一种反应堆堆坑堵缝屏蔽装置

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种反应堆堆坑堵缝屏蔽装置。

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，提供一种反应堆堆坑堵缝屏蔽装置，能够实现模块化拆装，利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统；便于拆装，不影响主设备的在役检查；结构精简，安全可靠。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种反应堆堆坑堵缝屏蔽装置，用以装配在反应堆压力容器和容器型腔之间的间隙位置，对该间隙位置处的中子和光子进行屏蔽，包括：能够紧固在构筑物上的底部支撑环，底部支撑环具有支撑环底面和相对于支撑环底面倾斜一定角度进行设置的支撑环顶面，支撑环顶面上凸设有第一装配键；装设在底部支撑环上的底部屏蔽模块；装设在底部屏蔽模块上的中部屏蔽模块，中部屏蔽模块设为多个，且能够相互定位堆叠；装设在中部屏蔽模块上的顶部屏蔽模块；以及压紧组件，其中：通过压紧组件将顶部屏蔽模块、多个中部屏蔽模块及底部屏蔽模块在圆周和垂直的两个方向上进行定位固定。

其中，压紧组件包括：装设在顶部屏蔽模块上压紧环，压紧环或顶部屏蔽模块上分别设有装配键或装配键槽，压紧环通过装配键和装配键槽的适配安装连接在顶部屏蔽模块上。

其中，压紧环设为能够进行拼接且焊连为一圆环状整体的多块。

其中，单一压紧环呈扇形。

其中，压紧组件还包括：压紧底座，压紧底座的一端与构筑物相连，压紧底座的另一端与压紧环进行紧固；紧固压覆在压紧底座和压紧环上的压板，其中，压紧底座对压紧环朝向内侧挤压，以增强压紧环对顶部屏蔽模块在圆周向的稳定性。

其中，底部屏蔽模块的一端设有与第一装配键相适配的第一装配键槽，底部屏蔽模块通过第一装配键和第一装配键槽的适配紧固连接在底部支撑环上。

其中，底部屏蔽模块或中部屏蔽模块上分别设有装配键或装配键槽，中部屏蔽模块通过装配键和装配键槽的适配安装连接在底部屏蔽模块上；相邻中部屏蔽模块之间通过装配键和装配键槽的适配安装进行连接；顶部屏蔽模块与中部屏蔽模块之间通过装配键和装配键槽的适配安装进行连接。

其中，还包括：与顶部屏蔽模块相连的用以对堆叠连为一体的顶部屏蔽模块、多个中部屏蔽模块及底部屏蔽模块进行压紧的楔形块。

其中，顶部屏蔽模块或中部屏蔽模块或底部屏蔽模块的内部填充屏蔽材料。

其中，顶部屏蔽模块或中部屏蔽模块或底部屏蔽模块的侧圆周向设有键槽。

本发明所提供的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置，具有如下有益效果：反应堆堆坑堵缝屏蔽装置包括：能够紧固在构筑物上的底部支撑环，底部支撑环具有支撑环底面和相对于支撑环底面倾斜一定角度进行设置的支撑环顶面，支撑环顶面上凸设有第一装配键；装设在底部支撑环上的底部屏蔽模块；装设在底部屏蔽模块上的中部屏蔽模块，中部屏蔽模块设为多个，且能够相互定位堆叠；装设在中部屏蔽模块上的顶部屏蔽模块；以及压紧组件，其中：通过压紧组件将顶部屏蔽模块、多个中部屏蔽模块及底部屏蔽模块在圆周和垂直的两个方向上进行定位固定，能够实现模块化拆装，利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统；便于拆装，不影响主设备的在役检查；结构精简，安全可靠。

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是本发明实施例反应堆堆坑堵缝屏蔽装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例反应堆堆坑堵缝屏蔽装置的局部剖面示意图。

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2所示，为本发明反应堆堆坑堵缝屏蔽装置的实施例一。

本实施例中的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置1，用以装配在反应堆压力容器和容器型腔之间的间隙位置，对该间隙位置处的中子和光子进行屏蔽，包括：能够紧固在构筑物上的底部支撑环11，底部支撑环11具有支撑环底面11a和相对于支撑环底面11a倾斜一定角度进行设置的支撑环顶面11b，支撑环顶面11b上凸设有第一装配键111；装设在底部支撑环11上的底部屏蔽模块12；装设在底部屏蔽模块12上的中部屏蔽模块13，中部屏蔽模块13设为多个，且能够相互定位堆叠；装设在中部屏蔽模块13上的顶部屏蔽模块14；以及压紧组件15，其中：通过压紧组件15将顶部屏蔽模块14、多个中部屏蔽模块13及底部屏蔽模块12在圆周和垂直的两个方向上进行定位固定。

具体实施时，反应堆堆坑堵缝屏蔽装置1采用近屏蔽源进行屏蔽的方式，可有效屏蔽来自堆芯的中子和光子。其中：

底部支撑环11的整体呈圆环状，其支撑环底面11a可以固定在相应的构筑物上，本实施例中支撑环底面11a保持水平。支撑环顶面11b相对于支撑环底面11a倾斜一定的角度，也就是说，支撑环顶面11b是一斜面。如此设置的作用是：通过在斜面上设置第一装配键111，当屏蔽模块与底部支撑环11实施键槽装配时，便于后续模块的安装。此外，斜面的结构使得当对底部支撑环11与屏蔽模块装配的整体施加紧固力时，更易在圆周向产生更好的定位效果。

屏蔽模块通过键槽适配的连接方式，与底部支撑环11进行连接以及相互之间的连接。本实施例中的屏蔽模块包括：底部屏蔽模块12、中部屏蔽模块13以及顶部屏蔽模块14。

底部屏蔽模块12的一端设有与第一装配键111相适配的第一装配键槽121，底部屏蔽模块通过第一装配键111和第一装配键槽121的适配紧固连接在底部支撑环11上。

中部屏蔽模块13设为多个，且能够相互定位堆叠。本实施例中，中部屏蔽模块13设为三块。其它实施方式中，可以根据实际的需求进行数量调配。具体实施时，底部屏蔽模块12或中部屏蔽模块13上分别设有装配键或装配键槽，中部屏蔽模块13通过装配键和装配键槽的适配安装连接在底部屏蔽模块12上；相邻中部屏蔽模块13之间通过装配键和装配键槽的适配安装进行连接；顶部屏蔽模块14与中部屏蔽模块13之间通过装配键和装配键槽的适配安装进行连接。通过上述装配键和装配键槽相适配的安装方式，使屏蔽模块与底部支撑环11相适配的整体呈周向筒状，进而实现其周向稳定的性能。

可以理解的是：通过上述装配结构，屏蔽模块将反应堆压力容器和容器型腔之间分为多层，每一层均有多个小模块构成。

优选的，顶部屏蔽模块14或中部屏蔽模块13或底部屏蔽模块12的内部填充屏蔽材料，以对中子和光子进行屏蔽。

优选的，顶部屏蔽模块14或中部屏蔽模块13或底部屏蔽模块12的侧圆周向设有键槽。如此设置的作用是：便于同层相邻的模块之间进行装配配合，提升装配效率。

进一步的，压紧组件15包括：压紧环151、压紧底座152及压板153。压紧组件15的作用是：由于屏蔽模块在周向可以进行自稳定，在垂直方向，其下方有底部支撑环11进行支承，上方增设压紧组件15能够将屏蔽模块的垂向方向进行完全定位。

其中，压紧环151装设在顶部屏蔽模块14上。具体实施时，压紧环151或顶部屏蔽模块14上分别设有装配键或装配键槽，压紧环151通过装配键和装配键槽的适配安装连接在顶部屏蔽模块14上。

优选的，本实施例中的压紧环设为多块，单一压紧环呈扇形，模块化的设计便于与顶部屏蔽模块14实现拼装。同时，多块压紧环能够焊连为一圆环状的整体，实施快速装配。

压紧底座152呈板状，压紧底座152的底端与构筑物相连，压紧底座152的另一端与压紧环151进行紧固。具体实施时，压紧底座152通过焊接与构筑物相连接，在压紧底座152两侧，设置紧定螺钉，紧定螺钉与压紧环151直接相连接，将压紧环151向内侧挤压。由于压紧环151为扇形的单一模块，将其向内侧挤压后，有利于增强其在周向的稳定性。压板153与压紧底座152通过螺栓连接，且压板伸出至压紧环上方，将其压紧。反应堆堆坑堵缝屏蔽装置便可以在垂直向进行定位。

进一步的，还包括：楔形块16，楔形块16与顶部屏蔽模块14相连，楔形块16的作用是：对堆叠连为一体的顶部屏蔽模块14、多个中部屏蔽模块13及底部屏蔽模块12进行压紧，同时可以在安装过程中进行调整。

本实施例中的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置1应用在紧凑布置反应堆中，由于紧凑布置反应堆一回路核岛主设备间距狭窄，反应堆舱空间也较小，堆芯位于反应堆构筑平台之下，自堆芯泄漏通过反应堆压力容器与容器型腔之间间隙向上射出的中子与光子较多，对人员及设备的不利辐照影响相较陆基大堆增大，通过上述模块化装配的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置1，能够屏蔽该处的中子与光子，保护电厂工作人员及检修人员的安全，控制反应堆舱内的设备和材料的辐射损伤在较低的水平。

同时，上述模块化装配的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置1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；可使用多种屏蔽材料，近源屏蔽，确保屏蔽效果良好，为人员及设备提供保护。

实施本发明的反应堆堆坑堵缝屏蔽装置，具有如下有益效果：反应堆堆坑堵缝屏蔽装置包括：能够紧固在构筑物上的底部支撑环，底部支撑环具有支撑环底面和相对于支撑环底面倾斜一定角度进行设置的支撑环顶面，支撑环顶面上凸设有第一装配键；装设在底部支撑环上的底部屏蔽模块；装设在底部屏蔽模块上的中部屏蔽模块，中部屏蔽模块设为多个，且能够相互定位堆叠；装设在中部屏蔽模块上的顶部屏蔽模块；以及压紧组件，其中：通过压紧组件将顶部屏蔽模块、多个中部屏蔽模块及底部屏蔽模块在圆周和垂直的两个方向上进行定位固定，能够实现模块化拆装，利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统；便于拆装，不影响主设备的在役检查；结构精简，安全可靠。