CN111785404A - 一种装配式辐射防护装置及其应用 - Google Patents

Abstract

一种装配式辐射防护装置及其应用，涉及辐射防护技术领域，底座上设置有支撑机构，所述支撑机构上安装有屏蔽防护机构，所述支撑机构一端设置有能够开合的密闭防护门，所述底座上安装有滤毒通风机构和控制箱，所述滤毒通风机构的进气口位于屏蔽防护机构上，所述控制箱的输入端与外部电源的输出端连接；本发明采用装配式结构，能够实现快速拼装与拆卸，成本低廉、便捷度高、可重复多次或多场地运用，场地占用时间短，本发明的辐射防护装置采用模块化设计，可依据实际应用需求，实现不同形状、不同尺寸的个性化拼装，与固定式防护装置相比具有需求适配性强、空间利用率高的特点，能做到因地制宜、按需设防。

Description

一种装配式辐射防护装置及其应用

技术领域

本发明涉及辐射防护技术领域，尤其是涉及一种装配式辐射防护装置及其应用。

背景技术

在核能开发利用过程中，核电厂、实验堆等核设施发生泄漏事故的概率是客观存在、不可避免的，例如切尔诺贝利、三里岛、福岛等核泄漏事故，突发核泄漏时产生的核辐射会对难以快速撤离的工作人员以及核应急抢险人员人身安全造成严重威胁:处置过程中产生的放射性污染物如不妥善贮存管理，也容易变成潜在污染源造成二次辐射污染，因此，在应急救援过程中迫切需要一种能够临时搭建的辐射防护装置，一方面能够为救援人员提供一个临时的“安全屋”；另一方面也能安全有效地存储救援时产生的核废物，避免造成污染扩散，授气二权公告号为CN20802192的专利提供了一种野外医用X射线防护装置，能实现立位、卧位X射线照射范围内的防护，适用于野战帐篷医院、野外应急救援站等场合，但该防护装置内部空间较小，不适于多发人同时使用，且封性能较差，不能对放射性气胶和粉尘进行有效防护，公布号为CN107633891A的“一种医用放射检查设备防护装置采用折叠防护板或屏蔽条拼裝构建医用放射检验设备辐射防护装置，利用相邻防护板凹槽之间气袋膨胀将相邻折叠防护板紧紧顶住实现滑板之间固定，不需要螺栓螺母，能够提高拼装效率，然而该防护装置不坚固，外力时根易发生毁坏，且该防护装置也不具备密封性能，仅满足于一般条件下的医用射线屏蔽防护，不能对放射性气溶胶和粉尘进行有效防护，即现有的可拆卸移动式辐射防护装置无法较好的满足核应急处置条件下的射线屏蔽防护，气溶胶、粉尘等放射性污染物防护等多种复杂辐射防护需求。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种装配式辐射防护装置，本发明采用装配式结构，能够实现快速拼装与拆卸，成本低廉、便捷度高、可重复多次或多场地运用，场地占用时间短。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种装配式辐射防护装置，包括底座，所述底座上设置有支撑机构，所述支撑机构上安装有屏蔽防护机构，所述支撑机构一端设置有能够开合的密闭防护门，所述底座上安装有滤毒通风机构和控制箱，所述滤毒通风机构的进气口位于屏蔽防护机构上，所述控制箱的输入端与外部电源的输出端连接，所述控制箱的输出端与滤毒通风机构的输入端电连接。

所述底座为热轧钢板拼接组成，所述底座上铺设有内部地板，所述内部地板由方钢组成。

所述屏蔽防护机构包括内支撑壁、第一辐射屏蔽壁和外支撑壁，所述内支撑壁位于支撑机构上且连接，所述内支撑壁和外支撑壁均位于底座上且通过螺栓连接，所述第一辐射屏蔽壁位于内支撑壁和外支撑壁之间。

所述内支撑壁是由若干个内支撑板拼接组成，所述第一辐射屏蔽壁是由若干个第一辐射屏蔽板拼接组成，所述外支撑壁是由若干个外支撑板拼接组成，所述内支撑壁、第一辐射屏蔽壁和外支撑壁的拼接缝内均设有防辐射密封胶。

所述密闭防护门的四边均粘连有软性防辐射胶条，所述密闭防护门包括门框，所述门框通过活动轴与支撑机构连接，所述门框内表面的四边分别通过小沉头螺钉连接有两个L型定位板，所述门框内安装有第二辐射屏蔽壁，所述第二辐射屏蔽壁位于两个L型定位板之间，所述门框内固定连接有两个轻质铝合金板，所述L型定位板位于两个轻质铝合金板之间。

所述第二辐射屏蔽壁是由若干个第二辐射屏蔽板拼接组成，所述第二辐射屏蔽壁的拼接缝内设有防辐射密封胶。

所述支撑机构包括在底座上呈等距分布的支撑框架，支撑框架包括立柱和横梁，所述立柱的数量为两个，两个立柱分别位于底座的两侧且固定连接，两个立柱之间固定连接有横梁。

所述滤毒通风机构包括进风机、气水分离器、过滤器、差压变送器和排风机，所述进风机和排风机位于屏蔽防护机构上且固定连接，所述进风机和排风机之间通过U型输气管连接，所述进风机的进风口和排风机的出气口位于屏蔽防护机构外，所述U型输气管的进出风口与第一输气管的进出风口连接，所述U型输气管和第一输气管的连接端上设有电动三通阀门，所述气水分离器和过滤器均位于底座上且固定连接，所述第一输气管的进出风口与气水分离器的进出气口连接，所述气水分离器的进出气口通过第二输气管与过滤器的进出气口连接，所述气水分离器位于支撑机构上且固定连接，所述气水分离器的输出端与控制箱的输入端电连接。

一种装配式辐射防护装置的应用，用于核应急处置中的辐射防护和放射性废物的存放隔离。

辐射防护的应用为：

当核应急处置中，装配式辐射防护装置外部处于污染状态，即装配式辐射防护装置外部空间存在放射性气溶胶、放射性粉尘等污染物时，滤毒通风机构开启正压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略高于室外气压，再配合滤毒通风机构过滤，保证装配式辐射防护装置内部空间处于洁浄状态，此时装配式辐射防护装置可确保位于其内的救援人员或作业人员处于安全防护状态，避免人员遭受事故现场放射性射线的照射和放射性粉尘、气溶胶的沾污；

放射性废物的存放隔离的应用为：

在核应急处置后期，外部污染物清理完毕，需要对现场产生的中低放废物做短期存储时，滤毒通风机构开启负压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略低于室外气压，再配合滤毒通风机构过滤，保证装配式辐射防护装置内部存储的放射性污染物不会扩散到装置外部发生二次污染，此时辐射防护装置可用于安全可靠的存储一定量的放射性废物。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的一种装配式辐射防护装置及其应用：

1、本发明采用装配式结构，能够实现快速拼装与拆卸，成本低廉、便捷度高、可重复多次或多场地运用，场地占用时间短；

2、本发明的辐射防护装置采用模块化设计，可依据实际应用需求，实现不同形状、不同尺寸的个性化拼装，与固定式防护装置相比具有需求适配性强、空间利用率高的特点，能做到因地制宜、按需设防；

3、本发明的装配式辐射防护装置具有良好的密封性，再加上滤毒通风机构配合，能做到射线屏蔽与气载放射性污染物双重防护效果；

4、本发明能够既能够用于辐射防护，也能用于放射性废物的存放隔离，一个装置具有多种防护功能，补强了现有防护装置功能单一的短板；

5、本发明的装配式辐射防护装置进行的轻量化设计，大量采用了轻质合金或聚烯烃基辐射屏蔽复合材料，与传统的采用铅板或铅屏制成的防护装置相比具有轻便的优势，拼装与拆卸更加方便高效，不需要起重机械辅助吊装，完全可由人工拼装，大大增强了应急行动时的适用性、便捷性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的屏蔽防护机构、支撑机构和滤毒通风机构结构示意图；

图3为本发明的密闭防护门结构示意图；

1、底座；2、屏蔽防护机构；201、外支撑壁；202、第一辐射屏蔽壁；203、内支撑壁；3、内部底板；4、密闭防护门；401、门框；402、第二辐射屏蔽壁；403、轻质铝合金板；404、L型定位板；5、支撑机构；501、立柱；502、横梁；6、滤毒通风机构；601、进风机；602、第一输气管；603、气水分离器；604、第二输气管；605、过滤器；606、差压变送器；607、排风机；7、控制箱。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

结合附图1~3所述的一种装配式辐射防护装置，包括底座1，所述底座1上设置有支撑机构5，所述支撑机构5上安装有屏蔽防护机构2，所述支撑机构5一端设置有能够开合的密闭防护门4，通过底座1、屏蔽防护机构2和密闭防护门4组成密闭空间，所述底座1上安装有滤毒通风机构6和控制箱7，所述滤毒通风机构6的进气口位于屏蔽防护机构2上，通过滤毒通风机构6进行换气和滤毒，所述控制箱7的输入端与外部电源的输出端连接，所述控制箱7的输出端与滤毒通风机构6的输入端电连接。

所述底座1为热轧钢板拼接组成，所述底座1上铺设有内部地板3，所述内部地板3由方钢组成。

所述屏蔽防护机构2包括内支撑壁203、第一辐射屏蔽壁202和外支撑壁201，所述内支撑壁203位于支撑机构5上且连接，所述内支撑壁203和外支撑壁201均位于底座1上且通过螺栓连接，所述第一辐射屏蔽壁202位于内支撑壁203和外支撑壁201之间，第一辐射屏蔽壁202的材料为聚烯烃基辐射屏蔽复合材料。

所述内支撑壁203是由若干个内支撑板拼接组成，所述第一辐射屏蔽壁202是由若干个第一辐射屏蔽板拼接组成，所述外支撑壁201是由若干个外支撑板拼接组成，所述内支撑壁203、第一辐射屏蔽壁202和外支撑壁201的拼接缝内均设有防辐射密封胶。

为了方便工作人员进行搬运和拼装，内支撑板、第一辐射屏蔽板和外支撑板均为小板，内支撑板、第一辐射屏蔽板和外支撑板的结构均为一端是凸起结构，一端是凹槽结构，内支撑板、第一辐射屏蔽板和外支撑板的连接方式可为榫卯连接。

所述密闭防护门4的四边均粘连有软性防辐射胶条，所述密闭防护门4包括门框401，所述门框401通过活动轴与支撑机构5连接，所述门框401内表面的四边分别通过小沉头螺钉连接有两个L型定位板404，所述门框401内安装有第二辐射屏蔽壁402，所述第二辐射屏蔽壁402位于两个L型定位板404之间，所述门框401内固定连接有两个轻质铝合金板403，所述L型定位板404位于两个轻质铝合金板403之间。

所述第二辐射屏蔽壁402是由若干个第二辐射屏蔽板拼接组成，所述第二辐射屏蔽壁402的拼接缝内设有防辐射密封胶，第二辐射屏蔽壁402的材料为聚烯烃基辐射屏蔽复合材料。

所述支撑机构5包括在底座上呈等距分布的支撑框架，支撑框架包括立柱501和横梁502，所述立柱501的数量为两个，两个立柱501分别位于底座1的两侧且固定连接，两个立柱501之间固定连接有横梁502，根据本发明叙述可采用优选的方案为，立柱501通过法兰固定在底板1上，所述法兰内固定连接有立柱501，所述立柱501的顶端设有卡槽和螺纹连接槽，所述螺纹连接槽的位置与卡槽的位置相对应且连通，两个立柱501之间通过卡槽与横梁502卡接，所述横梁502的两端分别设有连接槽，所述连接槽的位置与螺纹连接槽的位置相对应且连通，所述连接槽和螺纹连接槽内螺纹连接有紧固螺栓，立柱501和横梁502的材料均为轻质高强度合金。

所述滤毒通风机构6包括进风机601、气水分离器603、过滤器605、差压变送器606和排风机607，所述进风机601和排风机607位于屏蔽防护机构2上且固定连接，所述进风机601和排风机607之间通过U型输气管连接，所述进风机601的进风口和排风机607的出气口位于屏蔽防护机构2外，所述U型输气管的进出风口与第一输气管602的进出风口连接，所述U型输气管和第一输气管602的连接端上设有电动三通阀门，所述气水分离器603和过滤器605均位于底座1上且固定连接，所述第一输气管602的进出风口与气水分离器603的进出气口连接，所述气水分离器603的进出气口通过第二输气管604与过滤器605的进出气口连接，所述气水分离器603位于支撑机构5上且固定连接，所述气水分离器603的输出端与控制箱7的输入端电连接。

滤毒通风机构6正压工作时，通过进风机601进行输气工作，滤毒通风机构6负压工作时，通过排风机607进行抽气工作，使装配式辐射防护装置内形成正压或负压状态。

所述过滤器605由初级过滤器和高效过滤器组成，初级过滤器去除空气中的大颗粒污染物，高效过滤器对0.3μm以上的污染物达到99.99％的滤除效果。

所述控制箱7内包括单片机和电源开关组，单片机的型号为89C51，该单片机被广泛使用，管脚的连接方式为本领域技术人员根据实际需要参考技术手册得知，电源开关组上设有与滤毒通风机构6相对应的开关按钮。

一种装配式辐射防护装置的应用，用于核应急处置中的辐射防护和放射性废物的存放隔离。

辐射防护的应用为：

当核应急处置中，装配式辐射防护装置外部处于污染状态，即装配式辐射防护装置外部空间存在放射性气溶胶、放射性粉尘等污染物时，滤毒通风机构6开启正压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略高于室外气压，再配合滤毒通风机构6过滤，保证装配式辐射防护装置内部空间处于洁浄状态，此时装配式辐射防护装置可确保位于其内的救援人员或作业人员处于安全防护状态，避免人员遭受事故现场放射性射线的照射和放射性粉尘、气溶胶的沾污；

放射性废物的存放隔离的应用为：

在核应急处置后期，外部污染物清理完毕，需要对现场产生的放射性废物做短期存储时，滤毒通风机构6开启负压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略低于室外气压，再配合滤毒通风机构6过滤，保证装配式辐射防护装置内部存储的放射性污染物不会扩散到装置外部发生二次污染，此时辐射防护装置可用于安全可靠的存储一定量的放射性废物

所述的一种装配式辐射防护装置及其应用，在使用的时候，工作人员将底座1进行拼接，并将底座1固定在地势平坦地面上，工作人员将法兰固定在底座1上，将立柱501插入法兰内，进行固定，通过法兰对立柱501的位置进行定位，并将横梁502放入立柱501上的卡槽内，通过紧固螺栓进行连接，形成支撑，将屏蔽防护机构2贴在支撑机构5上进行防护，屏蔽防护机构2由内支撑壁203、第一辐射屏蔽壁202和外支撑壁201组成，通过内支撑壁203和外支撑壁201对第一辐射屏蔽壁202的位置进行限定和固定，避免第一辐射屏蔽壁202的位置发生移动，影响防护效果，通过密闭防护门4对屏蔽防护机构2内进行闭合，通过密闭防护门4上的软性防辐射胶条使防护装置中预留的门框之间实现密闭，通过差压变送器606对屏蔽防护机构2内的压差进行检测，并将压力信息传递至控制箱7内，通过控制箱7控制进风机601和排风机607进行工作，通过进风机601和排风机607进行通风换气的目的，通过气水分离器603对风机601输送的空气进行除湿，并将除湿后的空气输送至初级过滤器内，通过初级过滤器去除空气中的大颗粒污染物，并将首次过滤后的空气输送至高效过滤器内，高效过滤器对空气内0.3μm以上的污染物达到99.99％的滤除效果，在辐射防护的应用时，当救援行动中装配式辐射防护装置外部处于污染状态，即装配式辐射防护装置外部空间存在放射性气溶胶、放射性粉尘等污染物时，滤毒通风机构6开启正压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略高于室外气压，再配合滤毒通风机构6过滤，保证装配式辐射防护装置内部空间处于洁浄状态，此时装配式辐射防护装置可确保位于其内的救援人员或作业人员处于安全防护状态，避免人员遭受事故现场放射性射线的照射和放射性粉尘、气溶胶的沾污，在辐射源物质的存放隔离的应用时，在救援行动后期，外部污染物清理完毕，需要对现场产生的中低放废物做短期存储时，滤毒通风机构6开启负压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略低于室外气压，再配合滤毒通风机构6过滤，保证装配式辐射防护装置内部存储的放射性污染物不会扩散到装置外部发生二次污染，此时辐射防护装置可用于安全可靠的存储一定量的放射性废物。

本发明未详述部分为现有技术，尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式辐射防护装置，包括底座（1），其特征是：所述底座（1）上设置有支撑机构（5），所述支撑机构（5）上安装有屏蔽防护机构（2），所述支撑机构（5）一端设置有能够开合的密闭防护门（4），所述底座（1）上安装有滤毒通风机构（6）和控制箱（7），所述滤毒通风机构（6）的进气口位于屏蔽防护机构（2）上，所述控制箱（7）的输入端与外部电源的输出端连接，所述控制箱（7）的输出端与滤毒通风机构（6）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述底座（1）为热轧钢板拼接组成，所述底座（1）上铺设有内部地板（3），所述内部地板（3）由方钢组成。

3.根据权利要求1所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述屏蔽防护机构（2）包括内支撑壁（203）、第一辐射屏蔽壁（202）和外支撑壁（201），所述内支撑壁（203）位于支撑机构（5）上且连接，所述内支撑壁（203）和外支撑壁（201）均位于底座（1）上且通过螺栓连接，所述第一辐射屏蔽壁（202）位于内支撑壁（203）和外支撑壁（201）之间。

4.根据权利要求3所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述内支撑壁（203）是由若干个内支撑板拼接组成，所述第一辐射屏蔽壁（202）是由若干个第一辐射屏蔽板拼接组成，所述外支撑壁（201）是由若干个外支撑板拼接组成，所述内支撑壁（203）、第一辐射屏蔽壁（202）和外支撑壁（201）的拼接缝内均设有防辐射密封胶。

5.根据权利要求1所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述密闭防护门（4）的四边均粘连有软性防辐射胶条，所述密闭防护门（4）包括门框（401），所述门框（401）通过活动轴与支撑机构（5）连接，所述门框（401）内表面的四边分别通过小沉头螺钉连接有两个L型定位板（404），所述门框（401）内安装有第二辐射屏蔽壁（402），所述第二辐射屏蔽壁（402）位于两个L型定位板（404）之间，所述门框（401）内固定连接有两个轻质铝合金板（403），所述L型定位板（404）位于两个轻质铝合金板（403）之间。

6.根据权利要求5所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述第二辐射屏蔽壁（402）是由若干个第二辐射屏蔽板拼接组成，所述第二辐射屏蔽壁（402）的拼接缝内设有防辐射密封胶。

7.根据权利要求1所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述支撑机构（5）包括在底座（1）上呈等距分布的支撑框架，支撑框架包括立柱（501）和横梁（502），所述立柱（501）的数量为两个，两个立柱（501）分别位于底座（1）的两侧且固定连接，两个立柱（501）之间固定连接有横梁（502）。

8.根据权利要求1所述的装配式辐射防护装置，其特征是：所述滤毒通风机构（6）包括进风机（601）、气水分离器（603）、过滤器（605）、差压变送器（606）和排风机（607），所述进风机（601）和排风机（607）位于屏蔽防护机构（2）上且固定连接，所述进风机（601）和排风机（607）之间通过U型输气管连接，所述进风机（601）的进风口和排风机（607）的出气口位于屏蔽防护机构（2）外，所述U型输气管的进出风口与第一输气管（602）的进出风口连接，所述U型输气管和第一输气管（602）的连接端上设有电动三通阀门，所述气水分离器（603）和过滤器（605）均位于底座（1）上且固定连接，所述第一输气管（602）的进出风口与气水分离器（603）的进出气口连接，所述气水分离器（603）的进出气口通过第二输气管（604）与过滤器（605）的进出气口连接，所述气水分离器（603）位于支撑机构（5）上且固定连接，所述气水分离器（603）的输出端与控制箱（7）的输入端电连接。

9.一种装配式辐射防护装置的应用，其特征是：将权利要求1-8中任意一项所述的装配式辐射防护装置用于核应急处置中的辐射防护和放射性废物的存放隔离。

10.根据权利要求9所述的装配式辐射防护装置的应用，其特征是：辐射防护的应用为：

当核应急处置中，装配式辐射防护装置外部处于污染状态，即装配式辐射防护装置外部空间存在放射性气溶胶、放射性粉尘等污染物时，滤毒通风机构（6）开启正压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略高于室外气压，再配合滤毒通风机构（6）过滤，保证装配式辐射防护装置内部空间处于洁浄状态，此时装配式辐射防护装置可确保位于其内的救援人员或作业人员处于安全防护状态，避免人员遭受事故现场放射性射线的照射和放射性粉尘、气溶胶的沾污；

放射性废物的存放隔离的应用为：

在核应急处置后期，外部污染物清理完毕，需要对现场产生的放射性废物做短期存储时，滤毒通风机构（6）开启负压排风工况运行，此时装配式辐射防护装置内部气压略低于室外气压，再配合滤毒通风机构（6）过滤，保证装配式辐射防护装置内部存储的放射性污染物不会扩散到装置外部发生二次污染，此时辐射防护装置可用于安全可靠的存储一定量的放射性废物。

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