一种用标准试块法检测乏燃料运输容器γ屏蔽性能的方法技术

本发明专利技术属于焊接结构，尤其涉及一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法。一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，包括下述步骤：1.检测辅助装置加工：包括加工铅屏蔽标准试块、放射源准直装置、探测器准直器；2.检测步骤，包括标准试块检测、容器检测和修正系数的确定。本发明专利技术具有如下优点：通过对容器试验件和容器灌铅后的γ屏蔽性能检测，根据检测数据分析验证了灌铅工艺和铅层质量缺陷，并且经过铅层重熔后的再次γ屏蔽检测充分验证了该γ屏蔽检测方法的准确性和科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种用标准试块法检测乏燃料运输容器γ屏蔽性能的方法
本专利技术属于焊接结构，尤其涉及一种用标准试块法检测乏燃料运输容器γ屏蔽性能的方法。
技术介绍
随着我国民用和军用核能技术的蓬勃发展，国内有大量的核电站、研究堆、核军工等装置正在运行和将面临退役，同时国内核电建设又处于安全高效的快速发展阶段，因此这些核反应堆在运行过程和退役后将产生大量的乏燃料组件，这些乏燃料组件都贮存在乏燃料水池和暂存库内。根据国家相关标准和安全的要求，这些乏燃料组件需要转运到相应的后处理场所进行永久处置，而转运这些组件需要大量专用的容器。目前我国依赖国外进口了几台容器正在使用，由于成本高、且需求量大，中核集团立项开发研制容器，以满足国家核电建设发展的需求。依据国家标准(GB11806-2004《放射性物质安全运输规程》，GB/T9229-1988《放射性物质包装的内容物和辐射泄漏检验》)对容器装载放射性物质后表面的剂量率有严格的要求。根据研发技术条件，容器在制造过程中需对内、外筒体及灌铅夹层进行γ屏蔽性能检测，但具体的检测方案、操作方法等均无现有技术可以借鉴。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术的缺陷提供一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，包括下述步骤：1.检测辅助装置加工：包括加工铅屏蔽标准试块、放射源准直装置、探测器准直器；2.检测步骤包括标准试块检测、容器检测和修正系数的确定。如上所述的一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其中，所述的检测辅助装置加工包括：1.1铅屏蔽标准试块加工两块标准试块A、B和一块模拟上部锻件标准试块C，标准试块A、B的结构为下部挡板2和上部挡板3之间加入铅块1，然后用钢板封堵四周，在下部挡板2和上部挡板3上分别设有吊耳板4，在铅块1的侧面设有侧面挡板5，标准试块C的结构与标准试块A相似，只是在端部增加钢板，即标准试块A、B的长度小于整个标准试块C，各标准试块铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在，1.2放射源准直装置加工一个放射源准直装置，其结构为双层圆柱形，装置筒身内、外层钢板之间灌铅，且筒身上距离装置前端面处开一放射源导入孔，铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在，1.3探测器准直器加工一个探测器准直器，其结构为双层圆柱形，装置筒身内、外层钢板之间灌铅，且在准直器截面端开一弧面，该弧面半径与容器外筒体半径相同，铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在。如上所述的一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其中，所述的检测步骤包括：2.1标准试块及容器表面检测点划分1)标准试块A、B竖向方向共划分7条线，依次用A、B……G表示，横向方向共划分7条线，依次用1、2……7表示，以铅层的厚度分界处为中线上下各划分单元格，2)标准试块C竖向方向划分7条线，依次用A、B……G表示，横向方向划分1条线，用8表示，3)从容器外表面对应的铅层底部开始划线，在径向方向一定范围内划分相同尺寸的单元格，共划分10条线，依次用X1、X2……X10表示；从容器的0位标记点处开始，周向方向共划分98条线，依次用Y1、Y2……Y98表示，从X10线起在容器外表面划分相同尺寸的单元格，径向方向共划分34条线，依次用X11、X12……X44表示；从容器的0位标记点处开始，周向方向共划分64条线，依次用Y1、Y2……Y64表示，从X44线起在容器外表面划分相同尺寸的单元格，径向方向，共划分1条线，用X45表示；从容器的0位标记点处开始，周向方向共需划分64条线，依次用Y1、Y2……Y64表示，2.2表面辐射水平检测2.2.1标准试块检测1)将放射源置于准直装置的放射源导入孔中轴线上，且准直装置端面紧贴于标准试块内侧与1、A交叉点处，带有探测器准直器的探测器中心置于标准试块外侧1、A交叉点处且距离93mm，测量γ射线经标准试块屏蔽减弱后的剂量率，2)移动标准试块到其余各检测点，分别测量γ射线透过试块不同区域后经屏蔽减弱后的剂量率；3)计算每个区域测量的剂量率的算术平均值作为“参考标准”，2.2.2容器检测1)将放射源定位管准确安装在容器内腔中轴线上，并将放射源中心置于容器外表面X1Y1格的对应位置；2)将带有探测器准直器的探测器中心置于容器外表面X1Y1格93mm处，使探测器中心、源中心及X1Y1点处在同一直线上，测量容器外表面该点经屏蔽减弱后的剂量率；3)将探测器及放射源中心同步移动至X1Y2点处，在同一圆周上按相同的方法顺序测量X1Y2～X1Y98各检测点外表面剂量率，直至X10Y98点测量结束；4)将探测器中心及放射源中心同步移动至X11Y1点处，按相同的方法顺序测量X11Y1～X45Y64各检测点外表面剂量率，直至测量完毕，2.2.3修正系数的确定将放射源准直装置置于容器内腔，调整位置，使准直装置前端面垂直紧贴容器内壁；将放射源置于准直装置的放射源导入孔中轴线上，带有探测器准直器的仪器探测器中心置于容器外表面交叉点处且距离外表面93mm，检测该距离经屏蔽减弱后的剂量率；将容器内腔有放射源准直装置的检测结果与容器内腔无放射源准直装置的检测结果的比值作为修正系数。如上所述的一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其中，在步骤2后面还包括：3.屏蔽性能的判断将容器外表面各检测点经修正系数修正后的剂量率和标准试块“参考标准”进行比较，给出检测结果，如小于“参考标准”值，则判定容器的屏蔽性能满足要求。本专利技术具有如下优点：通过对容器试验件和容器灌铅后的γ屏蔽性能检测，根据检测数据分析验证了灌铅工艺和铅层质量缺陷，并且经过铅层重熔后的再次γ屏蔽检测充分验证了该γ屏蔽检测方法的准确性和科学性。采用标准试块法检测容器的γ屏蔽性能，有效的减少了理论计算、辐射散射影响及人为操作带来的测量误差，大大提高了检测结果的准确度，是对容器实物屏蔽能力的量化检验，也是对容器设计屏蔽理论计算的验证，更是对容器设计结构、内外筒体及铅层厚度、加工制造、灌铅工艺、γ射线散射漏射等因素的综合性验证。为今后复杂程度日益增加的容器发展可进行完整、有效的检测。附图说明附图1是标准试块A和标准试块B的结构示意图；附图2是图1的俯视图；附图3是图2中AA处的剖视图；附图4是标准试块C的结构示意图；附图5是图4的俯视图；附图6是图5中AA处的剖视图；附图7是标准试块检测示意图；附图8是容器检测示意图；附图9是修正系数的确定检测示意图。图中：1.铅块、2.下部挡板、3.上部挡板、4.吊耳板、5.侧面挡板、6.铅皮、7.模拟块、8.放射源、9.放射源准直装置、10.标准试块、11.探测器准直器、12.探测器、13.探测器、14.探测器准直器、15.吊绳、16放射源、17.内筒体、18.铅层、19.外筒体、20.十字架、21旋转转胎、22.平车。具体实施方式一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，包括下述步骤：1.检测辅助装置加工：1.1铅屏蔽标准试块加工两块标准试块A、B和一块模拟上部锻件标准试块C，各标准试块加工图见附图1～附图6，标准试块A、B的结构为下部挡板2和上部挡板3之间加入铅块1，然后用钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1).检测辅助装置加工：包括加工铅屏蔽标准试块、放射源准直装置、探测器准直器；(2).检测步骤包括标准试块检测、容器检测和修正系数的确定。

【技术特征摘要】
1.一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1).检测辅助装置加工：包括加工铅屏蔽标准试块、放射源准直装置、探测器准直器；(2).检测步骤包括标准试块检测、容器检测和修正系数的确定。2.如权利要求1所述的一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其特征在于：所述的检测辅助装置加工包括：1.1铅屏蔽标准试块加工两块标准试块A、B和一块模拟上部锻件标准试块C，标准试块A、B的结构为下部挡板2和上部挡板3之间加入铅块1，然后用钢板封堵四周，在下部挡板2和上部挡板3上分别设有吊耳板4，在铅块1的侧面设有侧面挡板5，标准试块C的结构与标准试块A相似，只是在端部增加钢板，即标准试块A、B的长度小于整个标准试块C，各标准试块铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在，1.2放射源准直装置加工一个放射源准直装置，其结构为双层圆柱形，装置筒身内、外层钢板之间灌铅，且筒身上距离装置前端面处开一放射源导入孔，铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在，1.3探测器准直器加工一个探测器准直器，其结构为双层圆柱形，装置筒身内、外层钢板之间灌铅，且在准直器截面端开一弧面，该弧面半径与容器外筒体半径相同，铅层浇铸均匀，无气泡、空洞、裂纹等缺陷存在。3.如权利要求2所述的一种用标准试块法检测乏燃料运输容器的γ屏蔽性能的方法，其特征在于：所述的检测步骤包括：2.1标准试块及容器表面检测点划分1)标准试块A、B竖向方向共划分7条线，依次用A、B……G表示，横向方向共划分7条线，依次用1、2……7表示，以铅层的厚度分界处为中线上下各划分单元格，2)标准试块C竖向方向划分7条线，依次用A、B……G表示，横向方向划分1条线，用8表示，3)从容器外表面对应的铅层底部开始划线，在径向方向一定范围内划分相同尺寸的单元格，共划分10条线，依次用X1、X2……X10表示；从容器的0位标记点处开始，周向方向共划分98条线，依次用Y1、Y2……Y98表示，从X10线起在容器外表面划分相同尺寸的单元格，径向方向共划分34条线，依次用X11、X12……X44表示；从容器的0位标记点处开...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志新，陈嘉浪，程瑛，巨振龙，王军成，马永虔，刘吉珍，贾卫卫，王旭，
申请(专利权)人：西安核设备有限公司，中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：陕西,61