□ 王 奇 衷 斌 郝朋飛
在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的進(jìn)程中,核電作為目前可以大規(guī)模使用的清潔能源,越來(lái)越得到重視。
為確保核電站工作人員及附近居民的安全,需要對(duì)核電站核島進(jìn)行放射性防護(hù)。鉛作為一種屏蔽材料,在核電站和射線裝置上有著大量且廣泛的應(yīng)用。鉛質(zhì)地柔軟,抗張強(qiáng)度小,是良好的輻射屏蔽及斂縫材料。
反應(yīng)堆屏蔽設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在中子和射線源周圍設(shè)置適當(dāng)?shù)钠帘螌?,建立并保持?duì)放射性危害的有效防御,以保護(hù)人員、社會(huì)和環(huán)境免受危害。
在一般核電站中,都大規(guī)模使用傳統(tǒng)的混凝土和重混凝土作為屏蔽材料,重混凝土即在普通混凝土中添加高密度材料如鉛、鐵、鐵礦石等?;炷翆?duì)中子和射線都有較好的防護(hù)效果,但是為達(dá)到設(shè)計(jì)屏蔽目標(biāo),屏蔽結(jié)構(gòu)體積大。
因?yàn)槎研居写罅康闹凶勇瘎?,從堆芯中泄漏出?lái)的基本都是熱中子,所以可以考慮用夾層板材結(jié)構(gòu),有效的對(duì)熱中子和射線進(jìn)行屏蔽。其中第一層為中子吸收材料,第二層為鉛(鉛粒),外圍為結(jié)構(gòu)材料。因?yàn)殂U在溫度高于260°時(shí),會(huì)有明顯的蠕變現(xiàn)象,需要對(duì)鉛材料進(jìn)行加固,避免因蠕變而引起的下流現(xiàn)象。熱中子經(jīng)過(guò)第一層材料后基本被吸收,產(chǎn)生大量射線,通過(guò)鉛層后,射線也被衰減,還可以根據(jù)需要加入中子慢化材料。最后再根據(jù)屏蔽后能譜進(jìn)行外圍屏蔽設(shè)計(jì)。這樣的屏蔽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可以模塊化。尤其對(duì)于新型AP1000反應(yīng)堆,采用鉛作為屏蔽可以有效減小屏蔽結(jié)構(gòu)尺寸,減少鋼殼的尺寸。
大豐市大奇金屬磨料有限公司利用在金屬磨料領(lǐng)域先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),成功研發(fā)了用以輻射屏蔽和斂縫的精細(xì)鉛丸、鉛毛和鉛毛氈。
鉛丸鉛丸密度大,流動(dòng)性能好,因此不受被填充物形狀和大小的限制。對(duì)于用作輻射防護(hù)的屏蔽塞、屏蔽門和新型夾層板材結(jié)構(gòu)等其它建筑來(lái)說(shuō),鉛丸是一種良好的空穴填充物。精細(xì)鉛丸填充既能滿足輻射防護(hù)的要求,又非常靈活,當(dāng)需要拆卸或移動(dòng)屏蔽塞或屏蔽門等時(shí),能事先就地取出鉛丸,使其更加方便。
鉛毛由于其良好的延展性以及輻射屏蔽性能,通常作為一種斂縫連接和輻射防護(hù)的材料,可用于管道和法蘭的連接以及屏蔽墻或天花板的斂縫等。另外,鉛耐腐蝕、耐輻照性能好,可保證在核島惡劣環(huán)境中起到長(zhǎng)期有效地密封和輻射防護(hù)效果。鉛毛使用方便,可以直接使用而不需要進(jìn)行加熱處理,避免了常規(guī)用鉛液密封帶來(lái)的一系列復(fù)雜操作??筛鶕?jù)縫隙的大小,將鉛毛扭成相對(duì)應(yīng)的鉛繩直接填充,夯實(shí)即可,方便快捷且能保證密封效果。
鉛毛氈鉛毛氈的主要用途是輻射屏蔽。由于其柔軟可變形等靈活性,鉛毛氈在輻射防護(hù)中往往能起到意想不到的作用。在對(duì)高輻射劑量的管道等進(jìn)行輻射屏蔽時(shí),可直接用鉛毛氈圍上而把輻射劑量降低到所要求的范圍,也可以用鉛毛氈架子支撐在需要的地方。大奇金屬磨料有限公司生產(chǎn)的鉛毛氈采用符合美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)QQ-C-40 的C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的鉛毛,經(jīng)機(jī)器碾壓均勻達(dá)到所需的密度,外面附以滿足相關(guān)要求的PVC等纖維材料,外圍經(jīng)過(guò)電子焊接并且按照要求配有標(biāo)準(zhǔn)銅環(huán)。
在節(jié)能減排形勢(shì)的推動(dòng)下,中國(guó)核電發(fā)展進(jìn)程加快,將進(jìn)入自主化、批量化和規(guī)模化的高速發(fā)展階段,方便有效的新型屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。為達(dá)到良好的輻射防護(hù)效果,同時(shí)響應(yīng)國(guó)務(wù)院引進(jìn)、吸收、消化的方針政策的號(hào)召,大豐市大奇金屬磨料有限公司的鉛丸、鉛毛和鉛毛氈在生產(chǎn)及檢驗(yàn)上嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,確保產(chǎn)品質(zhì)量,為我國(guó)核電的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。