[发明专利]具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置及方法

说明书

具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置及方法，涉及核废金属放射性去污技术领域。具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置，包括喷枪、砂尘分离器、砂尘收集器、钢珠清洗机、钢珠遣返器、干冰供给装置、高压空气气源和负压抽气设备；核废金属表面放射性去污方法，方法如下：将喷枪正对并抵住核废金属的表面，然后启动高压空气气源和负压抽气设备；使钢珠在喷枪、筛选仓、回收仓的内部之间循环流动。放射性去污专用钢珠的清洗方法，方法如下：将钢珠汇集至筛选仓内；将钢珠输送至钢珠清洗机内；清洗钢珠；将钢珠送入回收仓内。本发明用于核废金属表面放射性去污，解决了现有的喷丸处理设备无法满足核废金属放射性去污的要求的问题。

技术领域

本发明涉及核废金属放射性去污技术领域，特别是一种具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置及方法。

背景技术

喷丸处理是一种广泛采用的表面强化工艺，其通过丸粒轰击工件表面的方式植入残余压应力，以提升工件的疲劳强度，还具有表面消光、去除氧化皮、消除残余应力的效果。

喷丸处理可应用于核废金属的放射性去污，能有效剥离核废金属表面的污渍、锈迹和放射性物质层，达到放射性去污的效果。将核废金属的放射性相对较高的表层物质金属进行剥离，仅保留放射性相对较低的内芯内层金属，则有助于实现核废料的回收再利用，相当于减少了核废料的储存量，降低了核废料的储存管理成本，具有非常重大的现实意义。

然而，现有的喷丸设备无法满足核废金属放射性去污的要求，具体体现在以下几点：

1、喷丸处理剥离下来的灰尘会分散在一个开放性的环境中，再通过放置在开放性的环境中的除尘设备进行吸附过滤，当应用于核废金属的放射性去污时，如何将喷丸处理剥离下来的灰尘(灰尘中含有放射性核素)限制在一个相对封闭的环境中，使操作操作人员免受核辐射伤害是必须解决的问题；

2、喷丸处理所使用的钢珠是循环使用的，并非使用一次就丢弃，当喷丸处理应用于常规金属表面硬化处理时，可一直循环使用到钢珠破碎或破损再丢弃，循环次数通常可达10次以上。当喷丸处理应用于核废金属放射性去污时，钢珠仅循环1次就会沾染放射性核素，若继续使用将造成二次污染，如何针对被污染的钢珠进行放射性去污，以避免其使用过程中产生二次污染，是必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置及方法，它用于核废金属的放射性去污流程中，解决了现有的喷丸处理设备无法满足核废金属放射性去污的要求的问题。

本发明的技术方案是：具有钢珠放射性自清洗功能的喷丸装置，包括喷枪、砂尘分离器、砂尘收集器、钢珠清洗机、钢珠遣返器、干冰供给装置、高压空气气源和负压抽气设备；

喷枪内部设有汇合腔、钢珠射入通道和钢珠回收通道；钢珠射入通道的前端和钢珠回收通道的前端分别连通至汇合腔的后端，汇合腔的前端、钢珠射入通道的后端、钢珠回收通道的后端分别在喷枪上形成喷丸操作口、钢珠入口A、钢珠出口A；

砂尘分离器包括从上至下依次设置的筛选仓、回收仓和三通接头；筛选仓的上端两侧分别设有钢珠入口B和砂尘出口，筛选仓下端设有鼓风口A、钢珠下落口和钢珠出口B；钢珠入口B通过气路管道与喷枪的钢珠出口A连通；钢珠下落口上设有电控阀A；钢珠出口B上设有电控阀D；回收仓上端设有正对筛选仓的钢珠下落口A的敞口，回收仓下端设有钢珠出口C，回收仓侧壁上设有负压排气口和钢珠遣返口；三通接头上设有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口连接在回收仓的钢珠出口C上，第二端口通过气路管道与喷枪的钢珠入口A连通；

砂尘收集器包括集尘仓和安装在集尘仓内腔中的滤芯；滤芯将集尘仓内腔分隔为互不连通的上腔和下腔，集尘仓的外壁上设有连通至下腔的砂尘入口和连通至上腔的滤后出气口；砂尘入口通过气路管道与筛选仓的砂尘出口连通；