CN85105590A - 核反应堆容器事故防护外壳上窗孔的整体屏蔽 - Google Patents

Abstract

为了保护环境，屏蔽事故防护外壳结构壁窗内挡封装置(13)处所透过的辐射，正对着内挡封装置(13)，将外挡封装置(21)固定于事故防护外壳结构的外壁上，两者之间构成一容室(27)，以固体粉粒(29)注入容室(27)，粉粒注入量要足以屏蔽γ射线辐射，起到保护环境的作用，其屏蔽值至少要等于事故防护外壳壁(3)的固实部分的屏蔽值。外挡封装置(21)上备有装料管(33)和排气孔(37)，用来将粉粒(29)装入容室(27)，并有排料管(43)，需要排料时，用来从容室(27)中排出粉粒。

Description

本发明属于封闭核反应堆的事故防护外壳的一种改进结构，用以保护环境，它尤其是专门改进了事故防护外壳结构壳壁上窗孔的挡封装置，同时也改进了构成这种装置的方法。

在核反应堆的运行过程中所产生的辐射，对环境必须予以屏蔽防护之。而且一旦发生事故时，来自事故防护外壳的任何辐射对环境都必须体现满足要求的足够防护。通常是将反应堆包封在事故防护外壳结构之中，藉以实现对环境的辐射屏蔽，而这种事故防护外壳结构体可以是厚度略大于1米或厚一些的水泥墙体，或者可以用全部仓盖堆容器面积的质量相当的其它材料。事故防护外壳所需的壁厚必须能保证反应堆正常运行时或比接着发生设定事故时该外壳的外面辐射水平均能达到可允许的程度。

在用厚水泥墙防护环境不受事故防护外壳结构内部辐射的危害的同时，还应当在事故防护外壳壁上准备好窗孔，以便能向外壳内部或从外壳内部放入或取出材料。要提供这样的通道，须在外壳壁上开一窗孔，並用挡封装置，如金属封板以闭合之。窗孔必须够大，足以让装备通过，可有五、六米的孔径。由于金属封板並不具有厚水泥墙所具有的辐射屏蔽程度，所以常常需要附加水泥挡层放在事故防护外壳的外边紧盖窗孔部份，挡层厚度要与防护外壳的壁厚相等。这样才可以保护环境不受外壳壁窗金属封板所透过的辐射的危害。这样的水泥挡层或称厚重的屏蔽墙还需要有承重结构以及使其移动的传动装置，並须备有移开后的停放空间。由于这类水泥挡层是用来封闭事故防护外壳的外壁窗孔的，要通过窗孔，必须先将厚重的挡层移开，以致支承和移动这种笨重挡层时。在时间上和耗资方面来说，它的维护费用都是很高的。

因此本发明的主要目的在于提供事故防护外壳壁窗防护用的一种辐射屏蔽装置而不需要厚重的挡层和承重及移动结构，它並能与事故防护外壳壁形成整体。

作为这种目的，本发明装置位于事故防护外壳壁内，该外壳包封全部放射性面积，如反应堆，外壳壁体用来防护环境免受外壳内部辐射的危害，该壳壁上有一窗孔，外壳内壁有一挡板用以密封窗孔，在外壳外壁正对此内挡板有一外挡板，于是在外壳壁窗之间构成了一个容室;外挡封装置上的装料管可将该室装入相当量的固体粉粒，足以防护环境不受事故防护外壳内部辐射的危害。

由下述优选的具体设计，仅属举例的方式，如附图所示，可对本发明有较清晰的了解：

图1是事故防护外壳结构壁窗的先前所用的防护装置的水平截面图，表示出先前所用的壁窗挡封装置和厚重的水泥挡层;

图2是图1先前所用装置沿Ⅱ-Ⅱ线的垂直截面图;

图3表示本发明改进型事故防护外壳结构的垂直截面图，图上示出构成容室的内外挡封装置，其间充填固体粉粒;

图4是示于图3的本发明装置的具体设计的正视图，表示出固定于事故防护外壳结构外壁面的正对着壁窗的挡封装置。

先前所用的事故防护外壳结构壁窗防护技术如图1、2所示，事故防护外壳结构体（1），水泥壳壁（3）用于环境的γ射线屏蔽，面向放射源的壳壁内表面（5），面向外壳结构（1）所处在的环境的外表面（7）。壳壁（3）有窗孔（9），通过（9）可传送设备或加料，壁窗装有密合挡封装置（11），抗压金属封板（13）。由于事故的发生，防护外壳结构的内部受压，该封板设计为可承受这种压力。封板（13）以螺钉穿过（15）的法兰盘固定于壳壁（3）的内表面上，要求通过窗孔（9）时，螺钉（15）可以卸开，挡封装置（11）从事故防护外壳结构（1）的内壁封闭隔开环境时，它並不能对环境屏蔽γ射线远到所要求的程度。因此要用厚水泥墙或其它材料的挡层以防护环境时，该水泥墙体可由正对窗孔（9）的正面墙（17）和边墙（19）所组成。边墙为了围绕窗孔（9）而构成一箱式封闭体。承重和传输结构，图中未加表示，用来移开水泥墙或其它材料挡体，以确保设备能从窗孔（9）放入事故防护外壳结构（1）或从之取出，此时必须先卸去内挡封装置（11）。

在本发明中，笨重的水泥墙可用外挡封装置和固体粉粒的加入来替代之。此两者与原有的内挡封装置联合提供所需要的辐射屏蔽。

如图3所示，封板（13）仍如前位于事故防护壳壁（3）的内表面（5），用螺钉（15）穿过挡板法兰盘予以固定。外挡封装置，如窗盖（21）与正对事故防护外壳结构体（1）的内挡封装置（11）构成空间，窗盖（21）可用螺钉（23）穿过窗盖法兰盘（25）而固定于壳壁（3）的外表面上，窗盖（21）与内挡封装置（11）之间构成容室（27），该室的优点在于它位于壳壁（3）的厚度之内。

将固体粉粒（29）装入容室（27），装量要足以使此处对防护外壳结构内部辐射的屏蔽水平与壳壁（3）的固实部分的屏蔽值相等。

靠窗盖（21）的上部备有固体粉粒装入容室（27）的装置，如穿过窗盖（21）与装料管（33）相联通的孔筒（31）所示。端盖法兰（35）用来盖住装料管的顶端，为了使容室（27）通过装料管（33）全部装满，靠窗盖（21）上部备有排气孔（37），不需排气时，排气孔备有顶盖（39）将其盖住。靠窗盖下部装有固体粉粒从容室（27）排出的排放装置，如穿过窗盖（21）的孔筒（41）与排料管（43）相联通所示。堵底法兰（45）用来关闭排料管（43）的底部。

装入内挡封装置（11）和外挡封装置（21）之间的容室（27）的固体粉粒乃是能提供所需屏蔽值的材料，它应具有1.7克/立方厘米的密度。可作为这种材料的实例者有硬硼钙石（Colemanife）、砂子、铅丸或钢丸，固体粉粒应能流动自如，才可通过装料管和排料管而装入或排出容室，固体粉粒的充填量应能保证所要求的屏蔽，发生10CFR100类型事故时，外部峰值辐射能保证只有20雷姆（rem）/小时。

在改进型的事故防护外壳结构的设计中，密封壁窗的防护窗盖与外壳联成整体，固定于事故防护外壳结构的外壁的挡封装置从壳壁的外面以密封窗孔。並有挡封装置、金属挡板固定于外壳结构的内壁，这样在两者之间，于壁厚之内构成一封闭的容室。在外挡封装置上备有装料管、排气孔和排料管，三者均与容室相联通。用堵底法兰封住排料管，将排气孔通向大气，夹带固体粉粒的高速空气流通过装料管而注入容室。空气经排气管排出时，固体粉粒立即沉落到容室内，直至容室所装入的固体粉粒量能提供的事故防护外壳结构外部环境的辐射屏蔽至少要能等于外壳结构壁体的固实部分所提供的屏蔽值。此时即可将装料管和排气孔用端盖法兰或端盖盖住，以密封容室。

需要进入事故防护外壳结构的内部时，可将排料管的堵底法兰卸开，固体粉粒即可排面，待再注入容室时重用，並将外挡封装置从事故防护外壳结构的外壁卸下，再卸开外壳内壁上的挡封装置，即可从外壳壁窗进入或取出。

这样本发明提供了改进型的事故防护外壳结构，它具有的壁窗屏蔽装置与壳壁构成整体，它不需要另外的厚重水泥挡层及其承重和移动结构。

Claims (7)

1、包封核反应堆这样大的放射性面积的事故防护外壳结构包括：壳壁(3)用以保护环境屏蔽外壳结构内部所放出的辐射，壳壁(3)有一窗孔，为封闭此孔，在该外壳内壁有内挡封装置(13)，本发明的特点在于：在壳壁(3)的外壁上，正对着内挡封装置(13)，有外挡封装置(21)，于是在壁孔两边之间就构成了一个容室(27)；外挡封装置(21)上的装料管(33)用来注入固体粉粒(29)于容室(27)，注入量要是以屏蔽外壳结构内部所放出的辐射，达到保护环境的要求。

2、根据权利要求1所述的事故防护外壳结构的特点在于：外挡封装置（21）上有从容室（27）排放粉粒的装置（43）。

3、根据权利要求2所述的事故防护外壳结构的特点在于：注入容室的装料管（33）为一管形装料器，位于外挡封装置（21）的上部;排出容室的排料管（43）为一管状排料装置，位于外挡封装置（21）的下部，外挡封装置（21）的上部还有排气孔（37），对容室（27）注入固体粉粒（29）时，让容室排气。

4、根据权利要求1至3中之一所述的事故外壳结构的特点在于：固体粉粒（29）应具有1.7克/立方厘米的密度。

5、根据权利要求4所述的事故防护外壳结构的特点在于：可从铅、钢、砂和硬硼钙石选取粉粒。

6、对透过内挡封装置的辐射予以屏蔽的方法，该内挡封装置（13）正好盖着外壳结构的内壁，其特征在于：把外挡封装置21对着壁窗孔而固定于该事故防护外壳结构的外壁上，以密封该窗孔，在内挡封装置（13）和外挡封装置（21）之间构成一密闭的容室（27），並将固体粉粒（29）注入该密闭容室（27），充入该容室（27）的粉粒（29）量要足以使外挡封装置（21）处，所透过的辐射的屏蔽值至少等于该事故防护外壳结构的壳壁（3）的屏蔽值。

7、根据权利要求6所述的对透过内挡封装置的辐射予以屏蔽的方法的特点在于：固体粉粒（29）由空气流夹带注入该容室（27）中。

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