一种高放射性液体免维修输送设备RFD系统的应用
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完成单位:中国核电工程有限公司、北京五隆兴科技发展有限公司、武汉大学
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-093
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
郭晓方、王广开、降宇波、宝 音、贾新亮、李江云、王开宇、梁汝囡、吴德慧、肖 然
我国实行核燃料闭式循环的原则,乏燃料后处理工程是闭式循环的关键部分,也是我国核战略的重要一环。目前后处理工程核心工艺是典型的以液液萃取为核心的化工流程,涉及到多种液体的输送,其中,用于放射性流体输送与控制的设备是保证工程流程安全、稳定运行的基础,是最为特殊、也最为关键的输送设备。放射性液体输送通常选用免维修或易维修的设备。
本成果的RFD输送系统是一种针对核燃料后处理领域高放射性液体输送的免维修设备,该系统利用压缩空气作为动力进行高放射性液体的输送倒料,系统主要由以下几部分组成:RFD泵、换能筒、喷射器组、气动阀门、压力变送器、压力表、减压阀、气动阀箱、控制器、控制器安装机柜。接触放射性介质的设备均为无运动零部件的免维修设备。
其特点为:结构简单、无运动部件、免维修、无泄漏、安全性、可靠性高、抗汽蚀能力强、可输送接近沸点的介质。系统适用于输送高温、强放、腐蚀性强,对温升、稀释度敏感的介质。
该系统在国内首次研发成功,成功突破了免维修RFD泵流体力学结构设计、RFD系统压力组合控制方法、充排气喷射器组的设计等多个技术难点,建立一套完整的RFD输送系统设计方法,填补了国内技术空白,达到了直接应用于工程的技术成熟度,增强了我国后处理工程的自主知识产权。
经过研发和测试,该系统已达到国际先进水平,目前已工程化应用于某工程一期和二期,属国内首次示范应用。经过冷调试、热调试、热运行阶段的验证,运行稳定、效果良好,减少了维修频次,提高了工厂开工率,并有效降低了操作人员受辐照的剂量,为示范厂高放射性液体输送提供了有力保障。解决了我国乏燃料后处理工程中部分放射性液体输送的痛点,为示范厂的安全稳定运行提供了有力保障,为商用后处理厂和先进核化工设施的建设运行提供了技术保障,有利于我国核化工事业的发展。