CN103886924B - 屏蔽顶盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏蔽顶盖，覆盖在反应堆压力容器的开口上以减少核辐射剂量，所述屏蔽顶盖包括上盖体和下盖体，所述上盖体包括上盖体侧壁和设置于所述上盖体侧壁上端的盖板，以使所述上盖体形成下部开口的筒体；所述下盖体为上下贯通的筒体，所述上盖体的下端和所述下盖体的上端周边封闭固定连接；所述下盖体的下端设有与反应堆压力容器相对应的下法兰。在反应堆压力容器换料大修时，将屏蔽顶盖盖合于反应堆压力容器的顶部，增加屏蔽，减少受辐射剂量，减少作业人员吸入放射性物质；同时，防止作业人员在检修反应堆压力容器时坠入反应堆压力容器抑或作业人员随身携带的物品坠入反应堆压力容器，从而提高作业安全。

Description

屏蔽顶盖

技术领域

本发明涉及一种维修设备，尤其涉及一种反应堆压力装置维修设备。

背景技术

反应堆燃料组件在反应堆压力容器内能量耗尽后，需要更换新的燃料棒。在更换燃料棒期间，对反应堆压力容器进行维修保养，以保障反应堆压力容器一回路压力边界的完整性。

在反应堆换料大修期间，将反应堆顶盖打开，对反应堆压力容器法兰密封面和螺纹孔等进行清洗、检查和维修。由于反应堆压力容器内辐射剂量较高，对反应堆压力容器的维修需要只能等到反应堆压力容器辐射剂量降低至一定限值后才能进行。

即使辐射剂量低于限值，作业人员仍会受到较高辐射；同时，由于反应堆压力容器的顶盖打开，作业人员在反应堆压力容器顶部清洗检修反应堆压力容器时，极有可能吸入反射性气体，更甚者，作业人员可能会坠入反应堆压力容器抑或作业人员随身携带物品坠入反应堆压力容器。

为避免以上种种意外情况发生，对反应堆换料大修时，会在工作区域内搭设一些保护措施。但是这些保护措施的搭建耗时耗力，效果也不明显。

因此，需要一种反应堆压力容器检修装置，提高反应堆压力容器检修的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆压力容器检修装置，从而提高反应堆压力容器检修的安全性。

为了实现上述目的，本发明公开了一种屏蔽顶盖，覆盖在反应堆压力容器的开口上以减少核辐射剂量，所述屏蔽顶盖包括上盖体和下盖体，所述上盖体包括上盖体侧壁和设置于所述上盖体侧壁上端的盖板，以使所述上盖体形成下部开口的筒体；所述下盖体为上下贯通的筒体，所述上盖体的下端和所述下盖体的上端周边封闭固定连接；所述下盖体的下端设有与反应堆压力容器相对应的下法兰。

与现有技术相比，本发明提供的屏蔽顶盖，在反应堆压力容器换料大修时，打开反应堆压力容器的顶盖后，将屏蔽顶盖覆盖在反应堆压力容器的顶部开口上，屏蔽顶盖屏蔽反应堆压力容器，减少，减少作业人员吸入放射性物质；同时，防止作业人员在检修反应堆压力容器时坠入反应堆压力容器抑或作业人员随身携带的物品坠入反应堆压力容器，从而提高作业安全。屏蔽顶盖为上盖体和下盖体的分体结构，在运输和转移时，将屏蔽顶盖分为分离的上盖体和下盖体；转移至目的地时，将上盖体和下盖体周边封闭固定连接，从而方便屏蔽顶盖的运输和转移。

较佳的，所述反应堆压力容器安装有至少一个导向柱，所述屏蔽顶盖外壁设置有导向机构，所述导向机构与所述导向柱配合以安装定位所述屏蔽顶盖；通过导向柱和导向机构相配合，使得屏蔽顶盖放置的位置非常精准，避免放置屏蔽顶盖过程中，屏蔽顶盖撞击反应堆压力容器法兰密封面；抑或屏蔽顶盖的位置放置不到位，影响对反应堆压力容器的检修。

较佳的，所述下法兰下侧面可拆卸地连接有支承柱；所述支承柱的下端抵顶所述反应堆压力容器内的堆内构件，以定位所述屏蔽顶盖；支承柱的设置，避免下法兰与堆内构件的疏水管直接接触，避免疏水管受损，同时保障屏蔽顶盖的屏蔽效果。

具体地，所述下盖体的侧壁设置有支承柱存放装置，所述支承柱存放装置用于存放所述支承柱；支承柱体积较小，当不使用支承柱的情况下，将支承柱存放在支承柱存放装置内，有效防止支承柱遗失。

较佳的，所述下法兰于所述反应堆压力容器的定位键处对应开设有定位键避让口，所述下法兰固定有封闭所述定位键避让口的封帽；设置定位键避让口使得下法兰可方便地放置到反应堆压力容器顶部的开口处；封帽封闭定位键避让口，防止异物从缝隙处坠入反应堆压力容器内。

较佳的，所述下法兰于堆内构件上疏水管的位置开设有上疏水管避让孔；在反应堆压力容器内只有下部堆内构件时，下法兰的下表面可以低于反应堆压力容器法兰密封面同时不与疏水管干涉，进一步减少核辐射剂量，同时避免异物坠入反应堆压力容器内。

较佳的，所述屏蔽顶盖还包括呈圆环状的防护环，所述防护环绕设于所述下盖体的周侧，且所述防护环的外径大于所述下法兰的外径，所述防护环的内径小于所述下法兰的外径。

较佳的，所述盖板开设有排气孔和/或排水孔；通过排气孔对反应堆压力容器内部抽气，将反应堆压力容器内的放射性气体吸出，防止作业人员吸入；排水孔以便于对反应堆压力容器进行排水。

较佳的，所述盖板设置有用于移动所述屏蔽顶盖的吊具；吊具可方便地与反应堆安全壳内环吊电子称连接抑或和普通行车吊钩连接，从而将屏蔽顶盖方便地移至反应堆压力容器开口处抑或自反应堆压力容器开口处移开。

较佳的，所述盖板上设置有防滑挡板和安全带挂杆。

较佳的，所述下盖体的侧壁内封装有铅屏层；所述铅屏层阻隔核辐射，进一步提高屏蔽顶盖的屏蔽效果。

较佳的，所述上盖体和所述下盖体的内壁设置有不锈钢板，所述下法兰的表面堆焊有不锈钢层；所述不锈钢板和不锈钢层，有效防止屏蔽顶盖发生腐蚀、生锈，从而避免屏蔽顶盖腐蚀生锈产生的铁锈坠入反应堆压力容器内。

较佳的，所述屏蔽顶盖外壁设置有呈分体结构的爬梯，所述爬梯包括连接于所述上盖体的上爬梯和可拆卸地连接于所述下盖体的下爬梯；爬梯用于供作业人员爬到屏蔽顶盖上作业；爬梯呈分体结构，使得上爬梯和下爬梯的体积都较小，且下爬梯可拆卸地连接于下盖体，现场作业清洗和检修法兰密封面时，将下爬梯拆离下盖体，可避免下爬梯干涉作业人员对法兰密封面的检修。

附图说明

图1为本发明屏蔽顶盖的立体结构示意图。

图2为本发明屏蔽顶盖的俯视图。

图3为图2中A-A方向的剖视图。

图4为图3中C部的放大图。

图5为图2中B-B方向的剖视图。

图6为图5中D部的放大图。

图7为图5中E部的放大图。

图8为本发明屏蔽顶盖第一使用状态下，在图2中的A-A方向上的剖视图。

图9为图8中F部的放大图。

图10为本发明屏蔽顶盖第一使用状态下，在图2中的B-B方向上的剖视图。

图11为图10中G部的放大图。

图12为本发明屏蔽顶盖第二使用状态下，在图2中的A-A方向上的剖视图。

图13为图12中H部的放大图。

图14为本发明屏蔽顶盖第二使用状态下，在图2中的B-B方向上的剖视图。

图15为图14中I部的放大图。

图16为图14中J部的放大图。

图17为本发明屏蔽顶盖第三使用状态下，在图2中的A-A方向上的剖视图。

图18为图17中K部的放大图。

图19为本发明屏蔽顶盖第三使用状态下，在图2中的B-B方向上的剖视图。

图20为图19中L部的放大图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1-图7所示的屏蔽顶盖100，包括上盖体110和下盖体120。其中，上盖体110包括呈上下贯通的上盖体侧壁111和固定地连接于上盖体侧壁111上端的盖板112，上盖体侧壁111和盖板112围成一上部封闭、下部开通的筒体；下盖体120为上下贯通的筒体，上盖体侧壁111的下端与下盖体120的上端周边通过12个螺栓130可拆卸地固定连接。结合图8-图20所示，更具体地：

如图1和图2所示，盖板112上侧设置有吊具，吊具包括吊耳112a和挂环112b。具体地：盖板112向上凸伸形成十字梁112c；十字梁112c的中部设置有吊耳112a，吊耳112a包括自盖板112上侧面的中部向上凸伸形成的吊块112a1，吊块112a1的中部开设有一吊孔112a2，吊耳112a可与反应堆安全壳内的环吊电子称相连接，通过环吊电子称连接吊耳112a，可方便地移动屏蔽顶盖100；十字梁112c的其中一梁上左右对称地设置有两挂环112b，挂环112b可与普通行车吊钩相连接，在没有环吊电子称或环吊电子称使用不方便的场合，亦可用普通行车的吊钩与挂环112b连接，从而移动屏蔽顶盖100。吊耳112a和挂环112b仅择其一设置亦可。

较佳的，盖板112上设置安全带挂杆112d，安全带挂杆112d用于连接作业人员的安全带，从而有效防止作业人员从屏蔽顶盖100上坠落，具体地：十字梁112c的其中另一没有设置挂环112b的梁上，设置有安全带挂杆112d，安全带挂杆112d左右对称地设置两个。

较佳的，盖板112周边向上凸伸形成防滑挡板112e，防滑挡板112e用于防止处于盖板112上的作业人员和操作工作自盖板112滑落。

较佳的，盖板112上开设有排气孔112f和排水孔112g。具体地：于盖板112上开设排气孔112f和排水孔112g，其中，排气孔112f直径较小，排水孔112g直径较大，排气孔112f和排水孔112g均连通反应堆压力容器内部，以加速对反应堆压力容器排气和排水。更具体地：排气孔112f上焊接一带法兰的管子(图中未示)，以便与外部排气管相连，通过排气孔112f加速对反应堆压力容器内部抽气，防止周围作业人员吸入放射性气体；排水孔112g上安装盖子(图中未示)，防止在盖板112上的作业人员自排水孔112g坠入反应堆压力容器200内，当需要对反应堆压力容器200内部加速排水时，将盖子打开，利用抽水设备通过排水孔112g对反应堆压力容器200内部抽水。排气孔112f和排水孔112g仅择其一设置亦可。

如图3-图7所示，下盖体120的下端设有与反应堆压力容器200相对应的下法兰121。为配合反应堆压力容器，下法兰121上分别开设有：如图3和图4所示的定位键避让口121a，定位键避让口121a正对反应堆压力容器的定位键(图中未示)地设置有4个，当屏蔽顶盖100扣合于反应堆压力容器上时，定位键避让口121a正对定位键，使得下法兰121放置入反应堆压力容器的顶部开口处，减小屏蔽顶盖100与反应堆压力容器之间的缝隙，提高屏蔽顶盖100的屏蔽效果；如图3和图4所示的封帽121b，封帽121b固定于下法兰121并封闭定位键避让口121a，防止异物从定位键的缝隙处坠入反应堆压力容器抑或反应堆压力容器的核辐射剂量过高，进一步提高屏蔽顶盖100的屏蔽效果；如图5和图6所示的上疏水管避让孔121c，上疏水管避让孔121c开设于正对反应堆压力容器内的下部堆内构件的上疏水管221(如图15所示)地设置有24个，如图14和图15所示，当反应堆压力容器200内的上部堆内构件210移出、反应堆压力容器200内仅余下部堆内构件220的维修工况下，24个上疏水管避让孔121c对应下部堆内构件220的上疏水管221地放置，上疏水管221的上端伸入上疏水管避让孔121c内，使得下法兰121的下表面低于反应堆压力容器200的法兰密封面240同时不与下部堆内构件220的上疏水管221干涉，提高屏蔽顶盖100的屏蔽效果，减少对周围作业人员的辐射。进一步地，上疏水管避让孔121c为盲孔。

如图5和图7所示，下法兰121的下侧面可拆卸地连接有支承柱121d。如图14和图16所示，当反应堆压力容器200内的上部堆内构件210移出、反应堆压力容器200内仅余下部堆内构件220的维修工况下，为避免下法兰121与下部堆内构件220直接接触，避免下法兰121抵压到下部堆内构件220的疏水管121c而影响屏蔽顶盖100的屏蔽效果，将支承柱121d通过螺栓连接于下法兰121的下侧面，通过支承柱121d抵顶下部堆内构件220，有效避免下法兰121与下部堆内构件220接触，保障屏蔽效果。进一步地，由于屏蔽顶盖100为碳钢制成，为防止铸铁生锈形成的铁屑落入反应堆压力容器200内，于下法兰121与支承柱121d连接的面上堆焊形成不锈钢层121e。进一步地，如图1所示，屏蔽顶盖100的外壁固定有用于存放支承柱121d的支承柱存放装置122；当屏蔽顶盖100在非使用状态下时，将支承柱121d存放在支承柱121d存放装置内，避免支承柱121d遗失。

再请参阅图5和图7，屏蔽顶盖100还包括呈圆环状的防护环140。防护环140的外径大于下法兰121的外径，防护环140的内径小于下法兰121的外径；防护环140套装于下盖体120，使得防护环140绕设于下盖体120的周侧；结合图8-图20所示，屏蔽顶盖100覆盖在反应堆压力容器200的开口上时，防护环140覆盖在反应堆压力容器200的法兰密封面240上，以保护法兰密封面240。更具体地：当检修法兰密封面240时，将覆盖在法兰密封面240上的防护环140向上抬高，露出法兰密封面240以便检修；当法兰密封面240检修完毕、检修螺纹孔250时，将防护环140重新覆盖在法兰密封面240，以保护法兰密封面240，避免法兰密封面240在检修过程中受损。进一步地，于下法兰121的上侧面设置有若干个挂钉121f，防护环140开设有与挂钉121f相对应的挂孔，挂钉121f穿过挂孔，以定位该防护环140。

如图3所示，下盖体120的侧壁内封装有铅屏层123，通过铅屏层123阻隔反应堆压力容器内的辐射，进一步提高屏蔽顶盖100的屏蔽效果。

再请参阅图1和图8-图9所示，反应堆压力容器200上，于反应堆压力容器200用于与反应堆顶盖相连接的螺纹孔250处，通过螺纹连接三个导向柱230；下盖体120的上侧，远离下法兰121的一侧，设置有导向机构124。安装屏蔽顶盖100时，先将三个导向柱230通过螺纹连接安装入螺纹孔250内；将上盖体110和下盖体120通过螺栓130连接后，通过吊具移动屏蔽顶盖100，将导向机构124套接于导向柱230，在导向柱230与导向机构124配合下，屏蔽顶盖100从上向下，移动至反应堆压力容器200上端的目标位置。通过导向柱230和导向机构124相配合，使得屏蔽顶盖100放置的位置非常精准，避免放置屏蔽顶盖100过程中，屏蔽顶盖100撞击法兰密封面240，同时，避免屏蔽顶盖100的位置放置不到位，影响作业人员对反应堆压力容器200的检修。将屏蔽顶盖100放置到目标位置后，即可移去导向柱230，从而方便作业人员清洗和检修法兰密封面240和螺纹孔250。

进一步地，于屏蔽顶盖100的外侧壁上设置呈分体结构的爬梯(图中未示)。具体地，爬梯包括连接于上盖体110上的上爬梯、和可拆卸地连接于下盖体120上的下爬梯。当上盖体110和下盖体120通过螺栓130固定连接后，上爬梯和下爬梯对应成一连续的爬梯。作业人员从爬梯可方便地到达盖板112上，以完成连接排气孔112f和排气管、连接排水孔112g和排水设备等作业。爬梯呈分体结构，使得上爬梯和下爬梯的体积都较小，且下爬梯可拆卸地连接于下盖体120，现场作业清洗和检修法兰密封面240和螺纹孔250时，将下爬梯拆离下盖体120，以避免下爬梯干涉作业人员对法兰密封面240和螺纹孔250的清洗和检修；进一步地，下爬梯可采用如铝合金等轻质型材，使得下爬梯的质量较轻，避免在将下爬梯拆离下盖体120时，下爬梯磕碰到法兰密封面240而导致法兰密封面240受损。

上盖体110、下盖体120均为碳钢制成，为防止碳钢腐蚀、生锈形成的铁屑落入反应堆压力容器200内，于上盖体110和下盖体120的内侧壁设置一不锈钢层(图中未示)，于下法兰121的周侧堆焊不锈钢，于上盖体110、下盖体120外裸露的碳钢表面喷涂防锈漆。

在如图8-图11所示的本发明屏蔽顶盖100的第一种使用状态：反应堆压力容器200内下部堆内构件220和上部堆内构件210均已移除，屏蔽顶盖100扣合于反应堆压力容器200，下法兰121伸入至反应堆压力容器200内部，下法兰121的下表面抵顶于反应堆压力容器200的内壁，下法兰121的下表面低于反应堆压力容器200的法兰密封面240。

在如图12-图16所示的本发明屏蔽顶盖100的第二种使用状态：反应堆压力容器200内的上部堆内构件210移除、反应堆压力容器200内仅余下部堆内构件220，屏蔽顶盖100扣合于反应堆压力容器200时，通过螺纹连接于下法兰121的支承柱121d抵顶于反应堆压力容器200的内壁，避免下法兰121与下部堆内构件220直接接触；24个上疏水管避让孔121c对应下部堆内构件220的上疏水管221，使得上疏水管221的上端伸入上疏水管避让孔121c内，使得下法兰121的下表面低于反应堆压力容器200的法兰密封面240；如图13所示，定位键避让孔121a正对反应堆压力容器200的定位键(图中未示)，固定于下法兰121的封帽121b封闭定位键避让口121a，防止异物从定位键的缝隙处坠入反应堆压力容器200抑或反应堆压力容器200的核辐射剂量过高。在图17-图20所示的本发明屏蔽顶盖100的第三种使用状态：此时，反应堆压力容器200内上部堆内构件210和下部堆内构件220俱在，屏蔽顶盖100扣合于反应堆压力容器200，下法兰121的下侧面直接抵接于上部堆内构件210；如图18所示，定位键避让孔121a正对反应堆压力容器200的定位键(图中未示)，固定于下法兰121的封帽121b封闭定位键避让口121a，防止异物从定位键的缝隙处坠入反应堆压力容器200抑或反应堆压力容器200的核辐射剂量过高。

结合图1-图20所示，对本发明屏蔽顶盖100的安装使用过程做一详细说明：当反应堆压力容器200换料大修时，将反应堆压力容器200顶盖移除，反应堆压力容器200处于敞口状态；将三根导向柱230分别固定安装于反应堆压力容器200的顶部；将上盖体侧壁111的下端和下盖体120的上端通过螺栓130固定连接成一上部封闭、下部开口的筒体；将下爬梯安装至下盖体120；通过行车的吊钩连接挂环112b抑或反应堆安全壳内环吊电子称连接吊耳112a，将屏蔽顶盖100抬高并移动至反应堆压力容器200的上方；将导向机构124对准导向柱230，并将屏蔽顶盖100向下移动，在导向机构124和导向柱230的定位作用下，将屏蔽顶盖100移动至目标位置，此时，下法兰121与反应堆压力容器200的上部开口相配合，屏蔽顶盖100封闭反应堆压力容器200的上部开口，以进一步降低反应堆压力容器200的核辐射剂量。随后，将三根导向柱230拆卸下来，以便作业人员清洗和检修反应堆压力容器200。

作业人员通过爬梯爬到盖板112上，将安全带固定于安全带挂杆112d后，将排气孔112f连接排气管、排水孔112g连接排水管，完成上述操作后，将安全带从安全带挂杆112d拆离，再沿爬梯爬下屏蔽顶盖100。通过排气管加速排出反应堆压力容器200内的放射性气体、通过排水管加速排出反应堆压力容器200内的冷却水。

与现有技术相比，本发明提供的屏蔽顶盖100，在反应堆压力容器200换料大修时，打开反应堆压力容器200的顶盖后，将屏蔽顶盖100盖合于反应堆压力容器200的顶部，屏蔽顶盖100屏蔽反应堆压力容器200，以减少反应堆压力容器200的核辐射剂量，减少作业人员吸入放射性物质；同时，防止作业人员在检修反应堆压力容器200时坠入反应堆压力容器200抑或作业人员随身携带的物品坠入反应堆压力容器200，从而提高作业安全。屏蔽顶盖100为上盖体110和下盖体120的分体结构，在运输和转移时，将屏蔽顶盖100分为分离的上盖体110和下盖体120；转移至目的地时，将上盖体110和下盖体120周边封闭固定连接，从而方便屏蔽顶盖100的运输和转移。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已中，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种屏蔽顶盖，覆盖在反应堆压力容器的开口上以减少核辐射剂量，其特征在于：所述屏蔽顶盖包括上盖体和下盖体，所述上盖体包括上盖体侧壁和设置于所述上盖体侧壁上端的盖板，以使所述上盖体形成下部开口的筒体；所述下盖体为上下贯通的筒体，所述上盖体的下端和所述下盖体的上端周边封闭固定连接；所述下盖体的下端设有与反应堆压力容器相对应的下法兰。

2.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述反应堆压力容器安装有至少一个导向柱，所述屏蔽顶盖外壁设置有导向机构，所述导向机构与所述导向柱配合以安装定位所述屏蔽顶盖。

3.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述下法兰下侧面可拆卸地连接有支承柱；所述支承柱的下端抵顶所述反应堆压力容器内的堆内构件，以定位所述屏蔽顶盖。

4.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述下法兰于所述反应堆压力容器的定位键处对应开设有定位键避让口，所述下法兰固定有封闭所述定位键避让口的封帽。

5.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述下法兰于堆内构件上疏水管的位置开设有上疏水管避让孔。

6.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述屏蔽顶盖还包括呈圆环状的防护环，所述防护环绕设于所述下盖体的周侧，且所述防护环的外径大于所述下法兰的外径，所述防护环的内径小于所述下法兰的外径。

7.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述盖板开设有排气孔和/或排水孔。

8.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述盖板设置有用于移动所述屏蔽顶盖的吊具。

9.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述盖板上设置有防滑挡板和安全带挂杆。

10.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述下盖体的侧壁内封装有铅屏层。

11.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述上盖体和所述下盖体内壁设置有不锈钢板，所述下法兰的表面堆焊有不锈钢层。

12.如权利要求1所述的屏蔽顶盖，其特征在于：所述屏蔽顶盖外壁设置有呈分体结构的爬梯，所述爬梯包括连接于所述上盖体的上爬梯和可拆卸地连接于所述下盖体的下爬梯。