本发明涉及核电领域，尤其涉及一种用于小型堆的池式屏蔽装置。
背景技术：
现有技术中，商用压水堆核电站主要依靠混凝土屏蔽层来实现核反应堆的屏蔽，通过降低屏蔽强外的设备活化，降低工作人员的辐照剂量。该结构存在的技术问题是：由于混凝土的性能限制，屏蔽墙与反应堆压力容器之间需设置保温层来限值混凝土内表面的温度。因此需要在rpv与混凝土屏蔽强之间预留一行宽度的安装空间和通风的空间，这将导致rpv与混凝土屏蔽强之间的间隙过大，堆芯的中子通过这些间隙泄漏到反应堆厂房区域，对设备和工作人员的辐射安全带来影响。并且极大的增加了反应堆厂房的屏蔽压力，带来额外的屏蔽重量和成本要求。
虽然在船用堆中则采用更高效的铁水屏蔽或其他混合结构屏蔽来代替混凝土墙屏蔽，但因没有合理的结构设计依然存在一定的技术问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于小型堆的池式屏蔽装置，能够解决反应堆屏蔽结构中的中子漏束的问题；降低重量和减少成本。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于小型堆的池式屏蔽装置，以屏蔽自容器内发射或散射出的中子，包括：屏蔽水池，屏蔽水池中设有用以置放小型堆压力容器的容置腔，容置腔由一内侧壁围挡而成；容置腔的开口端设有填充屏蔽层，填充屏蔽层填充在安装小型堆压力容器外壁与容置腔开口端内壁之间的间隔处；设在屏蔽水池顶部的耐高温屏蔽块，耐高温屏蔽块围挡在小型堆压力容器位于屏蔽水池以上部分的外周，耐高温屏蔽块与填充屏蔽层接连。
其中，还包括：设在屏蔽水池顶部的顶向屏蔽层，设在屏蔽水池外侧壁的侧向屏蔽层及设在屏蔽水池底部的底向屏蔽层；顶向屏蔽层、侧向屏蔽层及底向屏蔽层对堆芯的伽马及中子屏蔽后产生的次级伽马进行屏蔽，顶向屏蔽层与耐高温屏蔽块接连。
其中，顶向屏蔽层、侧向屏蔽层及底向屏蔽层由铅和/或不锈钢材料制成。
其中，小型堆压力容器中芯堆活性段的上表面低于屏蔽水池的水面。
其中，耐高温屏蔽块的截面呈环状，其中部通孔的内壁紧贴在小型堆压力容器的外壁上。
其中，耐高温屏蔽块为钢、石墨、碳化硼及硼钢中的任一材料制成。
其中，耐高温屏蔽块连同顶向屏蔽层将屏蔽水池的顶部封闭。
其中，还包括：冷却净化装置，冷却净化装置分别通过排水管和进水管与屏蔽水池相连通。
其中，排水管和进水管穿过侧向屏蔽层。
本发明所提供的用于小型堆的池式屏蔽装置，具有如下有益效果：用于小型堆的池式屏蔽装置包括屏蔽水池，屏蔽水池中设有用以置放小型堆压力容器的容置腔，容置腔由一内侧壁围挡而成；容置腔的开口端设有填充屏蔽层，填充屏蔽层填充在安装小型堆压力容器外壁与容置腔开口端内壁之间的间隔处；设在屏蔽水池顶部的耐高温屏蔽块，耐高温屏蔽块围挡在小型堆压力容器位于屏蔽水池以上部分的外周，耐高温屏蔽块与填充屏蔽层接连，能够解决反应堆屏蔽结构中的中子漏束的问题；降低重量和减少成本。
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是本发明实施例用于小型堆的池式屏蔽装置的整体结构示意图。
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所示，为本发明用于小型堆的池式屏蔽装置的实施例一。
本实施例中的用于小型堆的池式屏蔽装置，主要应用在船用小型核反应堆的屏蔽中，其主要的功用是：逐步降低来自堆芯的中子漏束和一回路主设备的伽马辐射。
用于小型堆的池式屏蔽装置包括：屏蔽水池1，屏蔽水池1中设有用以置放小型堆压力容器t的容置腔10，该容置腔10是由一内侧1a壁围挡而成；容置腔10的开口端101设有填充屏蔽层2，填充屏蔽层2填充在安装小型堆压力容器t外壁与容置腔开口端101内壁之间的间隔s处；设在屏蔽水池1顶部的耐高温屏蔽块3，耐高温屏蔽块3围挡在小型堆压力容器t位于屏蔽水池1池面a以上部分的外周，耐高温屏蔽块3与填充屏蔽层2接连。
具体实施时，屏蔽水池1是由侧壁围挡底壁而成的可进行注水、排水及贮水的设施。容置腔10位于其中部，容置腔10的形状和尺寸可以根据所需放置的小型堆压力容器t的形状进行调整，小型堆压力容器t的中部和底部置于容置腔10中，但仍有部分结构，例如其顶部置于容置腔10的外部。
将小型堆压力容器t置于容置腔10中，使屏蔽水池1中的水能够对小型堆压力容器t及源自其中堆芯产生的中子进行屏蔽。实施中的技术要求是：小型堆压力容器t中的堆芯活性段的上表面t1低于屏蔽水池1的池面a。如此实现屏蔽水池1对小型堆压力容器t部分及其中堆芯活性段的屏蔽，屏蔽水池1中的水能够对堆芯的中子进行有效屏蔽。
进一步的，屏蔽水池1的侧壁和底壁上还分别设有其他屏蔽结构，使整个装置形成分层次的屏蔽布局，具体地说，屏蔽水池1外侧壁上还设有侧向屏蔽层1b，屏蔽水池1底壁上设有底向屏蔽层1c，屏蔽水池1的顶部还设有顶向屏蔽层1d，
设置顶向屏蔽层1d、侧向屏蔽层1b及底向屏蔽层1c的作用是：对堆芯的伽马及中子屏蔽后产生的次级伽马进行屏蔽。逐步降低来自于堆芯的中子漏束和一回路主设备的伽马辐射，从而配合填充屏蔽层2、耐高温屏蔽块3形成分层次的屏蔽布局，整体上该屏蔽布局具有占用空间小、重量低等优势。
优选的，顶向屏蔽层1d与耐高温屏蔽块2接连，将屏蔽水池1的池面a封闭。
优选的，顶向屏蔽层1d、侧向屏蔽层1b及底向屏蔽层1c由铅和/或不锈钢材料制成，从而对堆芯的伽马及中子屏蔽后产生的次级伽马进行屏蔽。
进一步的，由于小型堆压力容器t非全部置于容置腔10中，使得小型堆压力容器t的外壁与容置腔内壁之间存在间隔s。本申请在容置腔开口端101的内壁与小型堆压力容器t的外壁之间的间隔s处填充屏蔽层2，其作用是：防止中子漏束。
填充屏蔽层2使用钢、石墨、碳化硼或硼钢等材料制成，防止中子漏束。
进一步的，耐高温屏蔽块3设置在屏蔽水池1的池面a以上，耐高温屏蔽块3围挡在小型堆压力容器t位于屏蔽水池1池面a以上部分的外周，耐高温屏蔽块3与填充屏蔽层2接连。
具体实施时，耐高温屏蔽块3的截面呈环状，其中部通孔的内壁紧贴在小型堆压力容器t的外壁上。耐高温屏蔽块3连同顶向屏蔽层1d将屏蔽水池1的池面a封闭。
耐高温屏蔽块3的作用是：通过设置呈块状的耐高温屏蔽块3，使得小型堆压力容器的屏蔽装置能够取消传统结构中所设置的保温层，从而达到降低重量，使更节省空间的目的。
优选的，耐高温屏蔽块3为钢、石墨、碳化硼及硼钢中的任一材料制成。
进一步，本实施例中的用于小型堆的池式屏蔽装置还包括：冷却净化装置41，冷却净化装置41分别通过排水管42和进水管43与屏蔽水池1相连通。排水管42和进水管43穿过侧向屏蔽层1b。如此以节约空间，便于布置，减少对其他屏蔽结构安装施工的影响。
本实施例中的用于小型堆的池式屏蔽装置在具体实施时，通过设置填充屏蔽层2、耐高温屏蔽块3、顶向屏蔽层1d、侧向屏蔽层1b及底向屏蔽层1c的屏蔽结构，使在屏蔽水池1的上方和四周布置严密的屏蔽结构，实现分层次布局，逐步降低来自堆芯的中子漏束和一回路主设备的伽马辐射。此外，还能够解决反应堆一次屏蔽外侧设备辐照鉴定剂量高的问题以及停堆工况后反应堆一次屏蔽外侧工作人员剂量问题。
实施本发明的用于小型堆的池式屏蔽装置，包括屏蔽水池，屏蔽水池中设有用以置放小型堆压力容器的容置腔，容置腔由一内侧壁围挡而成；容置腔的开口端设有填充屏蔽层，填充屏蔽层填充在安装小型堆压力容器外壁与容置腔开口端内壁之间的间隔处；设在屏蔽水池顶部的耐高温屏蔽块，耐高温屏蔽块围挡在小型堆压力容器位于屏蔽水池以上部分的外周，耐高温屏蔽块与填充屏蔽层接连，能够解决反应堆屏蔽结构中的中子漏束的问题；降低重量和减少成本，节约空间，整体经济性高。
1.一种用于小型堆的池式屏蔽装置，以屏蔽自容器内发射或散射出的中子，其特征在于，包括：
屏蔽水池，所述屏蔽水池中设有用以置放小型堆压力容器的容置腔，所述容置腔由一内侧壁围挡而成；所述容置腔的开口端设有填充屏蔽层，所述填充屏蔽层填充在所述安装小型堆压力容器外壁与所述容置腔开口端内壁之间的间隔处；
设在所述屏蔽水池顶部的耐高温屏蔽块，所述耐高温屏蔽块围挡在小型堆压力容器位于屏蔽水池以上部分的外周，所述耐高温屏蔽块与所述填充屏蔽层接连。
2.如权利要求1所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，还包括：设在所述屏蔽水池顶部的顶向屏蔽层，设在所述屏蔽水池外侧壁的侧向屏蔽层及设在所述屏蔽水池底部的底向屏蔽层；
所述顶向屏蔽层、所述侧向屏蔽层及所述底向屏蔽层对堆芯的伽马及中子屏蔽后产生的次级伽马进行屏蔽，所述顶向屏蔽层与所述耐高温屏蔽块接连。
3.如权利要求2所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述顶向屏蔽层、所述侧向屏蔽层及所述底向屏蔽层由铅和/或不锈钢材料制成。
4.如权利要求1-3任一项所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述小型堆压力容器中芯堆活性段的上表面低于所述屏蔽水池的水面。
5.如权利要求1所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述耐高温屏蔽块的截面呈环状，其中部通孔的内壁紧贴在小型堆压力容器的外壁上。
6.如权利要求1或5所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述耐高温屏蔽块为钢、石墨、碳化硼及硼钢中的任一材料制成。
7.如权利要求1或5所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述耐高温屏蔽块连同所述顶向屏蔽层将所述屏蔽水池的顶部封闭。
8.如权利要求1所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，还包括：冷却净化装置，所述冷却净化装置分别通过排水管和进水管与所述屏蔽水池相连通。
9.如权利要求8所述的用于小型堆的池式屏蔽装置，其特征在于，所述排水管和所述进水管穿过所述侧向屏蔽层。
技术总结