[发明专利]辐射屏蔽及隔热装置

说明书

本发明公开了一种辐射屏蔽及隔热装置，包括配合在所述容器顶部上的环形顶板、连接在所述环形顶板下方并围设在所述容器外周的用于屏蔽中子和γ射线的屏蔽单元、设置在所述顶板下方并固定贴合在所述屏蔽单元的内侧以包覆所述容器的外周的隔热层。本发明的辐射屏蔽及隔热装置，用于罩设在乏燃料转运容器或运输容器上部，具有辐射防护和高温隔热功能，解决乏燃料装载操作时存在的辐射剂量高/放射性物质沾污和作业温度高等技术问题。

技术领域

本发明涉及核燃料防护技术领域，尤其涉及一种辐射屏蔽及隔热装置。

背景技术

现有的乏燃料干法贮存容器技术，主要用于乏燃料中间暂存。在进行乏燃料装载操作时，首先将空载乏燃料贮罐吊装至转运容器内部，然后在水下将乏燃料组件吊装至乏燃料贮罐内部，之后通过对乏燃料贮罐进行充气排水、贮罐盖板焊接、抽真空干燥和填充氦气，将乏燃料组件焊接密封在乏燃料贮罐内。现有乏燃料干法贮存容器技术在乏燃料装载过程中的抽真空干燥和焊接操作存在如下问题：

1)、人员辐射防护问题

乏燃料装载抽真空干燥操作通常都在12h-48h之间，期间涉及大量人员近距离工艺操作，例如：近距离清洗去污，安装拆卸充气孔和排水孔快速接头、安装拆卸充气孔和排水孔管线，存在运行操作人员辐照剂量高的问题。

对于自动和手动焊接操作，整个工艺时间在40h左右，期间需要人员近距离针对盖板焊缝进行无损检测、氦气泄露检测和氢气浓度检测。此外，焊机设备出现故障时也需要近距离检修维护，同样存在运行人员辐照剂量高的问题。

由于转运容器从水下吊装至水面，即使经过表面冲洗去污，但转运容器表面残存有α和β放射性污染物质，人员在近距离操作时，难以避免衣物和身体造成放射性物质污染沾污。

2)、近距离高温烫伤问题

在自动焊接操作过程中，由于乏燃料组件衰变热和自动焊机持续产生热量，导致转运容器外部温度快速上升，人员近距离接触表面最高温度可接近90℃。在进行更换充排水支管、无损检测、氦气泄露监测、氢气监测、清洗去污过程中，容易造成人员烫伤。

3)、人员跌落安全问题

在自动焊接操作中，为了安装拆解电缆和检修自动焊接机时，人员必须直接踩踏转运容器法兰盘边缘，既可能损伤转运容器设备，同时也存在人员踩空跌落的工业安全问题。

现有的乏燃料运输容器，主要用于进行乏燃料厂外长途运输。国内外运输容器结构设计上都属于单体的厚壁金属容器，且顶盖采取法兰密封设计。在进行乏燃料装载操作时，直接在水下将乏燃料组件吊装至运输内部，然后安装顶部盖板，之后通过对运输容器顶部盖板(双层或多层)进行螺栓紧固，再进行充气排水、抽真空干燥和填充氦气，将乏燃料组件通过法兰密封在运输容器内。乏燃料运输容器在进行乏燃料装载操作过程中存在如下问题：

1)、人员辐射防护问题

由于运输容器顶部盖板采取法兰密封设计，需要人员近距离手工完成螺栓紧固。由于运输容器顶部盖板螺栓数量较多，且人员手工近距离操作时间较长，通常约为2-4小时，因此人员接收辐射剂量较高，是现有运输容器辐射防护方面的显著缺陷。

由于运输容器从水下吊装至水面，即使经过表面冲洗去污，但运输容器表面残存有α和β放射性污染物质，人员在近距离操作时，难以避免衣物和身体造成放射性物质污染沾污。

2)、近距离高温烫伤问题

在运输容器抽真空干燥操作过程中，由于乏燃料组件衰变热持续产生热量，导致运输容器外部温度快速上升，人员近距离接触表面最高温度可接近90℃。在人员进行拆卸充排水管线、氦气泄露监测和清洗去污过程中，同样容易造成人员烫伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种具有辐射防护功能和高温隔热功能的辐射屏蔽及隔热装置。