CN117393192A - 核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本公开属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置。本公开的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置，具有高度可调、模块化构建、屏蔽效果好和安全可靠性强的优点。本公开适用于核电站内大部分近地面管道辐射热点的快速屏蔽，同时本公开中描述的屏蔽装置在搭设和拆除时，相比同等规模采用脚手架作为支撑的屏蔽搭设方式或其它屏蔽方式，工作量和操作时间均大幅降低，且占用空间少，不影响现场其它检修工作实施。

Description

核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置

技术领域

本公开属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置。

背景技术

临时辐射屏蔽是核电厂较为常用的辐射防护管控措施，用于防护那些难以消除、剂量率高且对人员辐射剂量影响大的放射性热点，从而达到降低工作场所剂量率水平，提升电厂辐射安全水平的目的。

核电站现场存有大量的近地面管道，这些管道在传输溶液时，极易形成放射性沉积而成为强辐射热点，对经过这些管道的工作人员带来一定的辐射剂量。目前核电站内主要的辐射热点临时屏蔽方式是搭设脚手架并在上面悬挂铅皮，这种屏蔽方式在面向近点管道辐射热点时存在诸多困难：

1)在近地面狭小空间内，脚手架搭设困难较大，稳定性不好，在挤压、碰撞或地震情况下会带来安全隐患；

2)脚手架高度较高，在其上悬挂铅皮覆盖进行近地面管道的临时屏蔽时，不仅带来极大的无效屏蔽质量，为人员带来不必要的工作负荷，同时人员在安装时也承受较高的工作剂量，不符合辐射防护最优化的理念；

3)由于近地面管道高度不一，搭好的同一脚手架无法在其他热点处使用，不仅为脚手架搭设带来极大的工作量和安装剂量，同时由于高度不适配，也会造成比较明显的泄露缝隙，不满足场所剂量率要求。

对于此类强辐射场的放射性热点管道，当前国内外尚无适用的临时屏蔽装置，核电厂缺乏有效的屏蔽防护手段，使得现场存在一定的辐射安全隐患，因此迫切需要改进现有的屏蔽方式。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置，所述装置包括：多个屏蔽模块、多个垫脚连接件、多个调平垫脚；

每个屏蔽模块呈倒U型，每个屏蔽模块的两条底边分别插入多个垫脚顶部的凹槽中，并通过凹槽内的螺栓固定连接，每个垫脚连接件固定连接一个调平垫脚，每个屏蔽模块的前后端设置榫卯结构，使得各屏蔽模块之间能够榫卯连接；

通过调节各调平垫脚的高度能够调节连接的屏蔽模块的高度，使得屏蔽模块的高度能够适配地扣设在热点管线外侧，根据热点管线的不同长度及外形搭建不同数量的屏蔽模块形成屏蔽组合体。

在一种可能的实现方式中，屏蔽模块整体造型采用304不锈钢开模一体成型，屏蔽模块内部腔体浇铸铅屏蔽层。

在一种可能的实现方式中，所述屏蔽模块的外层不锈钢厚度大于等于2mm，铅屏蔽层厚度大于等于30mm。

在一种可能的实现方式中，每个屏蔽模块左右两侧各安装一个可折叠提手。

在一种可能的实现方式中，可折叠提手焊接在屏蔽模块上。

在一种可能的实现方式中，核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的安装步骤如下：

步骤1：将单个屏蔽模块与多个垫脚连接件通过螺栓锁紧；

步骤2：将步骤1安装完成的垫脚连接件与调平垫脚通过M5螺栓连接；

步骤3：根据待屏蔽热点的剂量率水平、预期达到的剂量率水平、屏蔽装置的负重能力、屏蔽材料的屏蔽性能数据，确定屏蔽模块的厚度与数量，根据热点管道的离地高度，调整调平垫脚，使各屏蔽模块高度与屏蔽的管道相适配，沿热点管道依次安装屏蔽模块，安装完成。

本公开的有益效果在于：本公开的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置，具有高度可调、模块化构建、屏蔽效果好和安全可靠性强的优点。本公开适用于核电站内大部分近地面管道辐射热点的快速屏蔽，同时本公开中描述的屏蔽装置在搭设和拆除时，相比同等规模采用脚手架作为支撑的屏蔽搭设方式或其它屏蔽方式，工作量和操作时间均大幅降低，且占用空间少，不影响现场其它检修工作实施。本公开中描述的近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的屏蔽厚度约相当于10层电厂常用的软铅屏厚度，易于安装且不会发生变形，高度简单可调、操作便捷性好、稳定性强，屏蔽性能较其它屏蔽方式显著提升；本公开中描述的核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置可多种结构组合使用，实现了多种类型热点区域的整体屏蔽要求，且不影响系统功能。

具体的，本公开的装置具有以下特点：1)高度可以在一定范围内随意调整，适配于大部分近地面管道辐射热点的有效、快速屏蔽构建；2)通过接缝处结构的巧妙设计，避免产生直接的泄露缝隙，避免了绝大部分射线漏束的产生；3)屏蔽模块的材料具有较高的屏蔽效果，约相当于铅皮屏蔽效果的10倍；4)采用模块化设计，具有较强的便捷性，部件少、使用简单，满足屏蔽装置快速安装和拆除的操作要求，以减少操作人员受照剂量；5)具有可靠的安全性和稳定性，屏蔽装置不与管道等设备接触，避免其负重受损。且高度可以自由调整从而适配不同高度近地管道，同时具备较强的安全性和操作便捷性，能够显著降低工作人员受照剂量的辐射屏蔽装置，为有效解决方家山核电厂此类放射性热点管道的屏蔽防护难题，更好的应用辐射屏蔽设施，从电站辐射防护最优化管理需要出发，设计制造一套既在屏蔽性能上满足辐射防护要求。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的主视图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的侧视图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的俯视图。

图中：

1、屏蔽模块，

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本公开作进一步详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的主视图，图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的侧视图，图3是根据一示例性实施例示出的一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的俯视图，如图1至图3所示，核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置包括：多个屏蔽模块、多个垫脚连接件、多个调平垫脚，每个屏蔽模块呈倒U型，每个屏蔽模块的两条底边分别插入多个垫脚顶部的凹槽中，并通过凹槽内的螺栓固定连接，每个垫脚连接件固定连接一个调平垫脚，每个屏蔽模块的前后端设置榫卯结构，使得各屏蔽模块之间能够榫卯连接。通过调节各调平垫脚的高度能够调节连接的屏蔽模块的高度，使得屏蔽模块的高度能够适配地扣设在热点管线外侧，还可以根据热点管线的不同长度及外形搭建不同数量的屏蔽模块形成屏蔽组合体。

在一种可能的实现方式中，屏蔽模块整体造型采用3mm厚304不锈钢开模一体成型，内部浇铸30mm厚度铅屏蔽层，整体模块材料厚度为36mm。单个屏蔽模块重量约40kg。屏蔽模块内部长度294mm、外部长度366mm、高度为156mm，宽度221mm。

屏蔽模块左右两侧各安装一个可折叠提手(型号UNFS-80)，采用嵌入式焊接以增强提手牢固性，同时方便屏蔽模块的拆卸和安装。

屏蔽模块左右两侧结合部采用阶梯型凹凸结构连接，可以避免屏蔽使用过程的射线泄漏。

每个垫脚连接件的顶端开设凹槽，每个屏蔽模块呈倒扣安装在两个垫脚连接件上，该屏蔽模块的每条底边与一个垫脚连接件的凹槽紧密配合。

垫脚连接件采用45钢在CNC机床上整体加工而成，结构强度及外观可满足实际要求，重量约为0.5kg。

垫脚连接件整体尺寸为直径φ50mm，高度50mm，顶部预留38mm宽，深度20mm的凹槽，中心位置为M8通孔。

核电站内大部分近地管道辐射热点为较长的水平管道，放射性物质沉积而形成热点，主要热沉积粒子为能谱较硬的Co-60，活度为1Bq的Co-60核素放出能量为1.17MeV和1.33MeV的γ射线。确定屏蔽装置主体为浇铸铅外包不锈钢屏蔽体，其中铅厚度大于等于30mm，不锈钢包边厚度大于等于2mm，材料组份信息如表1。

表1.屏蔽模块材料组份信息

每个屏蔽模块的有效铅当量达30mm，屏蔽性能约相当于Cs-137γ射线(0.662Mev)半值层厚度的5.7倍，约相当于Co-60γ射线(1.25Mev)半值层厚度的3.3倍。其屏蔽性能约相当于电厂常用的单层软铅屏的10倍。

本公开中，各个屏蔽模块的结合部均设计阶梯状凹凸槽连接，可有效的避免屏蔽模块衔接部分射线泄露的现象，同时也有利于各屏蔽模块的现场安装和拆卸，节省屏蔽体现场操作时间。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置各屏蔽模块采用阶梯式方式进行拼接设计，逐个屏蔽模块叠压的方式进行安装，通过调整调平垫脚将屏蔽模块调至相同高度，可有效的将各屏蔽模块精确的定位和组装。能够有效的防止屏蔽模块的倒塌，增强屏蔽装置的安全性。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置为可拆卸固定式辐射屏蔽装置，采用模块化设计，安装后无需担心因材料下坠造成射线泄露或对设备管道直接压迫导致的安全隐患。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置各部件采用一体式结构，无零散部件，便于储存和使用。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置各部件均采用标准规格设计，可随意搭配使用，方便安装。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置主要通过各单个屏蔽体模块组合而成，最大屏蔽模块重量约40kg，占用空间小，一般的小拖车即可方便运输。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置安装时只需调整好第一块屏蔽模块的位置，其他屏蔽模块按照要求高度依次调整安放即可，操作十分便捷。

模近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置安装操作难度低，操作人员经过简单培训即可掌握安装要求，不需要其它作业部门的配合工作，实施辐射屏蔽工作实效性高。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置安装后无需定期与不定期的维护，可有效减少作业人员的作业时间和工作强度，大幅度降低作业现场辐射水平，减少不必要的辐射剂量，可节约资源成本。

近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置为可拆卸设计、高度可调整，通用性较强，可根据热点设备需要屏蔽范围搭建成多种式样的屏蔽组合体，如U型屏蔽直线型组合、U型屏蔽T型组合等。在多机组核电厂内，可根据各机组的需要，在不同机组之间切换应用，实现单套设备多机组共用，节约制造成本，具有一定的经济型。

在一种可能的实现方式中，对本公开核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的安装步骤如下：

步骤1：将单个屏蔽模块与4个垫脚连接件通过M8螺栓锁紧；

步骤2：将步骤1安装完成的垫脚连接件与调平垫脚通过4个M5螺栓连接，单个屏蔽模块组合完成；

步骤3：根据待屏蔽热点的剂量率水平、预期达到的剂量率水平、屏蔽装置的负重能力、屏蔽材料的屏蔽性能数据，确定屏蔽模块的厚度与数量，根据热点管道的离地高度，调整调平垫脚，使各屏蔽模块与对应屏蔽的管道的高度相匹配，沿热点管道依次安装屏蔽模块，安装完成。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (6)

1.一种核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置，其特征在于，所述装置包括：多个屏蔽模块、多个垫脚连接件、多个调平垫脚；

每个屏蔽模块呈倒U型，每个屏蔽模块的两条底边分别插入多个垫脚顶部的凹槽中，并通过凹槽内的螺栓固定连接，每个垫脚连接件固定连接一个调平垫脚，每个屏蔽模块的前后端设置榫卯结构，使得各屏蔽模块之间能够榫卯连接；

通过调节各调平垫脚的高度能够调节连接的屏蔽模块的高度，使得屏蔽模块的高度能够适配地扣设在热点管线外侧，根据热点管线的不同长度及外形搭建不同数量的屏蔽模块形成屏蔽组合体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，屏蔽模块整体造型采用304不锈钢开模一体成型，屏蔽模块内部腔体浇铸铅屏蔽层。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述屏蔽模块的外层不锈钢厚度大于等于2mm，铅屏蔽层厚度大于等于30mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个屏蔽模块左右两侧各安装一个可折叠提手。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，可折叠提手焊接在屏蔽模块上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，核电厂近地面辐射热点管道可调高度型屏蔽装置的安装步骤如下：

步骤1：将单个屏蔽模块与多个垫脚连接件通过螺栓锁紧；

步骤2：将步骤1安装完成的垫脚连接件与调平垫脚通过M5螺栓连接；

步骤3：根据待屏蔽热点的剂量率水平、预期达到的剂量率水平、屏蔽装置的负重能力、屏蔽材料的屏蔽性能数据，确定屏蔽模块的厚度与数量，根据热

点管道的离地高度，调整调平垫脚，使各屏蔽模块高度与屏蔽的管道相适配，

沿热点管道依次安装屏蔽模块，安装完成。