CN113223742B - 辐射屏蔽及隔热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射屏蔽及隔热装置，包括配合在所述容器顶部上的环形顶板、连接在所述环形顶板下方并围设在所述容器外周的用于屏蔽中子和γ射线的屏蔽单元、设置在所述顶板下方并固定贴合在所述屏蔽单元的内侧以包覆所述容器的外周的隔热层。本发明的辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在乏燃料转运容器或运输容器上部，具有辐射防护和高温隔热功能，解决乏燃料装载操作时存在的辐射剂量高/放射性物质沾污和作业温度高等技术问题。

Description

辐射屏蔽及隔热装置

技术领域

本发明涉及核燃料防护技术领域，尤其涉及一种辐射屏蔽及隔热装置。

背景技术

现有的乏燃料干法贮存容器技术，主要用于乏燃料中间暂存。在进行乏燃料装载操作时，首先将空载乏燃料贮罐吊装至转运容器内部，然后在水下将乏燃料组件吊装至乏燃料贮罐内部，之后通过对乏燃料贮罐进行充气排水、贮罐盖板焊接、抽真空干燥和填充氦气，将乏燃料组件焊接密封在乏燃料贮罐内。现有乏燃料干法贮存容器技术在乏燃料装载过程中的抽真空干燥和焊接操作存在如下问题：

1)、人员辐射防护问题

乏燃料装载抽真空干燥操作通常都在12h-48h之间，期间涉及大量人员近距离工艺操作，例如：近距离清洗去污，安装拆卸充气孔和排水孔快速接头、安装拆卸充气孔和排水孔管线，存在运行操作人员辐照剂量高的问题。

对于自动和手动焊接操作，整个工艺时间在40h左右，期间需要人员近距离针对盖板焊缝进行无损检测、氦气泄露检测和氢气浓度检测。此外，焊机设备出现故障时也需要近距离检修维护，同样存在运行人员辐照剂量高的问题。

由于转运容器从水下吊装至水面，即使经过表面冲洗去污，但转运容器表面残存有α和β放射性污染物质，人员在近距离操作时，难以避免衣物和身体造成放射性物质污染沾污。

2)、近距离高温烫伤问题

在自动焊接操作过程中，由于乏燃料组件衰变热和自动焊机持续产生热量，导致转运容器外部温度快速上升，人员近距离接触表面最高温度可接近90℃。在进行更换充排水支管、无损检测、氦气泄露监测、氢气监测、清洗去污过程中，容易造成人员烫伤。

3)、人员跌落安全问题

在自动焊接操作中，为了安装拆解电缆和检修自动焊接机时，人员必须直接踩踏转运容器法兰盘边缘，既可能损伤转运容器设备，同时也存在人员踩空跌落的工业安全问题。

现有的乏燃料运输容器，主要用于进行乏燃料厂外长途运输。国内外运输容器结构设计上都属于单体的厚壁金属容器，且顶盖采取法兰密封设计。在进行乏燃料装载操作时，直接在水下将乏燃料组件吊装至运输内部，然后安装顶部盖板，之后通过对运输容器顶部盖板(双层或多层)进行螺栓紧固，再进行充气排水、抽真空干燥和填充氦气，将乏燃料组件通过法兰密封在运输容器内。乏燃料运输容器在进行乏燃料装载操作过程中存在如下问题：

1)、人员辐射防护问题

由于运输容器顶部盖板采取法兰密封设计，需要人员近距离手工完成螺栓紧固。由于运输容器顶部盖板螺栓数量较多，且人员手工近距离操作时间较长，通常约为2-4小时，因此人员接收辐射剂量较高，是现有运输容器辐射防护方面的显著缺陷。

由于运输容器从水下吊装至水面，即使经过表面冲洗去污，但运输容器表面残存有α和β放射性污染物质，人员在近距离操作时，难以避免衣物和身体造成放射性物质污染沾污。

2)、近距离高温烫伤问题

在运输容器抽真空干燥操作过程中，由于乏燃料组件衰变热持续产生热量，导致运输容器外部温度快速上升，人员近距离接触表面最高温度可接近90℃。在人员进行拆卸充排水管线、氦气泄露监测和清洗去污过程中，同样容易造成人员烫伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种具有辐射防护功能和高温隔热功能的辐射屏蔽及隔热装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在容器的上端，所述容器为乏燃料转运容器或乏燃料运输容器，所述辐射屏蔽及隔热装置包括配合在所述容器顶部上的环形顶板、连接在所述环形顶板下方并围设在所述容器外周的用于屏蔽中子和γ射线的屏蔽单元、设置在所述顶板下方并固定贴合在所述屏蔽单元的内侧以包覆所述容器的外周的隔热层。

优选地，所述屏蔽单元包括围设在所述容器顶部的法兰层外周的内屏蔽环体、与所述内屏蔽环体径向相接并围设在所述容器的上端外周的外屏蔽环体；

所述隔热层包括设置在所述内屏蔽环体朝向所述法兰层的内周侧面的第一隔热环、设置在所述内屏蔽环体的下端面并配合所述容器上端外周台阶面上的第二隔热环、设置在所述外屏蔽环体朝向所述容器的内周侧面的第三隔热环；

所述第一隔热环、第二隔热环和第三隔热环依次连接，形成纵截面呈Z形的隔热热阻层。

优选地，所述内屏蔽环体包括第一屏蔽筒体、填充在所述第一屏蔽筒体内部的第一屏蔽模块；

所述外屏蔽环体包括围接在所述第一屏蔽筒体外周的第二屏蔽筒体、填充在所述第二屏蔽筒体内部的第二屏蔽模块。

优选地，所述第一屏蔽模块和第二屏蔽模块分别由多个环形屏蔽板沿径向方向叠置形成；

每一所述环形屏蔽板为一体环形结构或者由至少两个弧形板连接形成。

优选地，所述弧形板的相对两个连接端分别设有相适配的缺口；相邻两个所述弧形板的连接缝呈Z型；

径向相邻的两个所述环形屏蔽板上的连接缝相错开。

优选地，所述第一屏蔽模块的每一径向断面上至多有一所述连接缝；所述第二屏蔽模块的每一径向断面上至多有一所述连接缝。

优选地，所述第二屏蔽模块和第二屏蔽模块采用屏蔽中子和γ射线的屏蔽材料制成；所述屏蔽材料包括以下质量份数的原料：碳化硼8-15份、铅粉50-60份、高分子量聚乙烯40-50份。

优选地，所述内屏蔽环体包括支撑环板和多个支撑肋板；所述支撑环板间隔位于所述环形顶板的下方；多个所述支撑肋板沿着所述支撑环板的周向间隔分布，并且连接在所述支撑环板和所述环形顶板之间；

所述外屏蔽环体包括在径向方向上依次套设在所述内屏蔽环体外周的屏蔽挂板；所述环形顶板的外圈设有多个沿其周向间隔分布的悬挂杆；所述屏蔽挂板的顶部设有挂环，所述挂环套接在所述悬挂杆上将所述屏蔽挂板悬挂在所述环形顶板的外围。

优选地，所述屏蔽挂板包括多个屏蔽挂片；多个所述屏蔽挂片沿所述屏蔽挂板的周向排布并相接，相邻两个所述屏蔽挂片的连接处形成连接缝；

径向相邻的两个所述屏蔽挂板上的连接缝相错开。

优选地，所述外屏蔽环体设有至少一个用于所述容器上耳轴露出的缺口；或者，所述外屏蔽环体的底部位于所述容器上耳轴上方。

优选地，所述内屏蔽环体的厚度≥120mm；所述外屏蔽环体的厚度≥80mm。

优选地，所述第一隔热环和第三隔热环的导热系数≤0.05W/M·℃，厚度≥12.5mm。

所述第二隔热环的抗压强度≥2MPa，导热系数≤0.05W/M·℃，厚度≥20mm。

优选地，所述环形顶板包括多个扇形板，所述屏蔽单元包括多个弧形屏蔽体；每一所述扇形板连接在一所述弧形屏蔽体上，形成一模块；

多个所述模块相连接后，多个所述扇形板相接形成所述环形顶板，多个所述弧形屏蔽体相接形成所述屏蔽单元。

优选地，相邻两个所述弧形屏蔽体的连接缝的横截面呈Z形；相邻两个所述扇形板的连接缝在纵截面呈Z形。

优选地，所述环形顶板与所述容器顶部的法兰层之间留有间隙，所述间隙≥5mm。

优选地，所述辐射屏蔽及隔热装置还包括设置在所述环形顶板上的多个吊环。

本发明的辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在乏燃料转运容器或运输容器上部，具有辐射防护和高温隔热功能，解决乏燃料装载操作时存在的辐射剂量高/放射性物质沾污和作业温度高等技术问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的辐射屏蔽及隔热装置在容器上的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的辐射屏蔽及隔热装置在容器上的局部(1/4)剖视图；

图3是本发明第一实施例的辐射屏蔽及隔热装置的局部(1/4)剖视图；

图4是图2所示辐射屏蔽及隔热装置在另一方向上的结构示意图；

图5是图4中构成第一屏蔽模块和第二屏蔽模块的环形屏蔽板的弧形板的结构示意图；

图6是图4中第一屏蔽模块或第二屏蔽模块的俯视图；

图7是本发明第一实施例的辐射屏蔽及隔热装置的局部(1/2)剖视图；

图8是本发明第二实施例的辐射屏蔽及隔热装置在容器上的结构示意图；

图9、图10分别是本发明第三实施例的辐射屏蔽及隔热装置的一模块在不同方向上的结构示意图；

图11是本发明第四实施例的辐射屏蔽及隔热装置的结构示意图；

图12是图11所示辐射屏蔽及隔热装置的局部(1/4)剖视图；

图13是图12的部分放大结构示意图；

图14是图13中构成屏蔽挂板的屏蔽挂片的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在容器的上端，起到辐射防护和高温隔热的作用；容器为乏燃料转运容器或乏燃料运输容器。

如图1-图3所示，本发明第一实施例的辐射屏蔽及隔热装置，可包括环形顶板10、连接在环形顶板10下方的屏蔽单元20和隔热层30、设置在环形顶板10上的多个吊环40。

环形顶板10对应容器1的顶部外周设置，用于配合在容器1的顶部上，容器1的顶盖露出在环形顶板10的内圈中。屏蔽单元20围设在容器1的外周，用于屏蔽中子和γ射线。隔热层30用于隔热，其固定贴合在屏蔽单元20朝向容器1的内侧，并且对容器的外周进行包覆。

环形顶板10在容器1顶部位于法兰层2的上方，其与法兰层2之间留有间隙，间隙≥5mm，以保证保不会与法兰层2接触传热。环形顶板10由金属材料制成，优选不锈钢。环形顶板10可以由一板体形成，或者由多个扇形板连接形成；每一扇形板的相对两个连接侧分别设有相适配的台阶；相邻两个扇形板通过台阶配合连接，形成的连接缝呈Z形。

多个吊环40优选均匀间隔排布，固定在环形顶板10的上表面，用于与起吊设备连接，实现整个辐射屏蔽及隔热装置的平衡吊起与下放。

对应容器1上端部分的结构，屏蔽单元20包括围设在容器1顶部的法兰层2外周的内屏蔽环体21、围设在容器1的上端外周并与内屏蔽环体21径向相接的外屏蔽环体22。内屏蔽环体21的下端面抵接或对应在容器1上端外周的台阶面上。外屏蔽环体22位于内屏蔽环体21的外周，并且外屏蔽环体22的高度大于内屏蔽环体21的高度，从而两者相接形成台阶式的屏蔽单元20。

内屏蔽环体21的厚度≥120mm；外屏蔽环体22的厚度≥80mm。

在本实施例中，如图3、4所示，内屏蔽环体21包括第一屏蔽筒体211、填充在第一屏蔽筒体211内部的第一屏蔽模块212；第一屏蔽筒体211为由多个金属板(如不锈钢板)围接形成的底部封闭、顶部开放的中空筒体结构，并且该第一屏蔽筒体211以顶部与环形顶板10焊接在一起。外屏蔽环体22包括围接在第一屏蔽筒体211外周的第二屏蔽筒体221、填充在第二屏蔽筒体221内部的第二屏蔽模块222；第二屏蔽筒体221为由多个金属板(如不锈钢板)围接形成的底部封闭、顶部开放的中空筒体结构，并且该第二屏蔽筒体221以顶部与环形顶板10焊接在一起。第一屏蔽筒体211与第二屏蔽筒体221可以不连通或者通过侧面相接连通。

第一屏蔽模块212由多个环形屏蔽板沿第一屏蔽筒体211的径向方向叠置形成，第二屏蔽模块222也分由多个环形屏蔽板沿第二屏蔽筒体221的径向方向叠置形成。其中，每一环形屏蔽板可以由一板体制成的一体环形结构，也可以由至少两个弧形板210连接形成；相邻两个弧形板210的连接缝优选非直线型。如图5、6所示的实施例中，每一弧形板210的相对两个连接端可设置相适配的L型结构220，使得相邻两个弧形板210通过L型结构220配合实现对接，对接形成的连接缝230呈Z型，尽可能避免伽马和中子射线散射降低辐射防护效果。

分别由多个环形屏蔽板沿径向方向叠置形成的第一屏蔽模块212和第二屏蔽模块222的结构可如图6所示，径向相邻的两个环形屏蔽板上的连接缝230相错开。

在具体布置方式上，第一屏蔽模块212或第二屏蔽模块222的环形屏蔽板数量为M(M≥1)，每一环形屏蔽板包括N(N≥2)个弧形板210，则第一屏蔽模块212或第二屏蔽模块222中连接缝230之间的交错角度为360°/(M·N)，使得第一屏蔽模块212或第二屏蔽模块22内部的每个径向断面，至多只有一条Z型连接缝230，最大程度降低γ和中子射线散射率，最大程度强化辐射防护效果。

由于乏燃料组件同时产生中子和γ射线，第一屏蔽模块212和第二屏蔽模块222需采用同时对乏燃料组件产生的中子、γ具备均衡的屏蔽能力的屏蔽材料制成。经过屏蔽计算分析和核电厂装料试验验证，为实现加装辐射屏蔽及隔热装置后外侧部5cm位置处的中子剂量率和光子剂量率水平同时降低至少约50％的目标，屏蔽材料具有特定的原料及配比。具体地，屏蔽材料包括以下质量份数的原料：碳化硼8-15份、铅粉50-60份、高分子量聚乙烯40-50份。

结合图2-4及图7，隔热层30包括设置在内屏蔽环体21朝向法兰层2的内周侧面的第一隔热环31、设置在内屏蔽环体21的下端面并配合容器1顶面上的第二隔热环32、设置在外屏蔽环体22朝向容器1的内周侧面的第三隔热环33。第一隔热环31和第三隔热环33竖直设置，第二隔热环32水平设置；第一隔热环31、第二隔热环32和第三隔热环33依次连接，形成纵截面呈Z形(具体为倒Z形)的隔热热阻层，隔热热阻层对容器的外周进行全范围包裹，实现全范围隔热。

第一隔热环31和第三隔热环33选用导热系数≤0.05W/M·℃的隔热材料制成(如气凝胶)，使其导热系数≤0.05W/M·℃。第一隔热环31和第三隔热环33的厚度≥12.5mm。第二隔热环32选用抗压强度≥2MPa、导热系数≤0.05W/M·℃的隔热材料制成(如岩棉板)，使其抗压强度≥2MPa、导热系数≤0.05W/M·℃。第二隔热环32的厚度≥20mm。通过对隔热层30的隔热材料及厚度的选择，可保证屏蔽单元20温度低于85℃，同时辐射屏蔽及隔热装置表面温度低于45℃，同时实现保护屏蔽。

其中，第二隔热环32同时承担结构和隔热保护功能。结构功能上，用于承担整个辐射屏蔽及隔热装置重量，并坐落在容器1上端外周台阶面上。隔热功能上，通过第二隔热环32将容器1与辐射屏蔽及隔热装置在竖直方向上进行隔离，通过增加竖直方向热阻，避免辐射屏蔽及隔热装置整体温度过高，隔热层30的热阻方向如图7中箭头所示。

隔热层30的设置增加容器1外人员工作区域在水平方向热阻，避免辐射屏蔽及隔热装置整体温度过高，保证水平方向工作区域人员高温作业安全。安装时，隔热层30贴合在内屏蔽环体21的内周侧面上，并通过螺钉或者耐温胶将两者固定连接。

进一步地，又如图1-3所示，本实施例中，屏蔽单元20延伸至容器1的外周的人员操作钢平台3上，对整个容器1上端外周进行整体包覆，对人员操作钢平台3上上的运行人员进行乏燃料装载操作360°方向辐射防护和隔热保护。对应上述的包覆方式，外屏蔽环体22设有至少一个缺口200，用于容器1上耳轴101露出。

如图8所示，本发明第二实施例的辐射屏蔽及隔热装置，不同于上述第一实施例的是：屏蔽单元20的外屏蔽环体22高度减小设置，使得其底部位于容器1上的耳轴101上方，因此不需额外设置如图1所示的缺口200，进而使得外屏蔽环体22形成标准的圆环筒体。

结合图9及图1、图3，本发明第三实施例的辐射屏蔽及隔热装置，包括环形顶板10、连接在环形顶板10下方的屏蔽单元20和隔热层30、设置在环形顶板10上的多个吊环40。本实施例中，环形顶板10包括多个扇形板11，该多个扇形板11连接形成环形顶板10。屏蔽单元20包括多个弧形屏蔽体23，该多个弧形屏蔽体23相连接形成环状的屏蔽单元20。

扇形板11的数量与弧形屏蔽体23的数量一致。每一扇形板11连接在一弧形屏蔽体23上，形成一模块，模块的横截面呈扇形。多个模块相连接后，多个扇形板11相接形成环形顶板10，多个弧形屏蔽体23相接形成屏蔽单元20。模块的设置，提高辐射屏蔽及隔热装置的制造、组装、运输和存放灵活性以及便利性优势。

优选地，每一扇形板11的一连接侧设置低位搭接面111，相对另一侧设置反向搭接面(朝向与低位搭接面相反)112。相邻的两个扇形板11中，一扇形板11的反向搭接面112配合在另一扇形板11的低位搭接面111上，再通过多个螺栓穿设配合的搭接面上，将两者锁紧在一起。搭接面设置使得相邻两个扇形板11的连接缝在纵截面呈Z形。

进一步地，弧形屏蔽体23的外壁的相对两个连接端也分别设置延长段231和嵌入段232；一弧形屏蔽体23以其延长段231嵌入相邻的另一弧形屏蔽体23的嵌入段232内，实现相邻两个弧形屏蔽体23的连接，相邻两个弧形屏蔽体23的连接缝的横截面呈Z形。

上述通过扇形板11之间的Z型连接和弧形屏蔽体23之间的Z型连接，形成在水平和竖直方向上的“双Z型”搭接结构，实现多个模块之间通过Z型搭接形成一体。

多个模块搭接时：先将第一个模块固定就位，再将第二个模块吊至第一模块的一侧上方；下放第二个模块，使其延长段对位嵌入段并自上而下配合嵌入其中，直至到位；到位后，第二个模块的扇形板11一连接侧也配合在第一个模块的扇形板11的连接侧上；以此依次将多个模块进行配合，最后再将螺栓锁紧在扇形板11之间的搭接面上进行紧固。

根据需要，隔热层30也可以分段设置，形成多个隔热单元，每一隔热单元可以固定在每一模块的内侧面，将反向搭接面112搭接在低位搭接面111上。

如图11-图12所示，本发明第四实施例的辐射屏蔽及隔热装置，可包括环形顶板10、连接在环形顶板10下方的屏蔽单元20和隔热层30、设置在环形顶板10上的多个吊环。

环形顶板10对应容器的顶部外周设置，用于配合在容器的顶部上，容器的顶盖露出在环形顶板10的内圈中。屏蔽单元20围设在容器的外周，用于屏蔽中子和γ射线。隔热层30设置在屏蔽单元20朝向容器的内侧面上，用于隔热。

环形顶板10及其上的吊环的设置、隔热层30可参考上述第一实施例，在此不再赘述。

屏蔽单元20包括围设在容器顶部的法兰层外周的内屏蔽环体21、围设在容器的上端外周并与内屏蔽环体21径向相接的外屏蔽环体22。内屏蔽环体21的下端面抵接或对应在容器上端外周的台阶面上。外屏蔽环体22位于内屏蔽环体21的外周，并且外屏蔽环体22的高度大于内屏蔽环体21的高度，从而两者相接形成台阶式的屏蔽单元20。

本实施例中，如图13所示，内屏蔽环体21包括支撑环板213和多个支撑肋板214。支撑环板213间隔位于环形顶板10的下方；多个支撑肋板214沿着支撑环板213的周向间隔分布，并且连接在支撑环板223和环形顶板10之间。外屏蔽环体22包括多个屏蔽挂板223，该多个屏蔽挂板223在径向方向上依次套设在内屏蔽环体21的外周。

对应屏蔽挂板223，环形顶板10的外圈设有多个沿其周向间隔分布的悬挂杆12；屏蔽挂板223的顶部设有挂环225，挂环225套接在悬挂杆12上将屏蔽挂板223悬挂在环形顶板10的外围。

进一步地，如图13及图14所示，屏蔽挂板223包括多个屏蔽挂片224；多个屏蔽挂片224沿屏蔽挂板223的周向排布并相接，相邻两个屏蔽挂片224的连接处形成连接缝。每个屏蔽挂片224顶部设有至少一个挂环225。同一周向上的多个屏蔽挂片224分别可通过顶部的挂环225套接在悬挂杆12上，形成一屏蔽挂板223，拆装灵活。

屏蔽挂片224采用金属材料制成，其横截面可以呈弧形或直线形。

为避免多个屏蔽挂板223上的连接缝在径向上相对形成贯穿缝，径向上任意相邻的两个屏蔽挂板223上的连接缝相错开。

将外屏蔽环体22的屏蔽挂板223的层数以N(N≥2)表示，则：

若N为偶数，则每个悬挂杆12均挂有N/2层屏蔽挂板223，且每一层屏蔽挂板223的连接缝之间交错搭接；

若N为奇数，则其中一个悬挂杆12挂有(N+1)/2层，与该悬挂杆12相邻的另外一个悬挂杆则挂有(N-1)/2层，且每一层屏蔽挂板223的连接缝之间交错搭接。

本发明的辐射屏蔽及隔热装置，通用于乏燃料运输容器和乏燃料干法贮存容器(转运容器)。

对于乏燃料干法贮存容器，可以在乏燃料装载过程中的抽真空干燥和焊接操作中，降低人员剂量、避免转运容器表面残存有α和β放射性污染。在自动焊接操作过程中，由于乏燃料组件衰变热和自动焊机持续产生热量，导致转运容器外部温度快速上升，辐射屏蔽及隔热装置的罩设能够避免造成人员烫伤。同时安装拆解电缆和检修自动焊接机时，提供人员工作平台，避免直接踩踏转运容器法兰盘边缘，既可能损伤转运容器设备和踩空跌落的工业安全问题。

对于乏燃料运输容器，可以在乏燃料装载过程中的法兰螺栓密封、抽真空干燥和焊接操作中，降低人员剂量、避免转运容器表面残存有α和β放射性污染，同时避免造成人员烫伤。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在容器的上端，所述容器为乏燃料转运容器或乏燃料运输容器，其特征在于，所述辐射屏蔽及隔热装置包括配合在所述容器顶部上的环形顶板、连接在所述环形顶板下方并围设在所述容器外周的用于屏蔽中子和γ射线的屏蔽单元、设置在所述顶板下方并固定贴合在所述屏蔽单元的内侧以包覆所述容器的外周的隔热层；

所述屏蔽单元包括围设在所述容器顶部的法兰层外周的内屏蔽环体、与所述内屏蔽环体径向相接并围设在所述容器的上端外周的外屏蔽环体；

所述隔热层包括设置在所述内屏蔽环体朝向所述法兰层的内周侧面的第一隔热环、设置在所述内屏蔽环体的下端面并配合所述容器上端外周台阶面上的第二隔热环、设置在所述外屏蔽环体朝向所述容器的内周侧面的第三隔热环；

所述第一隔热环、第二隔热环和第三隔热环依次连接，形成纵截面呈Z形的隔热热阻层。

2.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述内屏蔽环体包括第一屏蔽筒体、填充在所述第一屏蔽筒体内部的第一屏蔽模块；

所述外屏蔽环体包括围接在所述第一屏蔽筒体外周的第二屏蔽筒体、填充在所述第二屏蔽筒体内部的第二屏蔽模块。

3.根据权利要求2所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述第一屏蔽模块和第二屏蔽模块分别由多个环形屏蔽板沿径向方向叠置形成；

每一所述环形屏蔽板为一体环形结构或者由至少两个弧形板连接形成。

4.根据权利要求3所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述弧形板的相对两个连接端分别设有相适配的缺口；相邻两个所述弧形板的连接缝呈Z型；

径向相邻的两个所述环形屏蔽板上的连接缝相错开。

5.根据权利要求4所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述第一屏蔽模块的每一径向断面上至多有一所述连接缝；所述第二屏蔽模块的每一径向断面上至多有一所述连接缝。

6.根据权利要求2所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述第二屏蔽模块和第二屏蔽模块采用屏蔽中子和γ射线的屏蔽材料制成；所述屏蔽材料包括以下质量份数的原料：碳化硼8-15份、铅粉50-60份、高分子量聚乙烯40-50份。

7.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述内屏蔽环体包括支撑环板和多个支撑肋板；所述支撑环板间隔位于所述环形顶板的下方；多个所述支撑肋板沿着所述支撑环板的周向间隔分布，并且连接在所述支撑环板和所述环形顶板之间；

所述外屏蔽环体包括在径向方向上依次套设在所述内屏蔽环体外周的屏蔽挂板；所述环形顶板的外圈设有多个沿其周向间隔分布的悬挂杆；所述屏蔽挂板的顶部设有挂环，所述挂环套接在所述悬挂杆上将所述屏蔽挂板悬挂在所述环形顶板的外围。

8.根据权利要求7所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述屏蔽挂板包括多个屏蔽挂片；多个所述屏蔽挂片沿所述屏蔽挂板的周向排布并相接，相邻两个所述屏蔽挂片的连接处形成连接缝；

径向相邻的两个所述屏蔽挂板上的连接缝相错开。

9.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述外屏蔽环体设有至少一个用于所述容器上耳轴露出的缺口；或者，所述外屏蔽环体的底部位于所述容器上耳轴上方。

10.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述内屏蔽环体的厚度≥120mm；所述外屏蔽环体的厚度≥80mm。

11.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述第一隔热环和第三隔热环的导热系数≤0.05W/M·℃，厚度≥12.5mm；

所述第二隔热环的抗压强度≥2MPa，导热系数≤0.05W/M·℃，厚度≥20mm。

12.根据权利要求1所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述环形顶板包括多个扇形板，所述屏蔽单元包括多个弧形屏蔽体；每一所述扇形板连接在一所述弧形屏蔽体上，形成一模块；

多个所述模块相连接后，多个所述扇形板相接形成所述环形顶板，多个所述弧形屏蔽体相接形成所述屏蔽单元。

13.根据权利要求12所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，相邻两个所述弧形屏蔽体的连接缝的横截面呈Z形；相邻两个所述扇形板的连接缝在纵截面呈Z形。

14.根据权利要求1-13任一项所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述环形顶板与所述容器顶部的法兰层之间留有间隙，所述间隙≥5mm。

15.根据权利要求1-13任一项所述的辐射屏蔽及隔热装置，其特征在于，所述辐射屏蔽及隔热装置还包括设置在所述环形顶板上的多个吊环。

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