。
[0013]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述排水组件包括排水管、依次设置在所述排水管上的过滤器、剂量监测仪和排水阀。
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方面，包括水循环组件，所述水循环组件包括设置在所述排水管上的循环泵、连通切割池和排水管的循环水管以及设置在循环水管上的循环水阀。循环水管与排水管连接的位置位于循环泵和排水阀之间。
[0015]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述激光切割组件包括激光控制器、激光发生器、激光切割头以及位于激光发生器和激光切割头之间的光纤；所述激光切割头位于所述切割池内，所述气罩位于激光切割头和待切割工件的上方。
[0016]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述切割池内设置有用于控制所述激光切割头位置的位移机构，所述位移机构包括移动座和设置在所述移动座上的伸缩台，所述激光切割头设置在所述伸缩台上。
[0017]根据本专利技术的一些优选实施方面，包括支撑机构以及设置在所述支撑机构上的移动吊具和抓取机构，所述移动吊具用于控制气罩的位置，所述抓取机构用于抓取待切割工件或切割后的工件。
[0018]本专利技术还提供了一种基于上述的放射性金属废物水下激光切割装置的切割方法，包括如下步骤：
[0019]排空切割池内的水，将待切割工件放置于切割池内；移动激光切割头至合适的切割位置；
[0020]移动气罩至切割池内并位于激光切割头和带切割工件的上方，将气罩向下移动至合适的位置；
[0021]通过注气机构向气罩内持续注入气体；同时，启动注水组件向切割池内注水；
[0022]通过所述控压机构控制气罩内的气压并使得气罩内的液位低于气罩外的液位，确保气罩内的液位低于激光出射和切割路线，进行激光切割。
[0023]由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本专利技术的有益之处在于：本专利技术的放射性金属废物水下激光切割装置，能够在水为屏蔽材质的情况下实现激光切割，大幅降低工作环境剂量水平；装置具有气溶胶收集、过滤、吸收功能，确保气溶胶不外放，且装置能够实现远程自动化切割。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术优选实施例中水下激光切割装置的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]附图中各部件的附图标记以及简要说明如下表1：
[0028]表1附图标记以及简要说明
[0029][0030][0031][0032]实施例1水下激光切割装置
[0033]如图1所示，本实施例的水下激光切割装置，包括切割池10、激光切割组件、注水组件、排水组件、水循环组件、气罩31、控压组件、支撑机构40以及设置在支撑机构40上的移动吊具30和抓取机构。移动吊具30用于控制气罩31的位置，抓取机构包括起重机41和抓具42，用于抓取待切割工件50或切割后的工件。切割池10内具有支撑台11，待切割工件50通过抓取机构放置于支撑台11上。
[0034]以下介绍各个组件的结构和作用。
[0035]激光切割组件包括激光控制器25、激光发生器24、激光切割头20以及位于激光发生器24和激光切割头20之间的光纤26；激光切割头20位于切割池10内，气罩31位于激光切割头20和待切割工件50的上方。激光切割头2切割头面对出射激光的前方空间，激光切割头的方向可以向上倾斜或向下倾斜，向上斜极限位置和向下斜极限位置之间的角度为90<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放射性金属废物水下激光切割装置，其特征在于，包括切割池、激光切割组件、注水组件、排水组件、气罩以及控压组件，所述注水组件用于向所述切割池内注水；所述排水组件用于排出切割池内的水；所述气罩位于所述切割池内，所述控压组件用于控制气罩内的气压并使得气罩内的液位低于气罩外的液位。2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述控压组件包括用于向气罩内输送气体的注气机构，所述注气机构包括与气罩内部连通的进气管、设置在所述进气管上的风机和进气逆止阀。3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述控压组件包括用于将气罩内的气体向外排出的排气机构，所述排气机构包括与气罩内部连通的排气管、设置在所述排气管上的出气逆止阀和气溶胶过滤器。4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述出气逆止阀为调压阀，所述调压阀与所述风机信号连接。5.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割池内设置有护板，所述护板位于待切割工件和气罩之间，以用于保护气罩。6.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述注水组件包括注水管和设置在所述注水管上的注水泵，所述注水管的一端连通至所述气罩外壁与切割池内壁的空间上。7.根据权利要求1或6所述的切割装置，其特征在于，所述排水组件包括排水管、依次设置在所述排水管上的过滤器、剂量监测仪和排水阀。8.根据权利要求7所述的切割装置，其特征在于，包括水循环组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓春银，陈国星，陆壮，吴树辉，魏少翀，史经灿，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：