一种乏燃料运输船大舱盖的制作方法

本发明涉及一种乏燃料运输船的屏蔽结构，尤其是涉及一种乏燃料运输船大舱盖，本发明属于船舶技术领域。

背景技术：

乏燃料运输船是指专用于运输乏燃料的运输船舶，乏燃料是一种核能利用后的副产物，是指经反应堆燃烧过的且不能在本堆继续使用的核燃料。乏燃料属于高放射性物品，含有大量的放射性核素，包括未辐照完的可增殖材料、由于辐照产生的裂变核素以及超铀核素，具有辐射强、发热量大、毒性大、核素的半衰期长，而且存在核临界风险等特征，给其运输带来了包容、屏蔽、散热、防核临界等复杂问题，因而在运输过程中一定要确保其安全，以免对环境和人类造成危害。

由于传统能源的减少，清洁能源会逐渐替代传统能源，其中核能的应用也会越来越广泛。一般核能源核电厂自带的燃料贮存水池容量有限，一般仅能满足十余年内卸出乏燃料的贮存需求，而核电厂的设计寿命为40-60年。目前，我国多个核电厂已经面临厂内贮存能力不足问题，未来我国乏燃料产生量仍将逐年增大，因此将乏燃料安全运输至后处理厂对于我国核能发展重要且急需。

根据《国际海运危险货物规则》(imdgcode)中规定第vii类为放射性物品，相较其他危险货物，放射性物品具有核与辐射安全的独特性。特别是对于乏燃料这类具有长寿命高放射性特点的货物，其辐射安全更加突出。因此，在乏燃料运输中确保其辐照安全，避免对工作人员、环境和公众造成危害，是其运输中重要的设计和评价内容。

乏燃料装载在货舱内，乏燃料释放的大量的中子及γ射线等放射性粒子穿透包装到达货舱。因此，放射性物品在船舶上运输，其辐照安全主要通过乏燃料运输船辐射屏蔽措施来实现，即在乏燃料运输船关键区域设置屏蔽措施，从而降低船舶各区域辐射水平。

由于货舱大舱盖盖上后可以形成甲板，也是需要水密性的，因而使现有的货舱大舱盖没有屏蔽辐射的功能，从而货舱大舱盖对局部屏蔽贯穿削弱，将导致货舱内的中子及γ射线等放射性粒子经由货舱大舱盖贯穿区域形成辐射漏束，从而到达货舱外，并进一步经由货舱通道到达上甲板区，导致局部区域出现辐射热点，从而限制了工作人员接近和区域管理。

因此，特别需要一种用于乏燃料运输船舶货大舱盖的屏蔽结构，以解决上述现有存在的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种乏燃料运输船大舱盖，有效降低由于货舱大舱盖导致的辐射漏束剂量。

本明的技术案方案如下：本发明提供的一种乏燃料运输船大舱盖，每个舱盖分为至少两块的分体舱盖，所述每个分体舱盖内部和底部设有防辐射的两道屏蔽层，在每两个分体舱盖连接处均设有防辐射的两道屏蔽层。所述第一屏蔽层与第二屏蔽层部分重叠。

进一步地，所述分体舱盖上的两道屏蔽层分为第一屏蔽层和第二屏蔽层，所述第一屏蔽层为聚乙烯层，置于分体舱盖的内部，且按舱盖的整个面积设置；第二屏蔽层为混凝土层，置于分体舱盖的底部，且按舱盖的整个面积设置，所述混凝土层与聚乙烯层之间留有空隙。

进一步地，所述分体舱盖连接处的两道屏蔽层分为第三屏蔽层和第四屏蔽层，所述第三屏蔽层为聚乙烯层，第四屏蔽层为混凝土层。

进一步地，所述第一屏蔽层和第二屏蔽层中至少一道屏蔽层与所述第三屏蔽层和第四屏蔽层中至少一道屏蔽层部分重叠。

进一步地，所述舱盖内的两道屏蔽层由支撑架固定在分体舱盖内，所述支撑架分为水平板和垂直板，所述第二道屏蔽层的混凝土层的上、下两面设有用以保护及固定混凝土层的钢板，所述聚乙烯层上部设有保护聚乙烯用的钢板，所述第三屏蔽层的聚乙烯层固定在水平板的上面，其位置高于所述第一屏蔽层的聚乙烯层的位置。

进一步地，第四屏蔽层的混凝土层位于所述两个分体舱盖的连接处中下部，且两个分体舱盖的混凝土层重叠布置。

进一步地，所述两个分体舱盖的连接处的其中一个分体舱盖的混凝土层为l型结构，l型弯曲部分置于另一个分体舱盖的混凝土层上方，两者之间部分重叠，且在l型弯曲部分延长部方向设有橡胶密封条，该橡胶密封条压在另一分体舱盖的混凝土层的上面。

进一步地，所述位于舱盖两侧的两分体舱盖中的混凝土层分别设有橡胶密封条，与舱盖主体配合。

进一步地，所述聚乙烯层至少由两段组成，在两段连接处设有第五屏蔽层，该第五屏蔽层为聚乙烯层，该第五屏蔽层聚乙烯层位于第一屏蔽层的聚乙烯层下方，且与第一屏蔽层的聚乙烯层部分重叠。

进一步地，所述位于舱盖两侧的两分体舱盖中设有第五屏蔽层，该第五屏蔽层为聚乙烯层，该第五聚乙烯层固定在舱盖的侧边，且位于第一屏蔽层的聚乙烯层的下方，两者部分重叠。

与现有技术相比，本发明有益效果：由于在每块分体舱盖内部和底部均设有防辐射的第一屏蔽层和第二屏蔽层，在每两个分体舱盖连接处除做到常规风雨密外，还需要同样设置两道屏蔽层。在不降低舱盖的风雨密性的前提下，舱盖还具有良好的屏蔽性能，以防止舱内的辐射物产生的辐射穿透舱盖而对外部船员造成威胁。方便船员在船舱内的活动，减少暴漏在辐射区域的时间，更加安全可靠，并且结构简单，制造及安装方便，有效实现本发明的目的。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明乏燃料运输船上的屏蔽层剖视结构示意图；

图2为本发明乏燃料运输船上的屏蔽层整体结构示意图。

图中标号说明：

p1-1第一分体舱盖；p1-2第二分体舱盖；p1-3第三分体舱盖；10-第一屏蔽层；11-聚乙烯层；20-第二屏蔽层；21-混凝土层；30-第三屏蔽层；31-聚乙烯层；40-第四屏蔽层；41-混凝土层；50-第五屏蔽层；51-聚乙烯层；23-钢板；24-安装部；25-螺栓；411-l形混凝土层；412-加厚混凝土层；33-橡胶密封条；60-支撑架；61-水平板；62-垂直板；63-支撑板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1及图2为本发明乏燃料运输船大舱盖中的屏蔽层结构示意图。本发明一种乏燃料运输船大舱盖，分为至少两块分体舱盖，以图1中为例，是以三块分体舱盖为例，当然也可以是其他数量的分体舱盖。本发明中的大舱盖1分别为第一分体舱盖p1-1、第二分体舱盖p1-2及第三分体舱盖p1-3。在第一分体舱盖p1-1、第二分体舱盖p1-2及第三分体舱盖p1-3的内部均设有两道防辐射屏蔽层，分别为第一屏蔽层10和第二屏蔽层20。所述第一屏蔽层10为聚乙烯层11，置于分体舱盖的内部，且按舱盖的整个面积设置；第二屏蔽层20为混凝土层21，置于分体舱盖的底部，且按舱盖的整个面积设置，所述混凝土层21与聚乙烯层11之间留有空隙。

所述两块分体舱盖连接处的两道屏蔽层分为第三屏蔽层30和第四屏蔽层40，所述第三屏蔽层30为聚乙烯层31，第四屏蔽层40为混凝土层41。

具体来说，在第一分体舱盖p1-1与第二分体舱盖p1-2之间的连接处以及第二分体舱盖p1-2及第三分体舱盖p1-3之间的连接处设有第二屏蔽层20和第三屏蔽层30，所述第一屏蔽层10和第二屏蔽层20与第三屏蔽层30和第四屏蔽层40部分重叠。

所述每个分体舱盖上的第一屏蔽层10和通过支撑架60把第一屏蔽层10固定在每个分体舱盖上。

所述支撑架60由水平板61和垂直板62组成，并在其中还设有支撑板63。

所述第二屏蔽层20的混凝土层21置于舱盖的底部，并在混凝土层21的上、下两面设有钢板23，所述该钢板23与支架撑60相连接，用来保护及固定混凝土层21。具体来说，所述混凝土层21的两端部还设有安装部24，该安装部24可以为双层钢板，在双层钢板处通过螺栓25把钢板23与混凝土层21连接起来，用于保护混凝土层21不受焊接破坏。

所述混凝土层21的上方设有聚乙烯层11，聚乙烯层11可以有效防辐射。所述混凝土层21与聚乙烯层11之间留有空隙，所述聚乙烯层11上部设有钢板23，该钢板23与支撑板63相连，即钢板23通过支撑板63与支撑架60相连接，所述聚乙烯层11与支撑架60上面的水平板之间留有空隙。

所述聚乙烯层21由多层组成，多层之间由螺栓连接成一体。

所述每块分体舱盖中的第一屏蔽层10分为两段，当然根据使用环境也可以是整体，也可以是多段，在两段第一屏蔽层10连接处还设有支撑架60的垂直板62，在聚乙烯层11的下面还设有第五屏蔽层50，所述第五屏蔽层50为聚乙烯层51，所述聚乙烯层51为两个，分别置于垂直板62的两侧，并通过螺栓横向连接到垂直板62上。所述聚乙烯层51与聚乙烯层11部分重叠。

在两段第一屏蔽层20连接处的混凝土层21两端部还设有安装部24，该安装部24可以为双层钢板，在双层钢板处通过螺栓把钢板24与混凝土层21连接起来。

所述第三屏蔽层30为聚乙烯层31，所述第二聚乙烯层31分为两部分，通过垂直板62相分隔，两部分的聚乙烯层31直接固定在支撑架60的水平板61上。即其位置高于所述第一屏蔽层10中的聚乙烯层11位置，从而在连接处也具有良好的屏蔽性能。

在两块分体舱盖的连接处中下部为混凝土层41，且两块分体舱盖的混凝土层重叠布置。

具体来说，所述混凝土层41分为两部分，该两部分分别为l形混凝土层411及加厚混凝土层412，所述混凝土层41的厚度大于混凝土层21的厚度。所述l形混凝土层411为l型结构，l型弯曲部分置于加厚混凝土层412上方，且两者之间部分重叠，且在l型弯曲部分延长部设有橡胶密封条33，该橡胶密封条33压在加厚混凝土层412的上面。

所述大舱盖1的两侧，位于混凝土层21靠近舱体的位置分别设有橡胶密封条33，与大舱盖1主体配合。

在聚乙烯层11的边缘处的下方还设有第五屏蔽层50，所述第五屏蔽层50为聚乙烯层51，聚乙烯层51固定在垂直板62上，且与聚乙烯层11两者部分重叠。

由于在大舱盖上设有两道防辐射的屏蔽层，且在分体舱盖的连接处也设有两道防辐射的屏蔽层；在不降低舱盖的水密性的前提下，舱盖还具有良好的屏蔽性能，方便船员在船舱内的活动，减少暴漏在辐射区域的时间，更加安全可靠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。