CN219043328U - 一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于气态Po‑210试验的密封屏蔽系统，包括至少两个依次连通的密封屏蔽箱，每一个所述密封屏蔽箱内均设置有不同的性能验证装置和/或目标样品处理装置；每一个所述密封屏蔽箱上开设有若干试验用孔；监测装置，用于监测每一个所述密封屏蔽箱内Po‑210的放射性活度；气体纯化装置，用来实现每一个所述密封屏蔽箱内气氛水氧含量的控制；Po‑210气溶胶废气的处置装置，用来处置验证试验完成后的Po‑210放射性废气；固废的转运装置，用来转运试验过程中产生的固废和液体废物；应急排风装置，用于每一个所述密封屏蔽箱发生泄漏时每一个所述密封屏蔽箱气氛的紧急置换；为各性能装置的实际应用奠定基础。

Description

一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统

技术领域

本实用新型涉及核技术领域，主要涉及的是一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统。

背景技术

铅冷快堆由于采用液态铅或铅铋合金作为冷却剂，具有较高的固有安全性，同时在再生燃料循环、放射性废物后处理、反应堆系统简化、缩短换料周期等方面都有其独特的优势，因而受到了国际上的重点关注。

由于铅铋堆自身的特点，铅铋活化产生的易挥发放射性核素Po-210，形成放射性气溶胶。Po-210属于极毒性核素，与同等重量的氰化物相比，钋的毒性要强约2.5亿倍(0.1g氰化钠即可致人死命)。Po-210可通过吸入、进食或伤口进入人体。其远期辐射效应会引起肿瘤。Po-210通过各种途径进入体内后，可以在局部迁移或随血流到达各个器官，主要滞留于骨、肺、肾和肝中。进入血液中的Po-210能对骨髓和造血系统造成严重的放射性损伤。当铅铋反应堆发生放射性核素释放事故包括双层容器破口事故、一回路覆盖气体系统泄漏事故和热交换器二次侧出口管道破口等事故时，泄漏出的Po-210会对工作人员和环境产生严重威胁。

因此，需对产生的Po-210气溶胶进行活度监测、防护和捕集。而专用于Po-210气溶胶活度监测、防护和捕集的设备在工程化之前，需设计制造专用的Po-210气溶胶监测、防护涂层及捕集原理样机并进行性能验证以判定样机对Po-210气溶胶活度监测、防护和捕集的效果。基于Po-210气溶胶的强放射性和极毒特性，充分保证样机性能验证过程人员和环境的安全，需设计制造出一种高密封屏蔽试验系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统，以解决关于极毒放射性气态Po-210的相关活度监测、防护和捕集设备在实际投入使用前的相关性能的试验。

本实用新型公开了一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统，包括至少两个依次连通的密封屏蔽箱，每一个所述密封屏蔽箱内均设置有不同的性能验证装置和/或目标样品处理装置；每一个所述密封屏蔽箱上开设有若干试验用孔；

监测装置，用于监测每一个所述密封屏蔽箱内Po-210的放射性活度；

气体纯化装置，用来实现每一个所述密封屏蔽箱内气氛水氧含量的控制；

Po-210气溶胶废气的处置装置，用来处置验证试验完成后的Po-210放射性废气；

固废的转运装置，用来转运试验过程中产生的固废和液体废物；

应急排风装置，用于每一个所述密封屏蔽箱发生泄漏时每一个所述密封屏蔽箱气氛的紧急置换。

在采用上述技术方案的情况下，通过对密封屏蔽箱的数量进行选取和在密封屏蔽箱内设置相应的性能装置，可以同时或单个实现对性能装置的验证，例如：捕集装置、防护装置以及活度监测装置，为各性能装置的实际应用奠定基础。

通过监测装置、气体纯化装置、Po-210气溶胶废气的处置装置、固废的转运装置以及应急排风装置的结合使用，能够确保在试验过程中和试验结束后操作人员和环境的安全，为极毒放射性核素研究工作的开展提供安全可靠的场所。

作为一种可能的实现方式，所述任意相邻两个所述密封屏蔽箱之间通过过渡舱实现连通。以使得气态Po-210能够平稳进入相应的密封屏蔽箱以进一步有效实现装置的性能试验。

作为一种可能的实现方式，所述监测装置包括与每一个所述密封屏蔽箱之间形成通讯连接的监测结构。以实现每个密封屏蔽箱的实时监控，顺利完成试验和作为突发状况提供及时动作的依据来源。

作为一种可能的实现方式，所述气体纯化装置包括若干纯化箱，每一个纯化箱对应一个所述密封屏蔽箱，所述纯化箱和所述密封屏蔽箱管连接。调整每个密封屏蔽箱内的水氧含量，能够针对不同的Po-210气溶胶进行相应测试，有利于试验性能装置对不同Po-210气溶胶的适应性。

作为一种可能的实现方式，所述Po-210气溶胶废气的处置装置包括若干排风过滤器和若干进风过滤器，每一个排风过滤器和每一个进风过滤器均对应一个所述密封屏蔽箱，每一个排风过滤器和每一个进风过滤器均与所述密封屏蔽箱管连接；和/或；

每一个进风过滤器和所述密封屏蔽箱管连接，每一个排风过滤器和所述密封屏蔽箱之间还通过真空泵实现管连接。实现对密封屏蔽箱内气体的置换，有利于下次试验使用和避免残余的Po-210对人体的伤害。

作为一种可能的实现方式，所述固废的转运装置包括密封转运筒，所述密封转运筒和含有固体物质的所述密封屏蔽箱管连接。密封转运，避免泄漏所带来的危害。

作为一种可能的实现方式，所述应急排风装置包括若干应急排风阀，每一个所述应急排风阀均对应一个所述密封屏蔽箱，所述应急排风阀和所述密封屏蔽箱管连接。

作为一种可能的实现方式于，所述密封屏蔽箱为三个，三个所述密封屏蔽箱内分别放置防护涂层Po-210气溶胶吸附性能验证装置、目标样品的贮存、预处理、制样和自沉积装置以及捕集样品机。可实现防护涂层性能和捕集性试验。

作为一种可能的实现方式于，所述密封屏蔽箱的箱壁为双层不锈钢结构，所述双层不锈钢结构之间设置有屏蔽板，所述屏蔽板的厚度为0.75-1.5cm。

附图说明

图1为本实用新型实施例中密封屏蔽系统的示意图；

其中：1-监测装置，2-1#密封屏蔽箱，3-2#密封屏蔽箱，4-3#密封屏蔽箱，5-纯化箱体，6-真空泵，7-三级核级排风过滤器，8-三级核级进风过滤器；9-过渡舱，10-密封转运筒，11-气溶胶吸附性能验证装置，12-目标样品的贮存、预处理、制样和自沉积装置，13-捕集样品机。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“管连接”可解释为通过管道实现连接。

由于气态Po-210具有极强的毒性和放射性，在空气中形成气溶胶，因此需要采取一定的措施来防止Po-210外泄，例如：吸附材料吸附Po-210，使得其得到固定；捕集设备对其进行捕捉等。但是这些设备或材料在实际应用前需对其性能进行验证，以使得其确实能够实际应用，因此需要设计专门的试验系统来验证。

如图1所示，本实用新型实施例示例了一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统，包括至少两个依次连通的密封屏蔽箱，每一个所述密封屏蔽箱内均设置有不同的性能验证装置和/或目标样品处理装置；每一个所述密封屏蔽箱上开设有若干试验用孔。

在实际应用中，上述密封屏蔽箱的具体数量根据实际的性能验证装置的数量进行决定，且比性能验证装置的数量多1，用于放置目标样品处理装置。

试验用孔主要是便于操作人员操作密封屏蔽箱内的性能装置。上述试验用孔包括但不仅限于手操孔、窥视窗、贯穿孔等；还可在合适的位置设置检修门、传递舱等；手操孔、窥视窗等部位采用双层密封胶条进行密封，保证箱体的泄漏率小于1×10^-5。

在实际应用中，密封屏蔽箱可以但不限于采用双层不锈钢结构，夹层内放置厚度约为0.75-1.5cm厚度的铅板实现α气溶胶和少量的β、γ射线的屏蔽。密封屏蔽箱主体采用不锈钢板弯折而成。

如图1所示，上述密封屏蔽系统还包括，监测装置1，用于监测每一个所述密封屏蔽箱内Po-210的放射性活度；气体纯化装置，用来实现每一个所述密封屏蔽箱内气氛水氧含量的控制；Po-210气溶胶废气的处置装置，用来处置验证试验完成后的Po-210放射性废气；固废的转运装置，用来转运试验过程中产生的固废和液体废物；应急排风装置，用于每一个所述密封屏蔽箱发生泄漏时每一个所述密封屏蔽箱气氛的紧急置换。以确保整个试验过程中密封屏蔽系统不会泄漏出气态Po-210，试验完成后不会残留Po-210和试验过程中出现异常时及时得到处理，确保操作人员的安全。

在实际应用中，上述监测装置1主要由监测结构其管线阀门组成。监测结构与每一个密封屏蔽箱内通讯连接。监测结构具体可以为:

上述气体纯化装置主要由纯化箱体5及其管线阀门组成。纯化箱体5设置于密封屏蔽箱上且与其内部连通。如图1所示，具体可以设置于纯化箱在体重力学上的底部。每个纯化箱体5具体可以为

上述Po-210气溶胶废气的处置装置主要由三级核级排风过滤器7、三级核级进风过滤器8及其管线阀门组成。如图1所示，三级核级排风过滤器7和三级核级进风过滤器8均每一个三级核级排风过滤器7和每一个三级核级进风过滤器8均对应一个所述密封屏蔽箱，每一个三级核级排风过滤器7和每一个三级核级进风过滤器8均与所述密封屏蔽箱管连接，每一个三级核级进风过滤器8和所述密封屏蔽箱之间还通过真空泵6实现管连接。

上述固废的转运装置主要由密封转运筒10及其配套通道组成。如图1所示，密封转运筒10与所述存放固体的密封屏蔽箱底部连通。

上述应急排风装置主要由应急排风阀及配套管线组成(图中未示出)。

以下以密封屏蔽箱的个数为3进行举例说明

如图1所示，3个密封屏蔽箱分别标号为1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4。密封屏蔽箱采用双层不锈钢结构，夹层内放置厚度约为1.0±0.1cm厚度的铅板，双层不锈钢结构采用不锈钢板弯折而成，在合适地方开孔形成手操孔、检修门、贯穿孔及窥视窗等。手操孔、检修门及窥视窗等部位采用双层密封系统进行密封，贯穿孔采用氩弧焊焊接密封。

如图1所示，1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4上均设置有与其内部连通的纯化箱体5和配套管线阀门。监测装置1均和1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4内部通讯连接。1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4上均管连接有三级核级排风过滤器7，实现管连接的管线和阀门。

如图1所示，2#密封屏蔽箱3的底部管连接有密封转运筒10，实现管连接的管线和阀门。

1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4上还设置有应急排风阀及配套管线(图中未示出)。

1#密封屏蔽箱2、2#密封屏蔽箱3以及3#密封屏蔽箱4之间通过均通过过渡舱9实现连通。1#密封屏蔽箱2内设置防护涂层Po-210气溶胶吸附性能验证装置11，2#密封屏蔽箱3内设置目标样品的贮存、预处理、制样和自沉积装置12预处理，3#密封屏蔽箱4内设置捕集样品机13。

其中，防护涂层Po-210气溶胶吸附性能验证装置11包括罐体，罐体内涂覆有防护涂层，罐体进气端和出气端均和所述监测装置1通讯连接，以测定气体中Po-210的浓度，作为判定防护涂层的防护性能。

在正常试验时，首先启动2#密封屏蔽箱3内的目标样品的贮存、预处理、制样和自沉积装置12预处理，产生气态Po-210气溶胶，经过过渡舱9流入1#密封屏蔽箱2，用于防护涂层Po-210气溶胶吸附性能验证装置11的性能试验，可同时或单独经过过渡舱9流入3#密封屏蔽箱4，用于捕集样品机13的性能试验。监测装置1、气体纯化装置、Po-210气溶胶废气的处置装置、固废的转运装置以及应急排风装置处于关闭状态，即不工作。当试验结束后启动固废的转运装置和Po-210气溶胶废气的处置装置，将2#密封屏蔽箱3内的固废密封转移和避免残留的Po-210外泄。

作为一种可能的实施方式，本实用新型实施例公开的密封屏蔽系统还可以包括计算机，计算机内设置有计算机程序，以实现整个密封屏蔽系统的自动化控制、远程操作以及监测，进一步提高操作人员的安全。其中，计算机程序可以为现有程序或经过本领域技术人员简单调整即可得到，此处不再详细阐述。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于气态Po-210试验的密封屏蔽系统，其特征在于，包括至少两个依次连通的密封屏蔽箱，每一个所述密封屏蔽箱内均设置有不同的性能验证装置和/或目标样品处理装置；每一个所述密封屏蔽箱上开设有若干试验用孔；

监测装置，用于监测每一个所述密封屏蔽箱内Po-210的放射性活度；

气体纯化装置，用来实现每一个所述密封屏蔽箱内气氛水氧含量的控制；

Po-210气溶胶废气的处置装置，用来处置验证试验完成后的Po-210放射性废气；

固废的转运装置，用来转运试验过程中产生的固废和液体废物；

应急排风装置，用于每一个所述密封屏蔽箱发生泄漏时每一个所述密封屏蔽箱气氛的紧急置换。

2.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，任意相邻两个所述密封屏蔽箱之间通过过渡舱实现连通。

3.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述监测装置包括与每一个所述密封屏蔽箱之间形成通讯连接的监测结构。

4.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述气体纯化装置包括若干纯化箱，每一个纯化箱对应一个所述密封屏蔽箱，所述纯化箱和所述密封屏蔽箱管连接。

5.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述处置装置包括若干排风过滤器和若干进风过滤器，每一个排风过滤器和每一个进风过滤器均对应一个密封屏蔽箱，每一个排风过滤器和每一个进风过滤器均与密封屏蔽箱管连接；和/或；

每一个进风过滤器和密封屏蔽箱管连接，每一个排风过滤器和密封屏蔽箱之间还通过真空泵实现管连接。

6.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述固废的转运装置包括密封转运筒，所述密封转运筒和含有固体物质的所述密封屏蔽箱管连接。

7.根据权利要求1所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述应急排风装置包括若干应急排风阀，每一个所述应急排风阀均对应一个所述密封屏蔽箱，所述应急排风阀和所述密封屏蔽箱管连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述密封屏蔽箱为三个，三个所述密封屏蔽箱内分别放置防护涂层Po-210气溶胶吸附性能验证装置、目标样品的贮存、预处理、制样和自沉积装置以及捕集样品机。

9.根据权利要求1-7任一项所述的密封屏蔽系统，其特征在于，所述密封屏蔽箱的箱壁为双层不锈钢结构，所述双层不锈钢结构之间设置有屏蔽板，所述屏蔽板的厚度为0.75-1.5cm。

Images