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专利名称:在线超声波去污装置的制作方法
技术领域:
本实用新型属于超声波去污技术领域:
,具体地说是涉及一种在线去除金属容器或管线内表面污染的超声波装置。
背景技术:
在核工业或其它行业的设备中有许多被放射性元素严重污染的容器或管线,这些放射性污染物大多积存在设备腔体内表面,在检修过程中会对检修人员形成强烈的外照射源项;另外,由于设备跑冒滴漏或开放性操作,也存在着放射性污染扩散的风险。因此,为了保护检修人员、保护环境,就必须去除此类污染。
超声波是一种交变声压,在液体中传播时能使液体出现稀疏状态和密集状态,在密集状态区,液体承受压力,而在稀疏状态区则承受拉力,在拉力集中的地方会形成空穴。空穴不断地产生和闭合、消失,在空穴的周围立即出现高达数百个大气压的巨大压力,并伴随着强大的冲击波。这种空穴的产生、消失不断反复的过程,称之为空化现象。空穴的破裂、消失而产生的巨大压力和冲击波称为空化效应。几千个真空泡在1秒钟内快速破裂几千次,其空化效应是十分巨大的。利用空化效应可以对工件表面进行清洗,使污染物从工件表面上被剥离。由于超声波具有衍射、透射、绕射的
特点,故表面复杂工件的污垢也能清除干净,同时由于空化泡的直径仅为微米数量级,所以在去污过程中不会对工件表面造成任何可以察觉的损伤。在目前所有的去污方法中,超声波是效率最高、效果最好的一种去污方法。
目前,超声波去污技术已商用于核工业放射性污染的去污,其基本方法是采用槽式浸泡去污,仅适用于小型离线金属部件外表面污染的去除。如一种超声波/化学联合去污工艺及其设备专利申请(),对于小型离线金属部件外表面污染的去除效果很好,但这种工艺也存在以下不足
1).污染的设备部件需拆除解体后才能进行去污操作,然而拆除解体是一种开放性操作方法,会大大增加放射性污染物扩散的风险。
2).去污的整体工艺装置结构复杂庞大。
3).去污产生的二次废物量较大。
4).当内表面被污染的设备部件应用这种装置去污时,有可能增加设备部件外表面二次污染的风险。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服上述现有技术的缺点,提供一种在线超声波去污装置,该装置体积小、重量轻,安装快速、简便,可在线操作,降低了放射性污染扩散的风险。本实用新型是通过以下技术方案实现的
在线超声波去污装置,包括超声波发生器和换能器,超声波发生器与换能器之间通过电线连接,在换能器的前端活动连接有一可更换的异形变幅杆,所述异形变幅杆的前端面具有与待去污部件外形相配套的曲率。
本实用新型还在换能器上固定安装有固定座,紧固装置活动连接在固定座上,用于将异形变幅杆压紧在待去污部件的外表面。
与现有技术相比,本实用新型的在线超声波去污装置具有以下有益效果-
1)可在线操作
本实用新型突破了现有超声波清洗装置槽式浸泡的清洗模式,无需对设备部件进行解体离线,就可以针对在线放射性污染部件(管线或容器)的内表面污染进行去污操作,大大降低了放射性污染扩散的风险,增强了辐射防护的安全性和可靠性。
2)结构简单
本实用新型的在线超声波去污装置体积小,重量轻,安装快速、简便,,可适用于各种复杂现场的去污需求。
3)高效定位去污
本实用新型可以针对待去污设备部件的放射性污染热点,依据待去污部件的外形曲率更换相应的超声波异形变幅杆头,对污染热点进行定点或扫描去污,增强了去污效果,提高了
工作效率。
4)二次废物量小
本实用新型使用的去污介质为待去污容器内充满的溶液(对于碳钢部件使用清水;对于不锈钢部件使用氧化还原溶液),因此,二次废物仅是管线或容器内的溶液,不增加额外废物
5)无二次污染
本实用新型在去污时,去污溶液不与待去污设备部件的外表面接触,因而不会对待去污部件的外表面产生二次污染。
图1为本实用新型在线超声波去污装置的结构示意图。
具体实施方式
在线超声波去污装置的结构如图1,包括超声波发生器1和换能器3,超声波发生器1为车载可移动式的,超声波发生器1与换能器3之间通过电线2连接,在换能器3的前端活动连接有一可更换的异形变幅杆5,所述异形变幅杆5的前端面具有与待去污部件外形相配套的曲率。
在换能器3上固定安装有固定座4,紧固装置6活动连接在固定座4上,用于将异形变幅杆5压紧在待去污部件的外表面。
本实用新型的工作原理为在待去污部件内充满去污介质,如清水或一定配比的化学去污液,超声波发生器将一定频率电压(50Hz、380V)的电能通过换能器转变成一定频率和功率(20kHz
、15w/cm2以上)的纵向波,纵向波透过待去污金属容器或管线外壁(壁厚应用范围l20圆),在去污介质中形成超声空化效应和超声加速效应,将待去污金属容器或管线内表面放射性污染物溶入去污介质中,最终形成去污废液排出,清洗容器或管道,达到去除金属容器或管线内表面污染的目的,对被放射性污染的管线或容器内表面进行了高效的去污。
权利要求
1、在线超声波去污装置,包括超声波发生器(1)和换能器(3),超声波发生器(1)与换能器(3)之间通过电线(2)连接,其特征是在换能器(3)的前端活动连接有一可更换的异形变幅杆(5),所述异形变幅杆(5)的前端面具有与待去污部件外形相配套的曲率。
2、根据权利要求
1所述的在线超声波去污装置,其特征是在换能器(3)上固定安装有固定座(4),紧固装置(6)活动连接在固定座(4)上,用于将异形变幅杆(5)压紧在待去污部件的外表面。
专利摘要
在线超声波去污装置,包括超声波发生器和换能器,超声波发生器与换能器之间通过电线连接,在换能器的前端活动连接有一可更换的异形变幅杆,所述异形变幅杆的前端面具有与待去污部件外形相配套的曲率。本实用新型解决了现有超声波无法解决的大型设备及管线内表面在线去污的难题,免除了污染设备拆除解体操作程序,降低了污染扩散的风险,减少了二次废物产生量,缩短了检修工期,提高了工作效率。