CN114424299A - 带窗口的封存壳 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是一种封存壳（1），其包括由混凝土类型的材料制成的限定空间（12）的壁（10）和至少一个观察模块（30），该观察模块包括布置在壁（10）的开口（32）中的至少一个窗口（33），所述窗口包括框架（36），在所述框架中安置提供针对高能和/或中子辐射的防护的至少一个光学块（34），所述框架装配在开口（32）中，观察模块还包括防护元件（37），所述防护元件包括承载玻璃（39）的窗框（38）并且被布置成在壳内侧的表面处封闭开口，因此所述观察模块包括两个表面（S）之间的至少一个界面（I），其特征在于，该封存壳还包括布置在至少一个界面（I）处的至少一个密封系统（40）。

Description

带窗口的封存壳

技术领域

本发明涉及封存壳（enceinte de confinement）。这种封存壳用于储存或处理特定产品。这些特定产品尤其是发射辐射的产品，所述辐射尤其是γ型辐射。

背景技术

这些封存壳由形成封闭空间的壁组成，该壁由混凝土制成。为了能够看到壳的内部，在所述壁中布置有观察系统。这种系统包括埋入混凝土壁的窗框。该窗框具有开口，窗口安置在该开口中。该窗口包括框架，该框架中布置有形成抗辐射块的多个玻璃片材。优选地，窗框还配备有布置在窗口和壳之间的防护玻璃。该防护玻璃提供额外的防护。

这种窗口的安装需要有良好的气密性。为此，使用简单的O型密封件，并将其布置在防护玻璃与窗框的界面处。这些密封件使得能够防止壳内可能被污染的空气与窗口和壳外部接触。

然而，观测到，在辐射和时间的作用下，简单密封件的性能往往较差，这可能会导致出现泄漏。

这些泄漏的出现然后导致需要进行维护操作，包括拆下窗口以更换密封件。这种维护操作既费力又昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提出具有可靠且耐用的密封性的封存壳来解决现有技术的问题。

本发明的主题涉及一种封存壳，其包括由混凝土类型的材料制成的限定空间的壁和至少一个观察模块，该观察模块包括布置在壁的开口中的至少一个窗口，所述窗口包括框架，在所述框架中安置提供针对高能和/或中子辐射的防护的至少一个光学块，所述框架装配在开口中，观察模块还包括防护元件，所述防护元件包括承载玻璃的窗框并且被布置成在壳内侧的表面处封闭开口，因此所述观察模块包括两个表面之间的至少一个界面（I），

其特征在于，该封存壳还包括布置在至少一个界面处的至少一个密封系统，所述密封系统包括在界面外周处的至少一个密闭腔室，所述腔室填充有中性气体，并且在于，所述密封系统包括用于测量腔室中的压力的压力测量装置和使得能够根据由压力测量装置提供的值将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置。根据一个示例，密闭腔室由与形成界面的两个表面配合的接合件形成。

根据一个示例，所述接合件包括单个密封件，该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少一个支承点。

根据一个示例，所述接合件包括两个密封件，每个密封件为环形，两个密封件被同心地布置在形成界面的两个表面之间。

根据一个示例，骨架（bati）包括使得能够密封地安装用于测量腔室中的压力的压力测量装置和气体注入装置的至少一个通道，所述通道通往密闭腔室。

根据一个示例，观察模块的所述至少一个界面包括两个密闭腔室，每个密闭腔室与一个用于测量腔室中的压力的压力测量装置和一个使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置相关联。

根据一个示例，每个腔室属于一个单独的密封系统。

根据一个示例，两个腔室由单个接合件形成。

根据一个示例，所述接合件包括单个密封件，该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少三个支承点，以形成两个单独的腔室。

根据一个示例，观察模块包括布置在壁中的骨架，该骨架具有开口。

根据一个示例，至少密封系统被布置在所述窗口和/或所述防护元件与骨架之间的界面处。

根据一个示例，每个界面具有一个密封系统。

本发明还涉及一种用于管理根据前述权利要求之一所述的壳的密封性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

- 通过压力测量装置测量密闭腔室中的压力；

- 将测量的压力与参考压力值进行比较；

- 如果测量值低于参考值，则激活使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置，所述气体注入装置注入的气体的量使得密闭腔室中的压力能够达到参考压力值。

附图说明

从下面以完全非限制性且例证性的方式参考附图进行的描述中，其他特征和优点将变得显而易见，其中：

- 图1和图2是封存壳的示意图；

- 图3和图4是根据本发明的密封系统的示意图；

- 图5和图6是形成密闭腔室的接合件的示意图；

- 图7和图8是形成两个密闭腔室的接合件的示意图；

- 图9是承载多个密封系统的观察模块的示意图。

具体实施方式

本发明涉及封存壳，更具体地说，涉及使得能够封存产生高能辐射（例如X辐射、γ辐射）和/或中子辐射的材料的壳。

如图1所示，这种壳1包括限定空间12的壁10。该壁10由混凝土或钢筋混凝土类型的材料制成，但也可以由使得能够制造封存壳的无论任何材料制成，例如钢或铅。

如图2所示，该壳1包括观察模块30，其使得操作者能够观察所述壳1中发生的事情。这种观察模块30包括至少一个窗口33。该窗口33包括光学块34，该光学块34包括至少一个玻璃片材35。优选地，所述光学块34包括装配在一起的多个玻璃片材35。该光学块34布置在框架36中。可选地，这些玻璃片材可以是粘合的，或者可以使用填充材料来填满设在光学块34和框架36之间的空间或间隙。

窗口33然后安置在壁10的开口32中。框架36和开口32使得承载光学块34的框架36镶嵌在开口32中。使用螺钉等紧固手段来确保紧固牢固。

在该壁10由混凝土类型的材料制成的情况下，设置骨架31。该骨架31于是这样结合、埋入壁10中。骨架31于是包括所述贯穿开口32。

优选地，窗口33在操作者侧插入开口32中，即经由骨架31在壳1外侧的表面。

可选地，观察模块30还包括防护元件37。该防护元件37用于防护窗口33免受来自壳1内部的侵袭。为此，该防护元件37布置在开口32处、在骨架31的内表面上，即在骨架的向着壳内侧的表面上。

该防护元件37包括承载玻璃39的窗框38。窗框38用于将所述防护元件37固定到骨架上。

明智地，根据本发明，壳1还包括至少一个密封系统40。如图3和图4所示，该密封系统40布置在观察模块30的界面I之一处。这种界面（interface）I被定义为不同零件的两个表面S之间的共用接合表面。例如，界面I存在于框架36和骨架31之间或窗框38和骨架31之间。

根据本发明的密封系统40包括布置在待密封的观察模块30的界面处的密闭腔室42。该密闭腔室42与压力测量装置44和气体注入装置46相关联。实际上，密闭腔室42填充有中性类型的气体，例如氮气。该中性气体被加压到限定压力/参考压力p。压力测量装置44被布置成测量密闭腔室42内的压力。因此，测量装置44产生代表所测量的压力的信号。用于测量压力的测量装置的灵敏度为50Pa，优选为20Pa，更优选为10Pa，理想情况下为5Pa。该信号由计算单元（未示出）接收，计算单元将测量的压力值与腔室的限定压力p的值进行比较。如果测量值不同于限定压力p的值，则表明存在泄漏。因此，由所述计算单元发送命令。该命令被发送到气体注入装置46。该气体注入装置46（未详细示出）包括（例如且以非限制性方式）储存元件，例如气瓶或气罐，气体以加压或不加压的方式储存在其中。该储存元件与可由计算单元操控的阀门和流量计相关联。因此，计算单元能够根据测量压力和限定压力p之间的压力差来计算要注入密闭腔室42中的气体的量。可操控的阀门和流量计一起用于将正确量的气体注入通往密闭腔室的出口管中。气体到密闭腔室中的这种注入有利地使得能够使观察模块30的密封持久。

压力的变化取决于密闭腔室42中的压力和密封系统40两侧的一个或多个压力之间的压力差。如果密闭腔室中的压力低于外部压力，则以所述密闭腔室中压力增加的方式表现出泄漏。相反，如果密闭腔室中的压力高于外部压力，则以该腔室中压力下降的方式表现出泄漏。

在压力下降的情况下，重新调节腔室中的压力，而在压力增加的情况下，激活警报或者气体注入装置46能够排出过量的压力。

理想情况下，密闭腔室42中的压力将大于壳1中的压力，使得密封系统处的泄漏导致气体从腔室42向壳传递。

更具体地，密闭腔室42由接合件48形成。该接合件48与形成界面I的两个表面S配合，从而形成一个腔室。该接合件48优选地被设计成使得其位于界面I周围，从而形成外围腔室42。例如，如果产生界面的两个表面是圆形的，则接合件将是圆形的。

该接合件48可具有各种形式。

图5中可见的第一种形式在于包括单个密封件48a的接合件48。该单个密封件48a的形状使得其具有在形成界面的一个表面S上的至少两个支承点以及在形成界面的另一表面S上的至少一个支承点。例如，可以使用V形或W形密封件。该单个密封件在支承点处可以具有更大的厚度，以便具有更大的接触面积，从而具有更好的性能。

根据图6中可见的第二种形式，接合件48采用两个密封件48b的形式。每个密封件48b呈环形。然后，两个密封件48b布置成同心设置。优选地，两个密封件48b彼此平行。因此，两个同心密封件48b之间的空间限定了腔室42，其中安置有中性气体。

可选地，凹槽或狭槽G布置在界面的表面中，使得接合件48能够安置于其中。这使得能够确保所述接合件48的正确定位，从而确保以最佳方式起作用。

为了能够执行测量和用气体填充腔室的功能，密闭腔室42设有至少一个通道C，压力测量装置44和气体注入装置46能够经由该通道C起作用。该通道C包括开口，气体注入装置46的出口管和压力测量装置44布置在该开口中。压力测量装置44（未详细示出）例如且以非限制性的方式采用如下形式：在同一个壳体中或在不同的壳体中包括传感器和信号生成模块的单个元件。压力测量装置44和气体注入装置46的出口管以密封的方式安装在所述开口中。为此，使用密封件，例如O型密封件。

也可以布置两个通道C：用于压力测量装置44的第一通道C和用于气体注入装置46的通道C。

一种变型在于具有两个压力测量装置44，用于测量同一密闭腔室42中的压力。该变型使得能够具有冗余效果，该冗余效果使得能够预防传感器故障，从而防止在没有压力下降的情况下将气体添加到所述密闭腔室42中。

该一个或多个通道C优选地布置在骨架31中，以便能够从外部接触到压力测量装置44和气体注入装置46。然而，该一个或多个通道C可以包括刚性或柔性衔接部，以便能够根据需要进行布置。

具体地，根据本发明的密封系统40可以安装在观察模块30的至少一个界面处，而可以安装在不同的位置处，或者甚至安装在每个界面处。这种观察模块30有效地包括彼此紧固的大量零件，两个零件之间的每个界面I都能够被密封。例如，在图9中，承载玻璃39的防护元件37的框架38包括支撑件38a和反向支撑件38b。支撑件包括玻璃支承在其上的支承表面，反向支撑件布置成紧固到支撑件，使得玻璃能够插在支撑件的支承表面和反向支撑件之间。因此，可以设想将根据本发明的密封系统40设置在玻璃和支承表面之间的界面处和/或玻璃和反向支撑件之间的界面处和/或支撑件和反向支撑件之间的界面处。

另一种变型在于针对每个界面设置两个根据本发明的密封系统40，每个密封系统40是独立的。该变型有利地使得能够具有更好的密封性。用于同一个界面I的两个密封系统40被布置成使得两个腔室42处于相同压力或不同压力。

该变型的一个替代方案在于接合件48被设计成限定两个单独的密闭腔室42，如图7所示。每个密闭腔室与至少一个压力测量装置44和至少一个气体注入装置46配合。这两个密闭腔室可以具有相同的压力，但是可以设想由同一个接合件47形成的这两个密闭腔室处于不同的压力。在这种情况下，这两个密闭腔室由单个密封件48c形成，如图7所示，其形状使得能够出现两个单独的密闭腔室42。然而，如图8所示，这两个密闭腔室42可由同心布置的三个环形密封件形成。

当然，本发明不限于所示示例，而是可以以对本领域技术人员显而易见的各种方式进行改变和修改。

因此，两个表面之间的界面的密封系统包括在界面外周处的至少一个密闭腔室，所述腔室填充有中性气体，并且所述密封系统包括用于测量腔室中的压力的压力测量装置和使得能够根据由压力测量装置提供的值将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置。该密封系统用于化学或生物应用情境，或用于高能和/或中子辐射。

根据一个示例，密闭腔室由与形成界面的两个表面配合的接合件形成。

根据一个示例，所述接合件包括单个密封件，该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少一个支承点。

根据一个示例，所述接合件包括两个密封件，每个密封件为环形，两个密封件被同心地布置在形成界面的两个表面之间。

根据一个示例，布置两个密闭腔室，每个密闭腔室与一个用于测量腔室中的压力的压力测量装置和一个使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置相关联。

根据一个示例，两个腔室由单个接合件形成。

根据一个示例，所述接合件包括单个密封件，该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少三个支承点，以形成两个单独的腔室。

本发明还涉及外部环境和内部环境之间的分隔壁，该分隔壁包括开口，在该开口中布置有嵌件，在壁的表面和嵌件的表面之间有界面，其特征在于，在该界面处布置有至少一个根据本发明的密封系统。

根据一个示例，壁和/或嵌件包括至少一个通道，使得能够密封地安装用于测量腔室中的压力的压力测量装置和气体注入装置，所述通道通往密闭腔室。

本发明还涉及一种用于管理根据前述权利要求之一所述的内部介质和外部介质之间的壁的密封性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

- 通过压力测量装置测量密闭腔室中的压力；

- 将测量的压力与参考压力值进行比较；

- 如果测量值低于参考值，则激活使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置，所述气体注入装置注入的气体的量使得密闭腔室中的压力能够达到参考压力值。

Claims (13)

1.一种封存壳（1），其包括由混凝土类型的材料制成的限定空间（12）的壁（10）和至少一个观察模块（30），该观察模块包括布置在壁（10）的开口（32）中的至少一个窗口（33），所述窗口包括框架（36），在所述框架中安置提供针对高能和/或中子辐射的防护的至少一个光学块（34），所述框架装配在开口（32）中，观察模块还包括防护元件（37），所述防护元件包括承载玻璃（39）的窗框（38）并且被布置成在壳内侧的表面处封闭开口，因此所述观察模块包括两个表面（S）之间的至少一个界面（I），

其特征在于，该封存壳还包括布置在至少一个界面（I）处的至少一个密封系统（40），所述密封系统包括在界面外周处的至少一个密闭腔室（42），所述腔室填充有中性气体，并且在于，所述密封系统包括用于测量腔室中的压力的压力测量装置（44）和使得能够根据由压力测量装置提供的值将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置（46）。

2.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，密闭腔室（42）由与形成界面（I）的两个表面（S）配合的接合件（48）形成。

3.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，所述接合件（48）包括单个密封件（48a），该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少一个支承点。

4.根据权利要求2所述的封存壳，其中，所述接合件（48）包括两个密封件（48b），每个密封件为环形，两个密封件被同心地布置在形成界面的两个表面之间。

5.根据权利要求2至4中的一项所述的封存壳，其中，该壳包括使得能够密封地安装用于测量腔室中的压力的压力测量装置（44）和气体注入装置（46）的至少一个通道（C），所述通道通往密闭腔室。

6.根据前述权利要求中的一项所述的封存壳，其中，观察模块的所述至少一个界面包括两个密闭腔室，每个密闭腔室与一个用于测量腔室中的压力的压力测量装置和一个使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置相关联。

7.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，每个腔室属于一个单独的密封系统。

8.根据权利要求6所述的封存壳，其中，两个腔室由单个接合件形成。

9.根据权利要求6所述的封存壳，其中，所述接合件包括单个密封件（48c），该密封件的形状使得其具有在界面的一个表面上的至少两个支承点以及在界面的另一表面上的至少三个支承点，以形成两个单独的腔室。

10.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，观察模块包括布置在壁（10）中的骨架（31），该骨架具有开口（32）。

11.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，至少密封系统被布置在所述窗口和/或所述防护元件与骨架之间的界面处。

12.根据前一权利要求所述的封存壳，其中，每个界面具有一个密封系统。

13.一种用于管理根据前述权利要求中的一项所述的壳的密封性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

- 通过压力测量装置测量密闭腔室中的压力；

- 将测量的压力与参考压力值（p）进行比较；

- 如果测量值低于参考值，则激活使得能够将一定量的中性气体注入腔室中的气体注入装置，所述气体注入装置注入的气体的量使得密闭腔室中的压力能够达到参考压力值。

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