[发明专利]一种辐射屏蔽模块耐高温试验系统及方法

说明书

本发明公开了一种辐射屏蔽模块耐高温试验系统及方法，包括：格状空间舱室钢结构，设置侧壁观察孔；屏蔽模块，设置于舱室钢结构的格间内壁上，包括用于屏蔽辐射的保护层；热电偶，铺设在保护层中，与数据采集装置数据交互；加热装置，安装在舱室钢结构格间外侧，与舱室钢结构进行接触导热；火灾模拟装置，设置在舱室钢结构格间内侧，通过调整与舱室钢结构内壁的距离及燃烧度来模拟不同级别的火灾环境；控制系统，用于控制所述数据采集装置和加热装置。调节加热装置的功率及温度，模拟不同的破口事故工况，启动火灾模拟装置，控制火焰大小以模拟不同的舱室起火环境。可以用于模拟不同破口事故下的高温环境，分析及评估屏蔽模块耐热安全性。

技术领域

本发明属于核动力装置（包括核动力破冰船、浮动电站等）辐射屏蔽高温试验领域，具体涉及一种辐射屏蔽模块耐高温试验系统及方法。

背景技术

在舱室发生高能管道破口（如失水事故、蒸汽管道断裂事故）后，高温高压的流体喷放进入舱室，导致舱室内侧环境温度迅速上升，此外在机电舱等舱室起火时，导致舱室外侧的环境温度上升，传热引起舱室钢结构内的屏蔽模块的温度上升。为了增强屏蔽模块的耐热安全性，在模块的铅板及铅硼聚乙烯板间设置隔热层；铅硼聚乙烯层外侧铺设热绝缘层。

为确保高温环境下，舱室屏蔽模块保持结构完整性及功能完整性，需要设计一套试验系统，评估屏蔽模块的耐热安全性，目前关于舱室屏蔽模块的高温试验的研究较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，根据上述提出的技术问题，而提供一种辐射屏蔽模块耐高温试验系统及方法，用于模拟不同破口事故下的高温环境，分析及评估屏蔽模块耐热安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种辐射屏蔽模块耐高温试验系统，其特征在于包括：

格状空间舱室钢结构，设置侧壁观察孔；

屏蔽模块，设置于舱室钢结构的格间内壁上，包括由内到外设置的用于屏蔽辐射的保护层；

热电偶，铺设在保护层中，与数据采集装置数据交互；

加热装置，安装在舱室钢结构格间外侧，与舱室钢结构进行接触导热；

火灾模拟装置，设置在舱室钢结构格间内侧，通过调整与舱室钢结构内壁的距离及燃烧度来模拟不同级别的火灾环境；

控制系统，用于控制所述数据采集装置和加热装置。

进一步的，设置电控柜，用于控制所述加热装置。

进一步的，舱室钢结构包括相互连接的侧壁钢结构、角隅钢结构和底部钢结构。

进一步的，保护层由外至内包括含铅板、隔热层、铅硼聚乙烯板。

进一步的，在保护层的各层中分别铺设热电偶。

进一步的，火灾模拟装置包括喷嘴、燃气供应装置以及可活动的调节装置；所述调节设置喷嘴与舱室钢结构内壁距离调整机构、以及燃气流量调节机构。

一种辐射屏蔽模块耐高温试验方法，其特征在于上述的辐射屏蔽模块耐高温试验系统，包括如下步骤：

首先在舱室钢结构的方格内，完成屏蔽模块的安装，在各保护层内开槽铺设热电偶；

启动加热装置进行预热，同时调校数据采集装置，检查热电偶测量是否正常；

调节加热装置的功率及温度，模拟不同的破口事故工况，采用数据采集装置进行温度实时监测，在舱室钢结构的侧壁观察孔检查材料的软化程度。

上述方法中，在加热装置关闭状态下启动火灾模拟装置，控制火焰大小以模拟不同的舱室起火环境，采用数据采集装置进行温度实时监测，在舱室钢结构的侧壁观察孔检查材料的软化程度。

上述方法中，数据采集装置的采集温度波动调节为不超过3℃。