气力驱动废树脂长距离输送设计研究和验证

刘文磊; 邹庆华; 李振臣; 林力; 骆枫; 陈莉; 张建兵

doi:10.13832/j.jnpe.2024.S1.0192

气力驱动废树脂长距离输送设计研究和验证

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0192

刘文磊^{1, 2,},
邹庆华³,
李振臣^{1, 2},
林力^{1, 2},
骆枫^{1, 2},
陈莉¹,
张建兵⁴

1.
中国核动力研究设计院反应堆运行与应用研究所，成都，610213
2.
四川省核设施退役及放射性废物治理工程实验室，成都，610213
3.
中国人民解放军 92351部队，海南三亚，572016
4.
中国核动力研究设计院设备制造厂，成都，610213

详细信息

作者简介:
刘文磊（1990—），男，高级工程师，主要从事放射性废物处理技术、工程设计等方面的研究，E-mail: 276721407@qq.com

中图分类号: TL932.1
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出版历程
- 收稿日期: 2023-12-09
- 修回日期: 2024-04-16
- 刊出日期: 2024-06-15

Design Research and Verification of Pneumatic Driven Long-distance Transportation of Spent Resin

Liu Wenlei^{1, 2
,},
Zou Qinghua³,
Li Zhenchen^{1, 2},
Lin Li^{1, 2},
Luo Feng^{1, 2},
Chen Li¹,
Zhang Jianbing⁴

1.
Reactor Operation and Application Sub-Institute, Nuclear Power Institute of China, Chengdu, 610213, China
2.
Sichuan Provincial Engineering Laboratory of Nuclear Facility Decommissioning & Radwaste Management, Chengdu, 610213, China
3.
92351 Unit of Chinese People’s Liberation Army, Sanya, Hainan, 572016, China
4.
Equipment Manufactory, Nuclear Power Institute of China, Chengdu, 610213, China

摘要

摘要: 为解决放射性废树脂长距离管道输送过程中废树脂沉积造成管道局部热点的工程难题，通过流动理论计算和管道综合受力分析，并结合实际的工程设计，建设了一套约1300 m的废树脂长距离输送管道系统。该管道采用内壁整体光滑设计思想，管道热补偿利用管道自补偿、大弯曲半径方形补偿器和空间Z形补偿结构等，阀门、管件均订制与管道内径匹配，安装完毕后，进行了液压、模拟输送和工程验证试验。验证结果表明，该废树脂输送管道解决了长距离管道输送过程中废树脂沉积造成管道局部热点的工程问题，系统固有安全性高、操作简便，显著缩短操作时间、减少二次放射性废物产生、降低人员劳动强度和受照剂量，工程应用效果良好。
- 放射性 /
- 废树脂 /
- 管道输送 /
- 工程设计 /
- 工程验证
Abstract: In order to solve the engineering problem of local radioactive hot spots caused by spent resin deposition in the process of radioactive spent resin long-distance pipeline transportation, a set of 1300 m spent resin ultra-long-distance pipeline system was constructed on the basis of theoretical calculation of pneumatic driven flow, comprehensive stress analysis of pipeline and engineering design combined with field practice. The pipeline adopts the design idea of overall smooth inner wall, pipeline self-compensation for the thermal expansion compensation, large bending radius square compensator and space Z-shaped compensation structure, etc. The valves and fittings are customized to match the inner diameter of the pipeline. After installation, the hydraulic test, simulated transportation test and engineering verification are carried out. The verification results show that the spent resin transportation pipeline has solved the engineering problem of local hot spots caused by spent resin deposition during long-distance pipeline transportation. The system has high inherent safety and simple operation, which significantly shortens the operation time, reduces the generation of secondary radioactive waste, reduces the labor intensity and radiation dose of personnel, and has good engineering application effect.
- Radioactive /
- Spent resin /
- Pipeline transportation /
- Engineering design /
- Engineering verification

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图 1 管道简化模型

A—管道起点；B、C—管道转向拐点；D—管道尾端

Figure 1. Simplified Pipeline Model

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图 2 大弯曲半径方形补偿器设计

M—外伸臂总长；m—外伸臂直段长；N—自由臂总长，n—自由臂直段长；R—管件弯曲半径；D_n—管道公称直径

Figure 2. Design of Large Bending Radius Square Compensator

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图 3 空间Z形热补偿管节设计

H—管道垂直方向下降高度；W—管节外伸臂长。

Figure 3. Design of Z-shaped Compensation Structure

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图 4 新废树脂管道模拟废树脂输送试验流程图

J1~J5—TR01装置去离子水进口、压空进口、去离子水出口、去离子水溢流口、新废树脂管道进口的快速接头；V1~V6—TR01装置管道阀门；L1—压空流量计；F1~F12—新废树脂管道球阀。

Figure 4. Flow Chart for Simulating Spent Resin Transportation with New Pipeline

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