本發(fā)明涉及核電廠、核設(shè)施廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

目前，核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢液，主要采用蒸發(fā)和離子交換凈化技術(shù)。放射性廢液經(jīng)過蒸發(fā)系統(tǒng)后進(jìn)入離子交換系統(tǒng)，和交換柱內(nèi)的陰樹脂或陽樹脂進(jìn)行離子交換。交換后的廢樹脂帶有大量的放射性。工程上采用廢樹脂貯槽來接收、貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)廢樹脂。因此廢樹脂貯槽是廢樹脂接收與轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。它的主要功能是用于接收、貯存來自廢樹脂轉(zhuǎn)運(yùn)罐和離子交換系統(tǒng)產(chǎn)生的放射性廢樹脂，再轉(zhuǎn)運(yùn)至廢樹脂計(jì)量槽進(jìn)行水泥固化，形成穩(wěn)定的固化體，便于以后的暫存、運(yùn)輸及處置。

廢樹脂貯槽為常壓設(shè)備，設(shè)置了進(jìn)料口、用于攪拌的壓空口、排氣口、溢流水口等管口和液位、樹脂界面測量儀表。由于廢樹脂貯槽操作壓力為常壓，而且操作過程中排氣閥都是處于打開狀態(tài)，往往在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)不考慮超壓。但實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行反饋，廢樹脂貯槽在接收、壓空攪拌、轉(zhuǎn)運(yùn)廢樹脂的實(shí)施過程中，系統(tǒng)壓力必須能快速、完全的釋放，確保廢樹脂貯槽維持在常壓使用狀態(tài)。如果系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)排氣不暢的情況，廢樹脂貯槽可能因超壓而導(dǎo)致設(shè)備安全事故和工藝安全事故。設(shè)備安全事故即廢樹脂貯槽憋壓、變形；工藝安全事故即廢樹脂貯槽內(nèi)水和廢樹脂在壓力較大的情況下進(jìn)入排氣管或壓空管，造成放射性物質(zhì)擴(kuò)散，難于清理。

傳統(tǒng)的廢樹脂貯槽基本都是維修維護(hù)、運(yùn)行操作方面去解決設(shè)備超壓帶來的設(shè)備變形及安全問題，這種解決方法成本大、耗時(shí)間長、維修頻繁，人員受輻射劑量照射多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，解決放射性廢樹脂貯槽在接收、攪拌、轉(zhuǎn)運(yùn)廢樹脂時(shí)，由于超壓引起的設(shè)備變形及工藝安全的問題，提高放射性廢樹脂貯槽設(shè)備的可靠性及操作運(yùn)行穩(wěn)定性，充分保證放射性廢樹脂處理過程中的安全性。

此外，本發(fā)明還提供放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)及控制方法，包括

放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，包括廢樹脂貯槽，廢樹脂貯槽連接有進(jìn)料管、壓空管、排氣管、溢流水管和排液管，所述進(jìn)料管上設(shè)置有進(jìn)料閥，壓空管上設(shè)置有壓空閥，還包括第一聯(lián)鎖控制回路，所述第一聯(lián)鎖控制回路包括設(shè)置在廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力傳感器、進(jìn)料閥和壓空閥，所述壓力傳感器、進(jìn)料閥和壓空閥與PLC控制系統(tǒng)通信連接。

現(xiàn)有的廢樹脂貯槽只是簡單的設(shè)置有進(jìn)料管、排液管和排氣管，依靠排氣管實(shí)現(xiàn)廢樹脂貯槽泄壓，但在實(shí)際的操作中，進(jìn)入廢樹脂貯槽內(nèi)的壓空沒作調(diào)節(jié)，壓空進(jìn)入量要么過多或過少；壓空量過多，若排氣閥排氣不暢，就會(huì)引起設(shè)備超壓，造成設(shè)備變形或廢樹脂被壓入排氣管道等安全問題；壓空量過小，壓空攪拌不能使廢樹脂和水混合均勻，引起廢樹脂下料不暢和堵塞。這樣的方式不僅不能確保廢樹脂貯槽的壓空攪拌所需壓力，易導(dǎo)致廢樹脂貯槽超壓，而且無法實(shí)時(shí)檢測廢樹脂貯槽的壓力，超壓不僅會(huì)導(dǎo)致廢樹脂貯槽的變形，而且會(huì)造成放射性物質(zhì)的擴(kuò)散。

本發(fā)明所述壓力傳感器為現(xiàn)有技術(shù)，用于實(shí)時(shí)采集廢樹脂貯槽的內(nèi)壓，并將采集到的內(nèi)壓信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)分析判斷，當(dāng)廢樹脂貯槽的內(nèi)壓低于設(shè)定的上限值時(shí)，繼續(xù)加料和壓空，當(dāng)廢樹脂貯槽的內(nèi)壓達(dá)到上限時(shí)，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出指令關(guān)閉進(jìn)料閥和壓控閥，避免由PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)超壓的問題。

本發(fā)明通過在現(xiàn)有的廢樹脂貯槽增設(shè)第一聯(lián)鎖控制回路，將廢樹脂貯槽的內(nèi)壓控制在一定范圍內(nèi)，確保廢樹脂貯槽不會(huì)出現(xiàn)超壓的情況，進(jìn)而避免了廢樹脂貯槽因內(nèi)部超壓導(dǎo)致的變形和放射性物質(zhì)擴(kuò)散的問題。

進(jìn)一步地，還包括第二聯(lián)鎖控制回路，所述第二聯(lián)鎖控制回路包括進(jìn)料閥和設(shè)置在排氣管上的排氣閥，所述進(jìn)料閥和排氣閥與PLC控制系統(tǒng)通信連接。

先檢查排氣閥是否處于全開狀態(tài)，若排氣閥全開了，才能打開進(jìn)料閥，防止操作失誤造成設(shè)備憋壓。

排氣閥與PLC控制系統(tǒng)通信連接，當(dāng)排氣閥開啟時(shí)，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出指令先開啟排氣閥然后再開啟進(jìn)料閥。

本發(fā)明通過設(shè)置第二聯(lián)鎖控制回路，避免了廢樹脂貯槽在不通氣的情況下直接進(jìn)料導(dǎo)致的超壓的問題。

進(jìn)一步地，還包括第三聯(lián)鎖控制回路，所述第三聯(lián)鎖控制回路包括壓空閥和排氣閥，所述壓空閥和排氣閥與PLC控制系統(tǒng)通信連接。

壓空閥必須滿足排氣閥處于全開狀態(tài)的條件時(shí)，才能被開啟，保證排氣通暢。

排氣閥與PLC控制系統(tǒng)通信連接，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出指令先開啟排氣閥然后再開啟壓空閥。

本發(fā)明通過設(shè)置第三聯(lián)鎖控制回路避免了廢樹脂貯槽因不通氣導(dǎo)致的超壓問題。

進(jìn)一步地，還包括第一級保護(hù)系統(tǒng)，所述第一級保護(hù)系統(tǒng)包括與廢樹脂貯槽連接的排氣管Ⅰ，所述排氣管Ⅰ上設(shè)置有呼吸式安全閥和安全閥。

所述呼吸式安全閥和安全閥為現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)廢樹脂貯槽處于常壓狀態(tài)時(shí)，呼吸式安全閥和呼吸閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，呼吸閥自動(dòng)開啟向廢樹脂貯槽內(nèi)補(bǔ)氣，當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)正壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)開啟呼吸閥自動(dòng)開啟向外排氣，保證廢樹脂貯槽的安全，呼吸式安全閥壓力設(shè)定值略高于呼吸閥，與呼吸閥工作原理相同，呼吸式安全閥和呼吸閥在較低的壓力下，即能夠?qū)U樹脂貯槽進(jìn)行排氣卸壓，使其處于常壓狀態(tài)工作，能夠很好的保證廢樹脂貯槽的安全。

本發(fā)明通過在現(xiàn)有的廢樹脂貯槽上增設(shè)排氣管Ⅰ，并且在排氣管Ⅰ上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)廢樹脂貯槽內(nèi)部壓力的呼吸式安全閥和安全閥，確保廢樹脂貯槽的內(nèi)壓恒定在一定范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)超壓或壓力過低的問題。

進(jìn)一步地，排氣管Ⅰ上還設(shè)置有就地壓力表和遠(yuǎn)傳壓力變送器，所述遠(yuǎn)傳壓力變送器與PLC控制系統(tǒng)通信連接。

所述就地壓力表和遠(yuǎn)傳壓力變送器為現(xiàn)有技術(shù)，用于監(jiān)測廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力，遠(yuǎn)傳壓力變送器將信號傳到PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，就地壓力表實(shí)現(xiàn)就地觀察。

進(jìn)一步地，就地壓力表和遠(yuǎn)傳壓力變送器設(shè)置在安全閥的前端，所述呼吸式安全閥設(shè)置在安全閥的出口端。

所述安全閥的前端具體是指排氣是氣流先經(jīng)過的位置，如此設(shè)置在測量廢樹脂貯槽的壓力時(shí)沒有壓力損失。

進(jìn)一步地，還包括第二級保護(hù)系統(tǒng)，所述第二級保護(hù)系統(tǒng)包括設(shè)置在壓空管上的減壓閥，在減壓閥的后端設(shè)置一個(gè)就地壓力表Ⅰ。

所述減壓閥為現(xiàn)有技術(shù)，所述減壓閥的后端具體是指氣流后經(jīng)過的位置，減壓閥能夠?qū)嚎展艿目諌哼M(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力過大時(shí)，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出指令開啟減壓閥對進(jìn)入到廢樹脂貯槽內(nèi)的空壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免空壓過大導(dǎo)致的廢樹脂貯槽內(nèi)超壓的問題。

進(jìn)一步地，所述減壓閥設(shè)置在壓空閥入口的前端。

如此設(shè)置便于調(diào)節(jié)壓力。

放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1）、檢查排氣閥是否處于全開狀態(tài)，若排氣閥全開，才能打開進(jìn)料閥；

2）、在排氣閥全開的狀態(tài)下由進(jìn)料管接收廢樹脂至廢樹脂貯槽；

3）、檢查排氣閥是否處于全開狀態(tài)，若排氣閥全開，打開壓空閥；

4）、廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)到廢樹脂貯槽的內(nèi)部壓力，并將信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)的負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，呼吸閥向廢樹脂貯槽內(nèi)補(bǔ)氣，當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)正壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，呼吸閥向外排氣；

5）、廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)到廢樹脂貯槽的內(nèi)部壓力，并將信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)廢樹脂貯槽內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí)，PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥和壓空閥，防止壓力超限。

采用本發(fā)明所示控制方法能夠很好對控制廢樹脂貯槽的內(nèi)壓，能夠有效避免出現(xiàn)超壓的問題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明所述的硬件均屬于通用設(shè)備，采購成本低，而且聯(lián)鎖控制回路不復(fù)雜，軟件上易于實(shí)現(xiàn)，適合用于工程推廣。

2、本發(fā)明通過設(shè)置第一級保護(hù)系統(tǒng)和第一級保護(hù)系統(tǒng)，雙重保護(hù)對廢樹脂貯槽的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，將廢樹脂貯槽的壓力控制在穩(wěn)定的常壓范圍內(nèi)，避免廢樹脂貯槽內(nèi)出現(xiàn)超壓的問題。

3、本發(fā)明通過軟件編程實(shí)現(xiàn)三個(gè)聯(lián)鎖控制回路，保證了設(shè)備安全，在控制室可遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的壓力，以及進(jìn)料閥、排氣閥、壓空閥的狀態(tài)，不需要人工現(xiàn)場干預(yù)，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖回路控制，自動(dòng)化程度高。

4、樹脂貯槽增設(shè)三個(gè)聯(lián)鎖控制回路，可操作性高，運(yùn)行穩(wěn)定，維修量小，而且維護(hù)方便，減少了工作人員受輻射的劑量，保證了輻射安全。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1是超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-進(jìn)料閥，2-壓空閥，3-排氣閥，4-溢流閥，5-排液閥，6-呼吸式安全閥，7-安全閥，8-就地壓力表，9-遠(yuǎn)傳壓力變送器，10-減壓閥，110-進(jìn)料管，111-壓空管，112-排氣管，113-溢流水管，114-排液管，115-排氣管Ⅰ，100-廢樹脂貯槽，200-溢流水貯槽，300-廢樹脂計(jì)量槽。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：

如圖1所示，放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，包括廢樹脂貯槽100，廢樹脂貯槽100連接有進(jìn)料管110、壓空管111、排氣管112、溢流水管113和排液管114，所述進(jìn)料管110上設(shè)置有進(jìn)料閥1，壓空管111上設(shè)置有壓空閥2，還包括第一聯(lián)鎖控制回路，所述第一聯(lián)鎖控制回路包括設(shè)置在廢樹脂貯槽100內(nèi)的壓力傳感器、進(jìn)料閥1和壓空閥2，所述壓力傳感器、進(jìn)料閥1和壓空閥2與PLC控制系統(tǒng)通信連接；還包括第二聯(lián)鎖控制回路，所述第二聯(lián)鎖控制回路包括進(jìn)料閥1和設(shè)置在排氣管112上的排氣閥3，所述進(jìn)料閥1和排氣閥3與PLC控制系統(tǒng)通信連接；還包括第三聯(lián)鎖控制回路，所述第三聯(lián)鎖控制回路包括壓空閥2和排氣閥3，所述壓空閥2和排氣閥3與PLC控制系統(tǒng)通信連接。

實(shí)施例2：

如圖1所示，本實(shí)施例基于實(shí)施例1，還包括第一級保護(hù)系統(tǒng)，所述第一級保護(hù)系統(tǒng)包括與廢樹脂貯槽100連接的排氣管Ⅰ115，所述排氣管Ⅰ115上設(shè)置有呼吸式安全閥6和安全閥7；還包括第二級保護(hù)系統(tǒng)，所述第二級保護(hù)系統(tǒng)包括設(shè)置在壓空管111上的減壓閥10，在減壓閥10的后端設(shè)置一個(gè)就地壓力表Ⅰ。

實(shí)施例3：

如圖1所示，本實(shí)施例基于實(shí)施例2，所述排氣管Ⅰ115上還設(shè)置有就地壓力表8和遠(yuǎn)傳壓力變送器9，所述遠(yuǎn)傳壓力變送器9與PLC控制系統(tǒng)通信連接；所述就地壓力表8和遠(yuǎn)傳壓力變送器9設(shè)置在安全閥7的前端，所述呼吸式安全閥6設(shè)置在安全閥7的出口端；所述減壓閥10設(shè)置在壓空閥2入口的前端。

放射性廢樹脂貯槽的超壓聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1）、檢查排氣閥3是否處于全開狀態(tài)，若排氣閥3全開，才能打開進(jìn)料閥1；

2）、在排氣閥3全開的狀態(tài)下由進(jìn)料管110接收廢樹脂至廢樹脂貯槽100；

3）、檢查排氣閥3是否處于全開狀態(tài)，若排氣閥3全開，打開壓空閥2；

4）、廢樹脂貯槽100內(nèi)的壓力傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)到廢樹脂貯槽100的內(nèi)部壓力，并將信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)的負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，呼吸閥7向廢樹脂貯槽100內(nèi)補(bǔ)氣，當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)正壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，呼吸閥7向外排氣；

5）、廢樹脂貯槽100內(nèi)的壓力傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)到廢樹脂貯槽100的內(nèi)部壓力，并將信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí)，PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥1和壓空閥2，防止壓力超限。

本發(fā)明的工作原理：廢樹脂貯槽100接收來自離子交換系統(tǒng)的廢樹脂，廢樹脂和水的混合物在重力輸送下通過進(jìn)料管110進(jìn)入廢樹脂貯槽100，下料前先關(guān)閉壓空閥2，再打開排氣閥3，使廢樹脂貯槽100處于常壓狀態(tài)，廢樹脂貯槽100內(nèi)的廢樹脂需轉(zhuǎn)運(yùn)到后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量、固化處理，轉(zhuǎn)運(yùn)前先進(jìn)行壓空攪拌，待廢樹脂和水?dāng)嚢杈鶆蚝螅蜷_排液閥5，再通過排液管114輸送到廢樹脂計(jì)量槽300內(nèi)，整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中排氣閥3一直處于打開狀態(tài)，防止設(shè)備憋壓。在壓空攪拌過程中，減壓閥10調(diào)節(jié)壓空進(jìn)入量來限制貯槽內(nèi)壓力超限，當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)廢液過多時(shí)，打開溢流閥4，溢流水經(jīng)過溢流水管113進(jìn)入到溢流水貯槽200內(nèi)。當(dāng)廢樹脂貯槽100處于常壓狀態(tài)時(shí)，呼吸式安全閥6和呼吸閥7均處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，開啟呼吸閥7向廢樹脂貯槽100內(nèi)補(bǔ)氣，當(dāng)廢樹脂貯槽100內(nèi)正壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，開啟呼吸閥7向外排氣，保證廢樹脂貯槽100的安全，呼吸式安全閥6壓力設(shè)定值略高于呼吸閥7，與呼吸閥7工作原理相同，呼吸式安全閥6和呼吸閥7在較低的壓力下，即能夠?qū)U樹脂貯槽100進(jìn)行排氣卸壓，使其處于常壓狀態(tài)工作，能夠很好的保證廢樹脂貯槽100的安全。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。