CN112530608B - 一种用于小型堆的近堆屏蔽装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于小型堆的近堆屏蔽装置，包括：屏蔽模块本体，屏蔽模块本体包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块和多块设置在相邻管屏蔽模块之间的间屏蔽模块；支撑柱，支撑柱设置在屏蔽模块本体的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体上；锁紧环，锁紧环将多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块锁连；围板，围板紧贴在屏蔽模块本体上；以及锁紧机构。实施本发明的用于小型堆的近堆屏蔽装置，能够实现模块化分区位拆装，有效利用空间，不影响主设备的在役检查；结构精简，近源屏蔽，增强屏蔽效果。

Description

一种用于小型堆的近堆屏蔽装置
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种用于小型堆的近堆屏蔽装置。
背景技术
小型堆，尤其是海上小型堆，为满足海洋环境的使用要求以及局限于船舱等布置空间狭小的限制，一回路核岛主设备通常采用紧凑布置形式，例如一体化设计、短管连接等。现有的小型堆反应堆结构的屏蔽方案不够完善，存在屏蔽结构设计、实施难度大等问题。
此外，模块为矩形板材、需采用螺钉进行机械锁紧、布置于屏蔽面内、屏蔽模块采用单面包覆、屏蔽材料为密度板等，该结构无法满足堆坑这种曲面布置，无法满足近堆处的高温，无法满足屏蔽材料包覆的密封性需求，无法满足堆坑这种狭小空间内的安装定位需求，密度板无法满足中子屏蔽需求。
同时，现有的小型反应堆也无法应用在主泵蒸汽发生器等主设备间距狭窄，堆芯以及堆外屏蔽要求也更高的环境中，例如：现有的小型堆通常采用一体化或者双层套管连接等方式，反应堆压力容器尺寸较小，RPV内壁距离堆芯较近，堆芯反射的中子易对反应堆压力容器内壁产生辐照损伤；且主设备之间间隙狭窄，主设备距离堆芯较近，现有常用的屏蔽结构已然无法适应上述结构的安装。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于小型堆的近堆屏蔽装置，能够实现模块化分区位拆装，有效利用空间，不影响主设备的在役检查；结构精简，近源屏蔽，增强屏蔽效果。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于小型堆的近堆屏蔽装置，布置在小型堆压力容器的周向，以屏蔽自容器内发射或散射出的中子与光子，包括：屏蔽模块本体，屏蔽模块本体包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块和多块设置在相邻管屏蔽模块之间的间屏蔽模块，管屏蔽模块或间屏蔽模块为中空结构，其内部填充有一种或多种屏蔽材料，其中的屏蔽材料采用镶嵌布置；支撑柱，支撑柱设置在屏蔽模块本体的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体上，用以对屏蔽模块本体的垂直向进行支撑；锁紧环，锁紧环将多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块锁连，用以对屏蔽模块本体的圆周向进行锁紧；围板，围板紧贴在屏蔽模块本体上，用以增强屏蔽模块本体的稳定性；以及锁紧机构，其中：多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块依次拼装，并通过支撑柱、锁紧环、围板以及锁紧机构的装配围挡在小型堆压力容器外壁的外周，且与小型堆压力容器的外壁保持一定的间隙。
其中，锁紧环由两块环板拼合而成，与屏蔽模块本体连为一整体。
其中，还包括：设在屏蔽模块本体底部的垫板，垫板由多块板材拼合而成，垫板的一侧与构筑物相连。
其中，垫板上加装抗剪销，用以增强连接稳定性。
其中，围板包括支撑围板，支撑围板的内侧紧贴屏蔽模块本体，并向内压紧屏蔽模块本体，支撑围板的底部穿过垫板与构筑物相连，用以对屏蔽模块本体的整体进行定位和锁紧。
其中，围板包括管道围板，管道围板的内侧紧贴管屏蔽模块，并向内压紧管屏蔽模块，管道围板的底部穿过垫板与构筑物相连，用以对屏蔽模块本体的整体进行定位和锁紧。
其中，锁紧机构包括：侧面锁紧机构，侧面锁紧机构的内侧紧贴屏蔽模块本体，其底端与支撑围板锁紧。
其中，锁紧机构包括：管侧边锁紧机构，管侧边锁紧机构的一端与管屏蔽模块锁紧，另一端与间屏蔽模块锁紧，用以对管屏蔽模块进行径向定位。
本发明所提供的用于小型堆的近堆屏蔽装置，具有如下有益效果：用于小型堆的近堆屏蔽装置包括：屏蔽模块本体，屏蔽模块本体包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块和设置在相邻管屏蔽模块之间的多块间屏蔽模块；支撑柱，支撑柱设置在屏蔽模块本体的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体上；锁紧环，锁紧环将多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块锁连；围板，围板紧贴在屏蔽模块本体上；以及锁紧机构，其中：多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块依次拼装，并通过支撑柱、锁紧环、围板以及锁紧机构的装配围挡在小型堆压力容器的外壁，且与小型堆压力容器的外壁保持一定的间隙，能够实现模块化分区位拆装，有效利用空间，不影响主设备的在役检查；结构精简，近源屏蔽，增强屏蔽效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例用于小型堆的近堆屏蔽装置的整体结构示意图。
图2是本发明实施例用于小型堆的近堆屏蔽装置的侧视示意图。
图3是本发明实施例用于小型堆的近堆屏蔽装置的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图3所示，为本发明用于小型堆的近堆屏蔽装置的实施例一。
本实施例中的用于小型堆的近堆屏蔽装置2，布置在小型堆压力容器的周向，以屏蔽自容器内发射或散射出的中子与光子，可有效降低运行期间压力容器周围辐射剂量，减少对周围设备的辐照损伤。
本实施例中的用于小型堆的近堆屏蔽装置2包括：屏蔽模块本体21，屏蔽模块本体21包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块211和多块设置在相邻管屏蔽模块211之间的间屏蔽模块212；支撑柱22，支撑柱22设置在屏蔽模块本体21的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体21上，用以对屏蔽模块本体21的垂直向进行支撑；锁紧环23，锁紧环23将多块管屏蔽模块211和多块间屏蔽模块212锁连，用以对屏蔽模块本体21的进行圆周向进行锁紧；围板24，围板24紧贴在屏蔽模块本体21上，用以增强屏蔽模块本体21的稳定性；以及锁紧机构25，其中：多块管屏蔽模块211和多块间屏蔽模块212依次拼装，并通过支撑柱22、锁紧环23、围板24以及锁紧机构25的装配围挡在小型堆压力容器外壁的外周，且与小型堆压力容器的外壁保持一定的间隙。
具体实施时，管屏蔽模块211和间屏蔽模块212为中空的不锈钢的壳体结构，不锈钢壳体上的焊缝为连续的、全焊透焊缝。管屏蔽模块211或间屏蔽模块212内部填充有一种或多种屏蔽材料，其中的屏蔽材料采用镶嵌布置。管屏蔽模块211和间屏蔽模块212拼装完成后形成一个完整的筒体，具备良好的自稳定性。可以理解的是：管屏蔽模块211或间屏蔽模块212设置的数量以及拼接的方式并不限定，其可以拼装为上述圆筒状整体结构外的其它形状，可以根据所需求的屏蔽效果和所适配压力容器的整体形状而定。
支撑柱22设置在屏蔽模块本体21的内侧，其一端通过螺栓连接或直接焊接紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体21上，对屏蔽模块本体21的垂直向进行支撑，避免台阶上部存在下倾趋势。
锁紧环23将多块管屏蔽模块211和多块间屏蔽模块212通过螺钉锁连，锁紧环23由两块环板拼合而成，与屏蔽模块本体1连为一整体，用以对屏蔽模块本体21的圆周向进行锁紧。
进一步的，还包括：设在屏蔽模块本体21底部的垫板26，垫板26由多块板材拼合而成，垫板26的一侧通过螺钉与构筑物相连。垫板26上加装抗剪销，用以增强连接稳定性。
进一步的，围板24包括支撑围板241和管道围板242。
实施时，支撑围板241为板壳型结构件，其内侧与屏蔽模块本体21紧贴，向内压紧屏蔽模块本体21。单块屏蔽模块本体21呈扇形，被向内挤压后，自稳定性增强。在支撑围板241的立面增加紧定螺钉，与屏蔽模块本体21进行锁紧，定位的同时紧固屏蔽模块本体21。支撑围板241下端穿过垫板26与构筑物通过螺栓锁紧。
管道围板242为板壳型结构件，其内侧与管屏蔽模块211紧贴，向内压紧管屏蔽模块211。在管道围板立面增加紧定螺钉，与管屏蔽模块211锁紧，定位的同时紧固管屏蔽模块211。管道围板242下端穿过垫板26与构筑物底板锁紧。
进一步的，锁紧机构25包括：侧面锁紧机构251和管侧边锁紧机构252。
实施时，侧面锁紧机构251为板壳型结构件，主要用于定位屏蔽模块本体的上层。其下端与支撑围板241通过螺栓锁紧，内侧紧贴屏蔽模块本体，并通过螺钉锁紧。
管侧边锁紧机构252主要用于对主管道处的管屏蔽模块211的径向定位，防止其产生径向位移。管侧边锁紧机构252采用类似角钢的结构件，其一端面与管屏蔽模块211的壳体锁紧，另一端面与管屏蔽模块211之间的间屏蔽模块212通过螺钉锁紧。
本实施例中的用于小型堆的近堆屏蔽装置，布置于压力容器周向，与压力容器筒体外壁保持间隙；环一回路主设备腔屏蔽罩位于抑压池主设备腔内侧，紧贴主设备腔立面。采用模块化设计理念，确保便于安装和拆卸，满足一回路主设备维修过程避让空间的快速装卸要求；能够确保工作人员和公众所受的外照射剂量低于设计目标值；确保在反应堆停堆后的一定时期内，允许检修人员能进入堆舱对设备进行必要的维修；还具有反应堆舱内的设备和材料的辐射损伤控制在较低的水平，限制蒸汽发生器等舱内设备的辐照损伤；可耐受近堆处高温，密封包覆，不会产生材料碎屑堵塞流道等效果。
实施本发明的用于小型堆的近堆屏蔽装置，具有如下有益效果：用于小型堆的近堆屏蔽装置包括：屏蔽模块本体，屏蔽模块本体包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块和设置在相邻管屏蔽模块之间的多块间屏蔽模块；支撑柱，支撑柱设置在屏蔽模块本体的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在屏蔽模块本体上；锁紧环，锁紧环将多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块锁连，；围板，围板紧贴在屏蔽模块本体上；以及锁紧机构，其中：多块管屏蔽模块和多块间屏蔽模块依次拼装，并通过支撑柱、锁紧环、围板以及锁紧机构的装配围挡在小型堆压力容器的外壁，且与小型堆压力容器的外壁保持一定的间隙，能够实现模块化分区位拆装，有效利用空间，不影响主设备的在役检查；结构精简，近源屏蔽，增强屏蔽效果。

Claims (8)

1.一种用于小型堆的近堆屏蔽装置，布置在小型堆压力容器的周向，以屏蔽自容器内发射或散射出的中子与光子，其特征在于，包括：
屏蔽模块本体，所述屏蔽模块本体包括能够供管道穿过的多块管屏蔽模块和多块设置在相邻管屏蔽模块之间的间屏蔽模块，所述管屏蔽模块或所述间屏蔽模块为中空结构，其内部填充有一种或多种屏蔽材料，其中的屏蔽材料采用镶嵌布置；
支撑柱，所述支撑柱设置在所述屏蔽模块本体的内侧，其一端紧固在构筑物上，相对的另一端紧固在所述屏蔽模块本体上，用以对屏蔽模块本体的垂直向进行支撑；
锁紧环，所述锁紧环将所述多块所述管屏蔽模块和所述多块所述间屏蔽模块锁连，用以对屏蔽模块本体的圆周向进行锁紧；
围板，所述围板紧贴在所述屏蔽模块本体上，用以增强屏蔽模块本体的稳定性；以及
锁紧机构，其中：多块所述管屏蔽模块和多块所述间屏蔽模块依次拼装，并通过所述支撑柱、所述锁紧环、所述围板以及所述锁紧机构的装配围挡在小型堆压力容器外壁的外周，且与小型堆压力容器的外壁保持一定的间隙。
2.如权利要求1所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述锁紧环由两块环板拼合而成，与所述屏蔽模块本体连为一整体。
3.如权利要求1所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，还包括：设在所述屏蔽模块本体底部的垫板，所述垫板由多块板材拼合而成，所述垫板的一侧与构筑物相连。
4.如权利要求3所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述垫板上加装抗剪销，用以增强连接稳定性。
5.如权利要求3所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述围板包括支撑围板，所述支撑围板的内侧紧贴屏蔽模块本体，并向内压紧屏蔽模块本体，所述支撑围板的底部穿过所述垫板与构筑物相连，用以对所述屏蔽模块本体的整体进行定位和锁紧。
6.如权利要求3所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述围板包括管道围板，所述管道围板的内侧紧贴所述管屏蔽模块，并向内压紧所述管屏蔽模块，所述管道围板的底部穿过所述垫板与构筑物相连，用以对所述屏蔽模块本体的整体进行定位和锁紧。
7.如权利要求5所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述锁紧机构包括：侧面锁紧机构，所述侧面锁紧机构的内侧紧贴所述屏蔽模块本体，其底端与所述支撑围板锁紧。
8.如权利要求1所述的用于小型堆的近堆屏蔽装置，其特征在于，所述锁紧机构包括：管侧边锁紧机构，所述管侧边锁紧机构的一端与所述管屏蔽模块锁紧，另一端与所述间屏蔽模块锁紧，用以对所述管屏蔽模块进行径向定位。
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