專利名稱:具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣貫穿件，具體是一種安裝在核反應(yīng)堆安全殼上，能充分防止反應(yīng)堆內(nèi)輻射物質(zhì)向外溢出的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件。
背景技術(shù)：
安全殼作為核反應(yīng)堆“三道屏障”中的最后一道，是最重要的一道安全屏障，其主要功能之一是作為生物屏蔽，阻止核電站內(nèi)的放射性物質(zhì)(主要是Y射線)泄漏到周?chē)沫h(huán)境中去。電氣貫穿件是安裝于安全殼上，實(shí)現(xiàn)各種電纜穿墻的專用電氣設(shè)備，貫穿件的筒體安裝在安全殼上的預(yù)埋管道里，通過(guò)連接法蘭和焊接工藝將貫穿件裝配在安全殼上， 其與安全殼混凝土墻一起構(gòu)成了 “第三道屏障”。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，每一座反應(yīng)堆安全殼，都需要安裝數(shù)十乃至上百套各種類型和規(guī)格的電氣貫穿件，由于安裝的貫穿件數(shù)量較多，會(huì)有一小部分輻射物質(zhì)通過(guò)電氣貫穿件的筒體軸向溢出，從而存在一種安全隱患，通過(guò)貫穿件向外界泄漏的輻射是不可忽略的。
目前，有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)電氣貫穿件的密封性能和電氣性能進(jìn)行了較高的要求，在現(xiàn)有的電氣貫穿件產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，均優(yōu)先考慮了設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)密封性能、機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能的要求，但沒(méi)有對(duì)生物屏蔽問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮。如公開(kāi)號(hào)為CN200953254Y和CN200956^0Y 的中國(guó)專利公開(kāi)的“反應(yīng)堆安全殼低壓電氣貫穿件”和“反應(yīng)堆安全殼高壓電氣貫穿件”，都具有優(yōu)良的密封性能、機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能，但卻沒(méi)有對(duì)生物屏蔽問(wèn)題進(jìn)行過(guò)多的設(shè)計(jì)。雖然其筒體組件采用了具有優(yōu)良的力學(xué)性能和一定的輻射屏蔽性的普通不銹鋼作為端板和支撐板的材料，但由于普通不銹鋼對(duì)輻射的屏蔽效果有限，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二次Y射線的次級(jí)輻射，因而大大降低了安全殼混凝土墻的生物屏蔽性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安裝在核電站反應(yīng)堆安全殼上，能充分阻止反應(yīng)堆內(nèi)輻射物質(zhì)溢出，具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，主要由筒體、封裝筒體兩端的法蘭、以及封裝在筒體內(nèi)的導(dǎo)體組件及接地導(dǎo)體組件所組成，其特征在于在筒體內(nèi)、沿著筒體軸線方向垂直的設(shè)置有輻射隔離板；封裝在筒體內(nèi)的導(dǎo)體組件與接地導(dǎo)體組件貫穿輻射隔離板，它們的兩側(cè)端頭伸出筒體兩端的法蘭。
附加技術(shù)特征是
①所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，是由焊接在筒體內(nèi)壁上的支撐隔板所固定的輻射隔離鉛板。
②所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，是直接焊接在筒體內(nèi)壁上的輻射隔離高硼不銹鋼板。
③所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，包括鉛板或者高硼不銹鋼板，至少要有一層。[0011]④所述設(shè)置在筒體內(nèi)的高硼不銹鋼板，為表面上制有B4C、WC、FeNiB、TiC及鐵鎳鋁金屬化合物之一涂層的高硼不銹鋼板。
⑤在所述輻射隔離板上，包括鉛板或者高硼不銹鋼板，開(kāi)有貫穿導(dǎo)體組件的導(dǎo)體組件安裝通孔和貫穿接地導(dǎo)體的接地導(dǎo)體安裝通孔。
⑥在所述的支撐隔板上均布焊接有連接螺栓，在與該支撐隔板配合的鉛板上設(shè)置有與各連接螺栓配對(duì)的螺栓連接孔，該鉛板是通過(guò)連接螺栓與螺栓連接孔的配合被固定在支撐隔板上。
⑦所述鉛板上的導(dǎo)體組件安裝通孔、接地導(dǎo)體安裝通孔，與支撐隔板上相對(duì)應(yīng)的安裝通孔具有相同的同軸度。
⑧所述設(shè)置在筒體內(nèi)的多層輻射隔離板，各層板上的導(dǎo)體組件安裝通孔、接地導(dǎo)體安裝通孔具有對(duì)應(yīng)的同軸度。
本發(fā)明的效果在于采用有色金屬鉛作為板材的材料，而金屬鉛具有很好的防輻射能力，能夠有效的防止反應(yīng)堆通過(guò)貫穿件向外輻射；采用高硼不銹鋼作為貫穿件上的支撐隔板，替代原來(lái)的普通不銹鋼板，高硼不銹鋼板既是導(dǎo)體組件的支撐隔板，又是電氣貫穿件的輻射屏蔽層，實(shí)現(xiàn)了功能/結(jié)構(gòu)的一體化。本發(fā)明電氣貫穿件與安全殼相配合構(gòu)成一個(gè)完整的反應(yīng)堆防輻射系統(tǒng)，使反應(yīng)堆對(duì)外的輻射劑量降到最低。


圖1為具有鉛板屏蔽結(jié)構(gòu)的本發(fā)明電氣貫穿件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為具有高硼不銹鋼板屏蔽結(jié)構(gòu)的本發(fā)明電氣貫穿件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明電氣貫穿件中輻射隔離鉛板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明電氣貫穿件中高硼不銹鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記1.為鉛板；2.為導(dǎo)體組件安裝通孔；3.為接地導(dǎo)體安裝通孔；4.為螺栓連接孔；5.為高硼不銹鋼板；6.為支撐隔板；7.為導(dǎo)體組件；8.為墊片；9.為螺母； 10.為連接螺栓；11.為電氣貫穿件的筒體；12.為接地導(dǎo)體；13為封閉電氣貫穿件筒體的密封法蘭；14為導(dǎo)體組件引線接頭。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有在用的電氣貫穿件的改進(jìn)。與現(xiàn)有電氣貫穿件的區(qū)別是本發(fā)明在現(xiàn)有電氣貫穿件的筒體內(nèi)增設(shè)了輻射屏蔽層，形成了具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件。 做法是在具有一定厚度的鉛板或高硼不銹鋼板上，開(kāi)出用于貫穿導(dǎo)體組件和接地導(dǎo)體通過(guò)的安裝通孔，然后將鉛板或高硼不銹鋼板裝在筒體內(nèi)；對(duì)于高硼不銹鋼板可直接將其焊接到筒體內(nèi)壁上，將導(dǎo)體組件和接地導(dǎo)體分別穿過(guò)高硼不銹鋼板上的對(duì)應(yīng)安裝通孔，再用筒體的兩個(gè)端頭法蘭將置于筒體中的導(dǎo)體組件和接地導(dǎo)體的主體封閉，而導(dǎo)體組件和接地導(dǎo)體的兩端引線接頭則被固定在兩端法蘭上；對(duì)于需要設(shè)置鉛板作輻射屏蔽層的情況，需用帶有連接螺栓的支撐隔板，并在鉛板上開(kāi)有與支撐隔板上的連接螺栓相配合的螺栓孔， 通過(guò)這些螺栓與螺栓孔的配合將鉛板固定在支撐隔板上，從而獲得具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件；這種電氣貫穿件具有很高的防輻射能力，能有效阻止反應(yīng)堆內(nèi)輻射物質(zhì)通過(guò)貫穿件溢出。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是在保證原有電氣貫穿件全部功能的前提下，通過(guò)采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使來(lái)自反應(yīng)堆內(nèi)的輻射劑量，通過(guò)本發(fā)明電氣貫穿件而衰減到最低。這樣，就使電氣貫穿件與反應(yīng)堆安全殼體組成一個(gè)完整的反應(yīng)堆輻射屏蔽系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)核反應(yīng)堆堆內(nèi)的輻射進(jìn)行防護(hù)。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明電氣貫穿件
實(shí)施例1
一種具有鉛板輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件
如圖1、圖3所示，本發(fā)明電氣貫穿件由筒體11，封裝筒體11兩端的法蘭13，被法蘭13封裝在筒體11腔體內(nèi)的導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12，在筒體11的腔體內(nèi)、沿筒體軸線方向垂直焊接在筒體內(nèi)壁上並被導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12貫穿的支撐隔板6，以及被固定在支撐隔板6上、並被導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12同軸度貫穿的適配鉛板1所組成；其中， 導(dǎo)體組件7兩端的引線接頭14被分別固定在兩端法蘭13的盤(pán)面上，而接地導(dǎo)體12兩端則穿出法蘭13的盤(pán)面。
在本電氣貫穿件的支撐隔板6與對(duì)應(yīng)組合的鉛板1上，均布、同軸度的設(shè)置有導(dǎo)體組件7與接地導(dǎo)體12的安裝通孔0，3)，導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12分別穿過(guò)支撐隔板6與鉛板1上這些對(duì)應(yīng)的安裝通孔，被筒體11的端部法蘭13封閉在筒體11內(nèi)；支撐隔板6與鉛板1上的安裝通孔2的數(shù)量，由導(dǎo)體組件7的數(shù)量來(lái)決定，而導(dǎo)體組件7的數(shù)量取決于不同用途的貫穿件；接地導(dǎo)體安裝通孔3是貫穿接地導(dǎo)體12的通孔，每個(gè)貫穿件只有一個(gè)，因此每層支撐隔板6與鉛板1上的接地導(dǎo)體安裝通孔3只有一對(duì)。
在本實(shí)施例中，連接螺栓10被均布焊接在支撐隔板6上，與連接螺栓10對(duì)應(yīng)的螺栓連接孔4則設(shè)置在鉛板1上，通過(guò)穿插在螺栓連接孔4中的連接螺栓10將鉛板1緊靠在支撐隔板6上，並通過(guò)墊片8和螺母9將鉛板1與支撐隔板6固定；緊固過(guò)程中通過(guò)專用工裝嚴(yán)格控制鉛板1和支撐隔板6上對(duì)應(yīng)安裝通孔的同軸度，從而保證導(dǎo)體組件7順利通過(guò)對(duì)應(yīng)的安裝通孔；在本實(shí)施例中只少使用一組支撐隔板6與鉛板1的組合屏蔽層；對(duì)于多層結(jié)構(gòu)的組合屏蔽層，通過(guò)在每個(gè)支撐隔板6上都附加一塊鉛板1作為電氣貫穿件的輻射屏蔽結(jié)構(gòu)，能夠有效的防止反應(yīng)堆內(nèi)的輻射物質(zhì)通過(guò)電氣貫穿件向外輻射。
眾所周知，由于鉛是一種塑性極好，具有高耐腐蝕性的有色金屬，它對(duì)振動(dòng)、聲波、Y射線都具有很大的衰減作用，可以屏蔽掉一次和二次Y射線，因此將鉛板用于核電站中作為防輻射的結(jié)構(gòu)是非常適合的。將鉛板與支撐隔板組合在一起形成輻射屏蔽層，其力學(xué)性能由支撐隔板提供，輻射屏蔽性能由鉛板實(shí)現(xiàn)，很好的解決了輻射屏蔽性能與其他性能如力學(xué)性能、耐熱性的兼顧問(wèn)題。通過(guò)嚴(yán)格控制鉛板1與支撐隔板6上的導(dǎo)體組件與接地導(dǎo)體的安裝通孔的大小和位置，以及對(duì)應(yīng)安裝通孔的同軸度要求，不會(huì)對(duì)貫穿的導(dǎo)體組件產(chǎn)生附加應(yīng)力，同時(shí)通過(guò)螺栓10可以實(shí)現(xiàn)鉛板1和支撐隔板6的緊密連接。采用這種具有鉛板輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便，成本較低，可以方便的將其用到反應(yīng)堆防輻射系統(tǒng)中。
實(shí)施例2
一種具有高硼不銹鋼板輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件
如圖2、圖4所示，本發(fā)明電氣貫穿件由筒體11，封裝筒體11兩端的法蘭13，被法蘭13封裝在筒體11腔體內(nèi)的導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12，在筒體11的腔體內(nèi)、沿筒體軸線方向垂直焊接在筒體內(nèi)壁上並被導(dǎo)體組件7及接地導(dǎo)體12貫穿的高硼不銹鋼板所組成；其中，導(dǎo)體組件7兩端的引線接頭14被分別固定在兩端法蘭13的盤(pán)面上，接地導(dǎo)體12兩端穿出法蘭13的盤(pán)面。
在本電氣貫穿件所用的高硼不銹鋼板只少有一塊，每塊高硼不銹鋼板5上，均布的設(shè)置有導(dǎo)體組件7的安裝通孔2及接地導(dǎo)體12的一個(gè)安裝通孔3，導(dǎo)體組件7與接地導(dǎo)體12分別穿過(guò)高硼不銹鋼板上這些對(duì)應(yīng)的安裝通孔，被筒體11的端部法蘭13封閉在筒體 11內(nèi)。
每塊高硼不銹鋼板5上的通孔2的數(shù)量，由導(dǎo)體組件7的多少來(lái)決定，而導(dǎo)體組件 7的數(shù)量取決于不同用途的貫穿件；接地導(dǎo)體通孔3是貫穿接地導(dǎo)體12的通孔，每個(gè)貫穿件只有一個(gè)，因此每塊高硼不銹鋼板5上只設(shè)置一個(gè)接地導(dǎo)體通孔3。
在本實(shí)施例的電氣貫穿件中，采用高硼不銹鋼板取代了傳統(tǒng)的支撐隔板形式，同時(shí)起到支撐和輻射屏蔽的功能。。
實(shí)施例3
—種具有金屬化合物涂層的高硼不銹鋼板輻射屏蔽結(jié)構(gòu)電氣貫穿件
本實(shí)施例的電氣貫穿件結(jié)構(gòu)與實(shí)例2基本相同，區(qū)別之處是通過(guò)熱噴涂技術(shù)，在高硼不銹鋼表面上制備具有緩和熱應(yīng)力及增強(qiáng)屏蔽功能的氏(、1(、!^附8、11(、鐵鎳鋁金屬化合物的任一種涂層，使高硼不銹鋼具有更好的力學(xué)性能和輻射屏蔽性能。用具有所述噴涂層的高硼不銹鋼加工出與支撐隔板一樣的結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)貫穿件上的支撐隔板，同時(shí)起到支撐和輻射屏蔽的功能。
以上實(shí)施方式的電氣貫穿件，其輻射屏蔽結(jié)構(gòu)都可以有效地屏蔽掉來(lái)自反應(yīng)堆內(nèi)部輻射物質(zhì)的溢出，與安全殼一起組成一個(gè)完整的反應(yīng)堆輻射屏蔽系統(tǒng)，可以有效的對(duì)整個(gè)核反應(yīng)堆堆內(nèi)輻射進(jìn)行防護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，主要由筒體(11)、封裝筒體(11)兩端的法蘭 (13)、以及封裝在筒體(11)內(nèi)的導(dǎo)體組件(7)及接地導(dǎo)體組件(1 所組成，其特征在于 在筒體內(nèi)、沿著筒體(11)軸線方向垂直的設(shè)置有輻射隔離板；封裝在筒體(11)內(nèi)的導(dǎo)體組件⑵與接地導(dǎo)體組件(12)貫穿輻射隔離板，它們的兩側(cè)端頭伸出筒體兩端的法蘭(13)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，至少有一層。
3.按照權(quán)利要求
2所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于在所述輻射隔離板上，開(kāi)有貫穿導(dǎo)體組件的導(dǎo)體組件安裝通孔和貫穿接地導(dǎo)體的接地導(dǎo)體安裝通孔。
4.按照權(quán)利要求
3所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于所述輻射隔離板，各層板上的導(dǎo)體組件安裝通孔、接地導(dǎo)體安裝通孔，具有對(duì)應(yīng)的同軸度。
5.按照權(quán)利要求
2所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，是由焊接在筒體(11)內(nèi)壁上的支撐隔板(6)所固定的至少一層鉛板 ⑴。
6.按照權(quán)利要求
2所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于所述設(shè)置在筒體內(nèi)的輻射隔離板，是直接焊接在筒體(11)內(nèi)壁上的至少一層高硼不銹鋼板(5)。
7.按照權(quán)利要求
6所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于所述設(shè)置在筒體(11)內(nèi)的高硼不銹鋼板(5)，為表面上制有比(、1(、!^附8、11(及鐵鎳鋁金屬化合物之一涂層的高硼不銹鋼板。
8.按照權(quán)利要求
5所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于在所述鉛板 (1)上的導(dǎo)體組件安裝通孔(2)、接地導(dǎo)體安裝通孔(3)，與支撐隔板(6)上相對(duì)應(yīng)的安裝通孔具有相同的同軸度。
9.按照權(quán)利要求
5所述的具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，其特征在于在所述的支撐隔板(6)上均布焊接有連接螺栓(10)，在與該支撐隔板(6)配合的鉛板(1)上，設(shè)置有與各連接螺栓(10)配對(duì)的螺栓連接孔G)，該鉛板(1)是通過(guò)連接螺栓(10)與螺栓連接孔 (4)的配合被固定在支撐隔板(6)上。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有輻射屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣貫穿件，主要由筒體、封裝筒體兩端的法蘭、以及封裝在筒體內(nèi)的導(dǎo)體組件及接地導(dǎo)體所組成；其中在筒體內(nèi)沿著筒體軸線方向垂直的設(shè)置有輻射隔離板，封裝在筒體內(nèi)的導(dǎo)體組件與接地導(dǎo)體貫穿輻射隔離板，它們的兩側(cè)端頭伸出筒體兩端的法蘭。所述輻射隔離板，可以是固定在支撐隔板上的鉛板，或是焊接在筒體內(nèi)壁上的高硼不銹鋼板，或是表面上制有B4C、WC、FeNiB、TiC及鐵鎳鋁金屬化合物任一種涂層的高硼不銹鋼板。本發(fā)明電氣貫穿件的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便，成本較低，具有很高的防輻射能力，可與反應(yīng)堆安全殼體組成完整的反應(yīng)堆輻射屏蔽系統(tǒng)，有效的對(duì)核反應(yīng)堆的堆內(nèi)輻射進(jìn)行防護(hù)。
文檔編號(hào)G21C13/02GKCN101430939 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200810147786
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2008年12月8日
發(fā)明者周天, 王廣金, 羅志遠(yuǎn), 鄭蘭疆 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),