一次中子源棒裝料水桶式防護裝置的製作方法

2023-05-16 19:35:41 3

專利名稱:一次中子源棒裝料水桶式防護裝置的製作方法
次中子源棒裝料水桶式防護裝置技術領域：
本發明屬於一種核技術應用裝置，具體涉及一種一次中子源棒裝料水桶 式防護裝置。
技術背景一次中子源棒是壓水堆核電站初始堆芯物理啟動的關鍵部件。裝有含鉲-252物質的一次中子源棒中子發射率為(反應堆啟動時)8X108n/s，屬於強中子源。 一次中子源棒需要在熱室或專用中子屏蔽防護裝置內進行上端塞 密封焊接。普通的熱室或者專用的屏蔽防護裝置通常結構比較複雜，使用不方便， 因此需要研製一種結構簡單，使用方便且能滿足使用要求的中子源棒裝料水 桶式防護裝置。
發明內容
本發明的目的是，提供一種結構簡單使用方便的有效中子屏蔽，可安裝 一次中子源組件，可作為裝源和焊接工作平臺的一次中子源棒裝料水桶式防 護裝置。本發明是這樣實現的， 一次中子源棒裝料水桶式防護裝置，其中，它包 括圓筒狀的屏蔽水桶，屏蔽水桶的上端蓋密閉，上端蓋上設有工裝裝置，工 裝裝置包括設有孔洞的底板，底板上設有支架，所述的屏蔽水桶內裝有普通 除鹽水。本發明的優點是，由於本發明採用普通除鹽水作屏蔽材料，由圓形不鏽 鋼水桶、工作平臺、工裝裝置等組成因此本裝置結構簡單，使用方便。本裝 置除了中子屏蔽功能外還能作為裝源和焊接工作平臺，可安裝一次中子源組 件。


圖1為本實用新型所提供的一次中子源棒裝料水桶式防護裝置示意圖。 圖中，l屏蔽水桶，2工裝裝置，3—次中子源。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括圓筒狀的屏蔽水桶1，屏蔽水桶1的上端蓋密閉，上端蓋上設有工裝裝置2，工裝裝置包括設有孔洞的底板，底板上 設有支架，所述的屏蔽水桶1內裝有普通除鹽水。 一次中子源棒可以穿過工 裝裝置2底板上的孔洞，進入屏蔽水桶1， 一次中子源棒的上端可以掛在工 裝裝置2的支架上。秦山核電二期工程根據當時工程建設實際情況，首次採用了在核電站燃 料廠房進行一次中子源棒立式密封焊接上端塞工藝。要安全順利實現一次中 子源棒上端塞立式密封焊接，必須研製一套完整有效的中子屏蔽裝置。在國內外沒有此項工程經驗借鑑的情況下，秦山核電二期工程首次研製 成功了中子屏蔽防護裝置， 一次中子源棒裝料水桶式防護裝置，該裝置用普 通除鹽水作屏蔽材料，由直徑1.5米，高3.85米圓形不鏽鋼水桶、工作平臺、 工裝裝置等組成。該裝置除了中子屏蔽功能外，中子屏蔽方式方法、裝置結 構、功能等均與常規熱室不同，屬國際國內首創。它具有以下主要功能1) 有效中子屏蔽；2) 可安裝固定焊好下端塞的一次中子源棒包殼管空管；3) 可作為裝源和焊接工作平臺；4) 可安裝一次中子源組件。一次中子源棒裝料水桶式防護裝置的研製成功，很好地解決了在電站燃 料廠房進行一次中子源棒上端塞密封焊接中子屏蔽這一工程技術難題。一次中子源棒裝料水桶式防護裝置，它包括屏蔽水桶1，屏蔽水桶1的 上端蓋密閉且設有工裝裝置2，屏蔽水桶1內安裝有一次中子源3。所述的屏 蔽水桶1內裝有普通除鹽水。秦山核電二期工程是我國自主設計、自主建造的第一座大型壓水堆商用 核電站，根據堆芯設計要求，初始堆芯首次物理啟動採用一次中子源(含鉲 -252物質)使反應堆安全達臨界。 一次中子源中子發射率為(反應堆啟動時): 8X108n/s，屬於強中子源。 一次中子源必須製作成一次中子源棒並組裝到一 次中子源組件才能將其配插到燃料組件內裝入反應堆堆芯使用。國內外同類型核電站初始堆芯啟動用 一次中子源棒製作均採用在製造廠 熱室將含鉲-252物質的一次中子源倒入一次中子源棒包殼管、密封焊接一次中子源棒、將一次中子源棒用專用運輸容器運至電站現場燃料廠房與一次中 子源組件裝配。秦山核電二期工程當時國內沒有上述可直接供該型號一次中 子源棒的製作與組裝的熱室和一次中子源棒專用運輸容器。為保證秦山核電 二期工程初始堆芯按計劃臨界、併網發電和節約工程投資，科研人員充分利 用電站燃料廠房條件，在電站燃料廠房進行製作一次中子源棒，將一次中子 源倒入焊好下端塞的一次中子源包殼管內、完成一次中子源棒裝配、上端塞 密封焊接。為了有效屏蔽中子輻射，減少工作人員受照劑量，必須研製一套 中子屏蔽裝置和工裝裝置，以實現一次中子源棒上端塞立式密封焊接、 一次 中子源棒組裝。一次中子源棒裝料水桶式防護裝置整體結構為直徑1.5米，高3.85米圓 形水桶式不鏽鋼結構。該裝置設計應具有以下主要功能1) 中子屏蔽裝入中子源後，裝置周圍空間中子劑量率符合要求；2) 固定安裝焊好下端塞的一次中子源棒包殼管空管；3) 作為裝源和焊接工作平臺；4) 可安裝一次中子源組件；5) 注水、排水方便；因為水、石蠟、乙烯等輕質材料是較好的中子屏蔽材料，因水屏蔽更容 易實現且屏蔽均勻，考慮保持一次中子源包殼管表面清潔，因此選擇除鹽水 作為該裝置屏蔽材料。通過計算，經過該裝置0.7米水層屏蔽後，水桶外壁中子n+ Y劑量率為 0.084 mSv/hr。因此防護裝置水桶設計成直徑1.5米，高3.85米圓形水桶式完 全可以滿足有效屏蔽要求。主要材料規格水桶本體0Crl8Nil0Ti板材，厚度6mm 工裝裝置0Crl8M10Ti適用標準GB983-1995《不鏽鋼焊條》，GB4237-1992《不鏽鋼熱軋鋼板》質量檢驗要求外觀、尺寸符合設計要求；焊縫X射線探傷檢驗併合格； 桶體滲漏試驗併合格； 裝置清潔度檢查併合格。 該裝置採用公路運輸，並遵循GB/T13384標準。該裝置運抵核電站燃料廠房並吊裝就位於乏燃料裝載井內。利用燃料廠 房除鹽水系統將水桶充滿除鹽水(約6.8立方米)，待用。安裝調試完成可固定一次中子源棒包殼管和一次中子源組件的工裝裝 置，待用。該裝置中子屏蔽有效，裝入中子源後，中子源裝入該裝置經0.7米水層 屏蔽後，中子劑量率由在離中子源1米處的22.8mSv/h減少到0.031mSv/h，中子劑量率減少了 735倍。為在電站燃料廠房進行一次中子源棒焊接的工作 人員創造了良好的工作條件。該裝置已成功地應用於秦山核電二期工程l、 2 號機組初始堆芯一次中子源棒在核電站燃料廠房製作。秦山核電二期擴建工 程3 、 4號機組也將採用該裝置在電站現場製作初始堆芯一次中子源棒。該裝置已成功地應用於秦山核電二期工程1、 2號機組初始堆芯一次中子 源棒在核電站燃料廠房製作，實現了工程驗證，實踐證明該裝置是安全可靠 的。秦山核電二期擴建工程3、 4號機組也將採用該裝置在電站現場製作初始 堆芯一次中子源棒。在該裝置研發和實施過程中還形成了一整套工藝技術文 件，這些工藝技術也可應用於其它在建核電站。為了實現秦山核電二期工程在電站燃料廠房進行一次中子源棒立式密封 焊接的工程設計要求，本發明研製出的了具有以下主要功能的一次中子源棒 裝料水桶式防護裝置1) 中子屏蔽能力裝入中子源後，裝置周圍空間中子劑量接近空氣本底 水平；2) 可固定安裝焊好下端塞的一次中子源棒包殼管空管；3) 可作為裝源和焊接工作平臺；4) 可安裝一次中子源組件。該裝置用普通除鹽水作屏蔽材料，由直徑1.5米，高3.85米圓形不鏽鋼 水桶、工作平臺、工裝裝置等組成。在該裝置上可安全地完成一次中子源包 殼管固定、 一次中子源裝管、 一次中子源棒上端塞密封立式焊接、 一次中子源棒與一次中子源組件裝配、 一次中子源棒螺母與銷釘點焊等工藝，並為進 行一次中子源棒焊接的工作人員創造了良好的工作條件。
權利要求
1.一次中子源棒裝料水桶式防護裝置，其特徵在於它包括圓筒狀的屏蔽水桶(1)，屏蔽水桶(1)的上端蓋密閉，上端蓋上設有工裝裝置(2)，工裝裝置(2)包括設有孔洞的底板，底板上設有支架，所述的屏蔽水桶(1)內裝有普通除鹽水。
專利摘要
本實用新型屬於一種核技術應用裝置，具體涉及一種一次中子源棒裝料水桶式防護裝置。一次中子源棒裝料水桶式防護裝置，其中，它包括圓筒狀的屏蔽水桶，屏蔽水桶的上端蓋密閉，上端蓋上設有工裝裝置，工裝裝置包括設有孔洞的底板，底板上設有支架，所述的屏蔽水桶內裝有普通除鹽水。本實用新型的優點是，由於本實用新型採用普通除鹽水作屏蔽材料，由圓形不鏽鋼水桶、工作平臺、工裝裝置等組成，因此本裝置結構簡單，使用方便。本裝置除了中子屏蔽功能外還能作為裝源和焊接工作平臺，可安裝一次中子源組件。
文檔編號G21C3/00GKCN201166993SQ200820005378
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月13日
發明者何明智, 劉金祥, 張興田, 張生勝, 李江連, 董正平, 鄧志新, 涇 雍 申請人:核電秦山聯營有限公司;中國同位素公司;中國核動力研究設計院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan