[發明專利]一種船用電氣貫穿件局部屏蔽結構和屏蔽方法

在審

• 申請號: 202110301906.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113077918A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 蔡垚;郝銳;王暢;余少杰;胡尚武
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G21F7/005
• 分類號: G21F7/005;G21C11/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明提供了一種船用電氣貫穿件局部屏蔽結構和屏蔽方法，通過在電氣貫穿件筒體中加裝多層蜂窩煤型局部屏蔽組件，與核動力船舶堆艙屏蔽組成“電氣貫穿?屏蔽”一體化設計的、具有完整屏蔽功能的電氣貫穿件局部屏蔽結構，最大限度地減少因電氣貫穿件開孔導致的堆艙內貫穿輻射向堆艙外的泄露，實現了海洋核動力平臺及船舶核反應堆艙電氣貫穿件的局部屏蔽，保證了堆艙外人員、設備的輻射安全。本發明結構簡單、重量輕、裝配方便、成本低、可設計性強；無需在接線箱周邊設置額外局部屏蔽，減重、減體積效果極其可觀，實現了屏蔽重量和屏蔽體積的最小化。

技術領域

本發明屬于核輻射防護技術領域，具體涉及一種船用電氣貫穿件局部屏蔽結構和屏蔽方法。

背景技術

電氣貫穿件是安裝在反應堆堆艙艙壁上，用于電纜穿越堆艙的專用電氣設備。它是堆艙結構的重要組成部分，與機械貫穿件、屏蔽門、堆艙主體結構一起構成了堆艙放射性包容的最后一道實體屏蔽。

這些電氣貫穿件在堆艙屏蔽中產生大量空腔，導致中子和γ射線漏束，嚴重威脅堆艙外工作人員及設備的輻射安全。因此，必須對電氣貫穿件設置專門的局部屏蔽，防止出現貫穿的漏束通道，維持堆艙屏蔽的完整性。

電氣貫穿件所處輻射場為典型的中子-γ射線混合輻射場，且中子、伽馬注量率均較大。核動力潛艇中未設置專門的電氣貫穿件，不涉及電氣貫穿件局部屏蔽問題。核電站中電氣貫穿件大都優先考慮其密封性能、機械強度和電氣性能，缺少對生物屏蔽問題的考慮。現有的具有輻射屏蔽結構的電氣貫穿件在一定程度上考慮了對貫穿輻射的生物屏蔽，但其屏蔽形式與屏蔽結構遠遠不能滿足船用電氣貫穿件的生物屏蔽要求。對于典型堆艙內壁輻射場，如采取現有電氣貫穿件設計形式，需在電氣貫穿件的接線箱周邊及堆艙屏蔽中設置大量局部屏蔽，平均單個屏蔽重量約為4噸，屏蔽體積較大，設備維修也極不方便。海洋核動力單反應堆通常設置有40～50組電氣貫穿件，傳統設計方案下的電氣貫穿件局部屏蔽將占用較多的總體資源，亟需更為有效的局部屏蔽結構。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種船用電氣貫穿件局部屏蔽結構和屏蔽方法，用于減少因電氣貫穿件開孔導致的堆艙內貫穿輻射向堆艙外泄露的問題。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種船用電氣貫穿件局部屏蔽結構，包括第一支撐板、第二支撐板和屏蔽組件；屏蔽組件為多層疊加的蜂窩煤型結構，第一支撐板、第二支撐板和每層蜂窩煤型結構的外徑小于筒體的內徑；每層蜂窩煤型結構上設有若干與電氣貫穿件的導體組件同軸的通孔，通孔的孔徑大于導體組件的外徑且小于筒體的內徑；屏蔽組件套設在電氣貫穿件的導體組件外并塞入筒體內用于填滿導體組件與筒體的空隙起到屏蔽作用，第一支撐板、第二支撐板焊接在筒體內壁上用于夾持緊固屏蔽組件。

按上述方案，筒體安裝在堆艙壁上后，屏蔽組件靠堆艙內部的一側在筒體內部的位置與堆艙屏蔽的內壁的位置齊平或較堆艙屏蔽的內壁向堆艙內部凸出。

按上述方案，屏蔽組件的厚度大于等于所在堆艙屏蔽的厚度。

按上述方案，屏蔽組件包括第一屏蔽組件和第二屏蔽組件，第一屏蔽組件和第二屏蔽組件依次套設在電氣貫穿件的導體組件外并塞入筒體內。

進一步的，第一屏蔽組件采用包括鎢、鉛的高原子序數材料中的一種。

進一步的，第二屏蔽組件采用包括聚乙烯、酚醛樹脂、含硼聚乙烯、鉛硼聚乙烯、鉛硼酚醛樹脂的聚合物基屏蔽材料中的一種。

一種船用電氣貫穿件局部屏蔽方法，包括以下步驟：

S1：在筒體內部焊接第一支撐板，將導體組件逐條穿過第一支撐板；

S2：逐層向筒體內加裝屏蔽組件，調整安裝角度保持通孔通暢，將導體組件逐條逐層穿過屏蔽組件；

S3：將導體組件逐條穿過第二支撐板，壓緊屏蔽組件并在筒體內側焊接第二支撐板；