面向热室的聚变堆内部器件清洗去污遥操作装置关键技术研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文万方数据

2、面向热室的聚变堆内部器件清洗I

3、去污遥操作装置关键技术研究I『Ⅲ一石磊⋯⋯⋯⋯⋯一iF⋯⋯一⋯⋯⋯一j学科专业：核科学与技术导师姓名：宋云涛研究员完成时间：二0一六年五月六日万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinanversityotcienceandechnolo’．ClVAdissertationfordoctorSdegreeResearchonKeyTechnologiesofCleaning＆Decontaminati

4、onRemoteHandlingEquipment1_一一forFusionReactorln—Ves,,ssell—lComponentsinHotCell一——+—‘’——。、————一一～————⋯—一————一⋯—————————一一——————一一———⋯‘————⋯——————————⋯一一‘‘——————～。一——一Author'sName：ZhengGONG{speciality：NuclearscienceandTechn。l。gY}super、，‘sor：Prof．YuntaoSongFin

5、ishedtime：May6th,2016万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：冱!墨!五：墨中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件

6、和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。—／从开口保密。——年，作者签名：抠亚签字日期：五f左：臣：至导师签名：签字日期：万方数据摘要摘要中国聚变工程试验堆CFETR是继EAST东方超环之后的中国新一代的托卡马克装置。热室作为CFETR的重要辅助设施，不仅仅在维护中发挥重要作用，还肩负着0．3—0．5高Du够Time运

7、行和建设安装期间以及退役期间相关工作。热室是处理放射性废物的场所，它不同于一般设备的维护场所，其内部处理的均是高放射性的有毒有害物质，因此热室内的各种工艺十分复杂。清洗去污是聚变装置内部部件在热室内维护和退役的重要环节，清洗技术在降低热室内辐射剂量和限制热室放射性流出物的过程中，扮演着极为重要的角色。热室内放射性污染物清洗效果的优劣不仅涉及从业人员职业照射水平、核设施放射性流出物管控、遥操作装置及核安全装置寿命及可靠性、放射性污染物扩散和环境保护等重大问题，还直接影响到聚变实验的进行以及聚变装置安全。本研究以维

8、护和退役的中的清洗去污为研究对象分别从设计原则、特殊工艺要求、清洗方法选择、遥操作执行方案选择与设计、清洗工艺流程设计、相关执行部件的设计分析及验证、清洗废弃物的处理处置以及循环使用等方面开展了面向热室的聚变堆内部器件清洗去污遥操作装置关键技术研究，具体工作如下：针对聚变装置热室的研究较少，缺乏相关指导原则和评判依据的现状，从整体维护工艺路线及相关设计原则和特殊要求入手，提出了预研阶段CFETR整体维护方案：明确了维修和退役两种维护方式，并在此基础上针对IVC和遥操作等相关部件的维护给出了详细的维护流程，系统的

9、分析和研究了热室遥操作装置R&D过程中需要遵守的ALARA、BAT、BEP、全生命周期管理等涉及核涉氚操作的相关原则，并详细剖析了热室内维护相关研究中各原则需要详细考虑的关键要素和相关原则之间的相互联系，为后续清洗方法的选择和决策问题提供相关的指导依据。针对热室内清洗去污的对象，确定了聚变装置内产生的颗粒成分和组成以及性状，分析了维护过程中放射性颗粒潜在的危害，明确了清洗去污工作的必要性和重要性，针对残氚和相关环保要求以及清洗过程中产生的清洗废物的处理给出的相关处理方案和设计指导意见，并对多种放射性污染表面清洗

10、方法从多方面进行分析和甄别，选择了最适合的干冰爆破清洗作为热室内清洗去污首选方法，结合该方法存在的若干问题，逐一分析提出了解决方法，并制定了聚变装置热室内清洗去污的总体工艺路线。针对涉核涉氚情况下的清洗去污的防护措施进行了相关研究，设计了双层包覆结构的清洗容器，并结合包覆结构内简单直接的流水作业式操作的要求，对清万方数据摘要洗执行方案进行了分析，提出了大覆盖清洗范围结合直线运送的清洗执