[实用新型]一种氚污染物件表面热吹扫去污装置

说明书

本实用新型公开了一种氚污染物件表面热吹扫去污装置。该装置包含去污单元和测量单元。该装置利用热解吸结合高速气体载带吹扫交换，通过加热含一定氢量或水汽的气体，经气刀压缩加热气体后高速吹扫和加热解吸实现氚的脱附，使得氚污染物件达到再复用要求，具有安全、高效、去污因子高、无二次污染的优点，能够实现氚污染物件表面微损伤，满足氚污染物件表面去污后的复用要求，广泛适用于金属、线缆和玻璃等材料的氚污染物件的表面去污。本实用新型的氚污染物件表面热吹扫去污装置能够简化去污流程，装置密闭自动化，尾气达标排放，避免了工作人员直接接触氚引起职业健康危害的不利影响。

技术领域

本实用新型属于放射性污染去污领域，具体涉及一种氚污染物件表面热吹扫去污装置。

背景技术

国际核聚变计划进展将涉及到公斤级氚的处理，在氚生产、纯化、运输/转移以及测量的所有方法中，均涉及到一个普遍的问题：氚与材料之间的化学反应。实际运行显示，大约有1.0%的氚被装置吸收。研究表明这些结构材料表面不断接触氚，会造成表面氚污染，需要尽快进行去污处理，否则氚在固体材料晶格间隙中能迅速扩散而造成材料的深度污染，另外也会对结构材料造成性能损伤，影响其结构性能，同时造成其他部件的交叉污染，并对工作人员造成持续辐射照射。Tokomak 运行经验表明壁去污的主要任务之一就是控制壁材料中氚的滞留量。可见这些设施运行期间及未来退役时，都将面临大量的放射性去污作业。表面氚在材料的整体吸收和渗透中起着至关重要的作用。物件表面氚的吸附中，由于氚处理设施内外表面暴露在空气和水分中，因此各种物件表面不可避免吸附大量的水分子，而这些水层在结构材料中无处不在，氚作为同位素氢，通过置换物件表面吸附水的质子形成氚化水（HTO）吸附在物件表面及近表层。因此氚的去污往往针对表层和近表层吸附氚。考虑二次污染和废物最小化，氚的去污宜采取干法去污，气体载带交换和加热解吸是最有效的方法。但目前报道的气体加热载带去污都是对常压气体进行加热后端抽气泵抽动实现气流流动，该方式对金属表面去污时热气流作用力弱热量损失快，热解吸和物理脱附力弱。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种氚污染物件表面热吹扫去污装置。

本实用新型的氚污染物件表面热吹扫去污装置，其特点是：所述的装置包含去污单元和测量单元，去污单元包含通过管道顺序连接的配气系统、阀门Ⅰ、气体加热系统、阀门Ⅱ、气刀、阀门Ⅲ、气体冷却系统、阀门Ⅳ、抽气泵和阀门Ⅴ；测量单元包含表面污染测量装置和尾气测量装置，表面污染测量装置测量吹扫前和吹扫后的氚污染物件表面的污染强度，尾气测量装置测量气体冷却系统流出的尾气。

所述的气体加热系统包括加热装置和温度传感器Ⅰ，加热装置加热从配气系统输入的气体，温度传感器Ⅰ测量气体的温度。

所述的气刀内部设置有气刀内腔，气刀的外部设置有温度传感器Ⅱ，经气体加热系统加热后的气体经气刀内腔压缩后吹出，温度传感器Ⅱ测量气刀出口气体温度。

所述的表面污染测量装置的测量探测限为0.2Bq/cm²。

所述的尾气测量装置为电离室，电离室的测量探测限为2×10⁵Bq/m³。

所述的气刀内腔的工作压力范围为0.3MPa-0.6MPa。

本实用新型的氚污染物件表面热吹扫去污装置的工作过程如下：

a.氚污染物件表面污染测量

表面污染测量装置测量吹扫前的氚污染物件表面的污染强度；

b.气体加热

将配气系统配制的气体通入气体加热系统的加热装置加热，温度传感器Ⅰ测量气体温度，待气体加热到所需温度后通过管道通入气刀；

c.气刀吹扫去污