一种核电机械孔洞防辐射封堵装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种核电站机械孔洞生物屏蔽型大位移柔性密封结封堵装置，属于核电站建筑技术领域。


背景技术：

2.核电站机械管道预留孔洞，有相当一部分处于受放射性物质辐射区域或边界上，需要具备阻止γ射线或中子穿透的生物屏蔽功能，其屏蔽装置构造要求密度不低于相应混凝土墙或楼板的密度，对于普通混凝土，生物屏蔽封堵材料的密度不应小于2.35g/cm3，对于重混凝土，生物屏蔽封堵材料的密度不应小于3.5g/cm3，且机械管道在运行过程中会产生垂直或沿管径方向的震荡大位移，位移量为(40mm，100mm] ，在指定部位按要求设置。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种核电机械孔洞防辐射封堵装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种核电机械孔洞防辐射封堵装置，用于封堵基体孔洞与管道，其特征在于，包括：
6.固定在基体孔洞内的套管；
7.固定在所述套管上下两侧的包裹板；
8.固定在所述套管与包裹板之间的柔性硅酮弹体；
9.以及，
10.设置在所述基体表面与管道外壁之间的柔性密封层。
11.在所述套管内侧还设置有支撑板。
12.所述支撑板为t型支撑钢板。
13.所述包裹板为平板支撑钢板。
14.所述柔性密封层从内到外依次为：一层硅布、防火硅酮密封胶、一层耐火布、两层纤维毯、一层耐火布、一层硅布。
15.所述性硅酮弹体与基体孔洞等厚。
16.所述t型支撑钢板沿所述套管的周向等角度分布。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.a. 生物屏蔽型大位移柔性密封结构可适用机械管道需要辐射衰减且有较大位移量的封堵情况，能够满足技术规格书要求的生物屏蔽、去污、耐去污、耐火极限、水密、气密、辐照、抗dba和抗严重事故等功能要求。
19.b. 该结构在满足管道高位移的同时，能够在10m水头压差下保持密封性。
20.c. 所有使用材料及其组合均不含挥发性有毒成分及其它对人体有害物质，接触皮肤不会对皮肤产生损伤。
21.附图说明：
22.图1柔性密封结构安装示意图；
23.图2是图1的a-a剖面图；
24.图3是柔性硅酮弹体灌注示意图；
25.图4是图3的a-a剖面图；
26.其中：1、耐火布；2、纤维毯；3、防火硅酮密封胶；4、硅布；5、柔性硅酮弹体；6、管道；7、基体；8、t型支撑钢板；9、套管；10、平板支撑钢板；11、临时支撑；12、薄型套筒。h、管道与孔洞之间缝隙；h、封堵材料灌注宽度；l、柔性密封结构长度。
具体实施方式
27.本实用新型针对hpr1000管道位移＞40mm机械管道贯穿楼板或墙体孔洞时生物屏蔽型大位移柔性密封装置施工，封堵装置满足生物屏蔽、去污、耐去污、耐火、水密、气密、辐照、抗dba和抗严重事故、大于40mm位移的要求，封堵装置安装前，清洁孔洞周边及贯穿物，使之干燥无尘。考虑到管道径向位移量影响，管道材料灌注宽度=管道与孔洞之间缝隙-管道径向位移量，硅酮弹体为双组分混合使用，灌注材料宽度及厚度应满足孔洞封堵设计文件对生物屏蔽封堵厚度的要求，柔性硅酮弹体固化后拆除临时模板支撑。
28.本实用新型一种核电机械孔洞防辐射封堵装置，用于封堵基体孔洞与管道6，结构如图1、图2所示，包括：
29.固定在基体孔洞内的套管9；
30.固定在套管9上下两侧的包裹板；
31.固定在套管9与包裹板之间的柔性硅酮弹体5；
32.以及，
33.设置在基体表面与管道外壁之间的柔性密封层。
34.在一个实施例中，在套管5内侧还设置有支撑板。在一个实施例中，支撑板为t型支撑钢板10。
35.在一个实施例中，包裹板为平板支撑钢板8，平板支撑钢板8焊接在套管9的上下两侧。
36.在一个实施例中，柔性密封层从内到外依次为：一层硅布1、防火硅酮密封胶3、一层耐火布4、两层纤维毯2、一层耐火布4、一层硅布1。
37.在一个实施例中，性硅酮弹体1与基体孔洞等厚。
38.在一个实施例中，t型支撑钢板10沿套管9的周向等角度分布。
39.采用本实用新型密封装置实现管道6与基体7中孔洞的密封，参考图3和图4，施工方法如下：
40.步骤一、根据管道6径向位移量和环形空间尺寸计算柔性硅酮弹体5的封堵宽度。之后将t型支撑钢板10焊接在孔洞的套管9内侧，t型支撑钢板10长度等于封堵厚度的2/3，相邻两个t型支撑钢板10间隔角度相等，t型支撑钢板10高度约等于封堵宽度-20mm。
41.步骤二、楼板底部将平板支撑钢板8沿套管9焊接在套管9上，平板支撑钢板8的高度与t型支撑钢板10一致。楼板顶部的套管无需焊接平板支撑钢板；安装在墙体上时，墙体孔洞两端均需焊接平板支撑钢板8，且需根据孔洞大小，在平板支撑钢板顶部预留出足够数
量灌注孔和观察孔，灌注面设置灌注孔，非灌注面设置观察孔，再根据需用使用防火硅酮密封胶将孔洞外两侧包裹在套筒上的硅布粘结在孔洞两侧平板支撑钢板上，形成永久模板。
42.步骤三、制作薄型套筒12作为灌注柔性硅酮弹体的临时模板。薄型套筒12的外径为贯穿管道外径 径向位移
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2，长度应保证贯穿孔洞后两端各露出孔洞100mm。将薄型套筒套12在贯穿管道上，使用木方等临时支撑11保证薄型套筒12与管道6间的环形空间等于或略大于径向位移量。使用硅布包裹薄型套筒12，并使用防火硅酮密封胶将硅布粘接在孔洞底部支撑钢板上，形成永久模板，粘接宽度至少10mm。为了方便薄型套筒12拆卸，可以在硅布和薄型套筒12见涂抹些许润滑油。
43.步骤四、将硅布粘结牢固后，进行柔性硅酮弹体5的灌注施工。灌注设计厚度要求的柔性硅酮弹体5。待柔性硅酮弹体5固化后，将孔洞上表面套筒上硅布外翻，使用防火硅酮密封胶将硅布粘结在套管9上表面平板支撑钢板8上。待防火硅酮密封胶固化并粘结牢固后，拆除临时支撑及临时模板(薄型套筒12)。
44.步骤五、检查观察孔洞套管尺寸，如套管9突出孔洞部分高度＜100mm，需在套管9上外加法兰，法兰建议高度100mm。法兰与套管9及孔洞边缘混凝土接触处需使用防火硅酮密封胶进行密封。
45.步骤六、将柔性密封结构所需要的材料(硅布、耐火布、纤维毯)裁切成符合尺寸要求的扇形，裁切完毕后，按照构造由内向外安装材料。
46.本实用新型机械孔洞生物屏蔽型大位移柔性密封结构，是用来实现核电厂机械管道穿混凝土墙或楼板时，机械管道及其周边混凝土结构形成的整体构造满足设计工况要求的装置。由于机械管道在产生轴向、径向震荡位移的情况下，管道与混凝土墙/楼板之间缝隙的连接构造，既要满足混凝土结构所具备的生物屏蔽、去污、耐去污、耐火、水密、气密、辐照、抗dba和抗严重事故的功能要求，又要与管道位移同步伸缩变形。
47.本实用新型机械孔洞生物屏蔽型大位移柔性密封结构，柔性硅酮弹体及柔性密封结构组合构造设计形式，打破了传统的封堵结构设计做法，在即满足生物屏蔽、去污、耐去污、耐火、水密、气密、辐照、抗dba和抗严重事故等使用功能的前提下，又能满足机械管道在100mm内位移变形量的使用。
48.本实用新型机械孔洞生物屏蔽型大位移柔性密封结构，柔性密封结构最内侧及最外侧均为硅布饰面，其具备在满足设计要求的去污功能前提下，结构自身额外具备耐去污或自洁功能。
49.本实用新型机械孔洞生物屏蔽型大位移柔性密封结构，水密性要求是核电厂新一代堆型下对于40mm以上大位移封堵结构的设计要求，该防辐射封堵装置能够满足10m水头压力的水密性要求。