一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置的制作方法

本实用新型涉及γ剂量率测量装置技术领域，特别是涉及一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置。

背景技术：

压水堆核电站大修期间，由于反应堆、构件水池及燃料传输水池等高风险区域在充排水后存在大量低水位检修的工作，此时安全人员需对反应堆水池底部的环境剂量率水平进行测量与评估。

目前压水堆反应堆机组的γ剂量率测量方式主要为：(1)携带仪表下堆池直接测量，该测量方式存在的缺点：压水堆反应堆系统相关水池为msv/h甚至sv/h级别的高剂量环境，要求测量人员需要穿着气衣或气/全面罩、纸衣、鞋套等防护用品快速采集数据，通行燃料传输池、构件池竖梯(竖直落差13米左右)、反应堆堆池斜梯(10米)，存在较大人员的滑跌坠落风险；同时如果热点在必经通行楼梯时，可能会导致测量工作无法继续进行或导致测量人员不得不冒险作业。(2)水下测量探头(if104)在堆池护栏外部间接测量，该测量方式存在的缺点：测量仪表辅助支撑工具较短，造成水平方向测量的受限；探头升降完全靠人员手动收放电缆，测量效率较低。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置，用于解决现有技术中用于压水反应堆水池的环境γ剂量率测量装置在测量过程中风险较高以及效率较低的问题。本实用新型通过对各个部件的加工和组合，形成一种用于压水堆反应堆水池γ剂量率测量的带卷线盘伸缩长杆装置，γ剂量率测量装置主要使用于压水反应堆电站的反应堆水池、构件池水池、传输水池的γ剂量率测量，鉴于仪表结构的通用性，也可适用于辐射防护和工业安全各类深井、水池、地坑的现场数据测量。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置，所述γ剂量率测量装置包括：

伸缩杆，所述伸缩杆的顶部安装有第一滑轮组，所述伸缩杆的底部安装有第二滑轮组，所述伸缩杆与卷线盘的底面连接，所述卷线盘的顶面上安装有伸缩插销和挂钩；所述伸缩杆靠近第一滑轮组的一端设置有限位卡扣；

探头，所述探头与所述第一滑轮组通过线缆连接，所述线缆依次连接第一滑轮组、第二滑轮组和卷线盘，所述线缆的两端分别与探头和仪表主机显示器电连接。

通过对各个部件的加工和组合形成一种用于压水堆反应堆水池γ剂量率测量的带卷线盘伸缩长杆装置，γ剂量率测量装置在进行反应堆水池、构件池、传输池底部进行γ剂量率测量时，操作人员可站在rx/kx20m操作，无需到水池中进行测量，人员脱离高污染作业区域，在减少人员受照剂量的同时，降低了体表污染的风险；通过人员作业位置的改变，避免多次高处作业活动，减少了人员高处坠落的风险。通过在伸缩杆的头部和尾部增加导线滑轮组，可以避免跳线造成的卷线困难。

在设计的过程中，根据核电厂反应堆池、构件池、传输池的水池占地宽、深度大、需要测量的位置较多的特点，设计的装置在测量时，需要实现测量仪表在水平和竖直方向的远距离伸缩、升降，能进行基本的定位功能；装置在高辐射污染环境中使用，需要考虑到装置的整体密封性，避免发生人员和装置被辐射污染；装置在核电厂反应堆水池及换料水池作业，属于一级防异物隔离区，设计时需要考虑主体结构的一体化，既要好拆装，又要保证尽量少的松散件，所有的金属件和螺纹件一般使用螺纹锁固胶或点焊防松。同时考虑到装置符合人机工程学和防异物要求，尽量简化装置的结构和组件。上述用于压水反应堆水池环境的γ剂量率测量装置的加工制备过程相对简单，整体结构简单，操作便利。

本实用新型中用于压水反应堆水池环境的γ剂量率测量装置改变了人员测量的位置，不再需要从湿滑的楼梯、竖梯上下，避免了人员坠落的风险，此种设计是现有技术中没有的；通过上述γ剂量率测量装置可以远端操作和测量跟踪，任意安装测量仪表，实时显示被测量位置的剂量数据，以便绘制高剂量区域的环境剂量图。

本实用新型除了具有实用性、安全性和防异物要求外，还具有加工制备过程相对简单、整体结构简单、操作便利的优点。

压水堆常规换料大修中，反应堆水池需要去污2次、构件池水池、燃料传输水池各需要去污1次。根据经验数据，经验丰富的环境测量人员每次测量所接受剂量在50～100usv左右，单次常规由于水池环境测量收到的总剂量300usv左右，如是压水堆反应堆首轮或十年换料大修，会增加构件池的去污次数，增加安全人员环境测量的次数和剂量；如发生堆水池、构件池、传输池充水后进行应急抢修，需要重新排水去污时，还会继续新增测量次数；若使用工具测量，根据作业时间不同，压水堆机组单次常规大修可节省剂量400usv；根据广核年度18个大修计算，单年可以节省剂量7200usv，如有异常状态发生，节省的将会更高。

本实用新型中设计了第一滑轮组和第二滑轮组，从而保证探头可以通畅的上下移动。

于本实用新型的一实施例中，所述伸缩杆为中空管体，所述线缆贯穿所述伸缩杆；所述第二滑轮组安装在保护盒套中，所述保护盒套与所述伸缩杆贯通连接。

长杆底部与第二滑轮组设计在保护盒套内，保护底部线缆的同时亦便于设备倚靠。保护盒套是考虑到线缆在使用过程中极易沾上放射性粉尘，线缆从伸缩杆内部走线，可降低操作人员体表沾污的风险。

于本实用新型的一实施例中，所述保护盒套的材质为不锈钢。不锈钢材质使用寿命更长。

于本实用新型的一实施例中，所述挂钩的数量为五个，所述限位卡扣的数量为四个。

本实用新型为了保证卷线盘进出线时不发生跳线，卷线盘整体使用密封结构；同时在卷线盘上固定有伸缩插销，按下伸缩插销即可固定线盘转动，使得操作人员可腾出双手进行长杆的调节和移动。为了保证线缆和仪表本体连接的不散线，通过外侧挂钩固定，以保证接主机方向的走线整齐稳固。

于本实用新型的一实施例中，所述探头的上方安装有配重组。

在探头上增加配重(约300g)，是因为目前的测量设备探头重量(if104探头约40g)非常轻，通过配重使探头的匀速下落与收回可控。

于本实用新型的一实施例中，所述第一滑轮组包括底板，所述底板的一端与伸缩杆连接，所述底板的另一端与两个第一滑轮通过轴承连接，所述第一滑轮之间的间隙宽度大于所述线缆的宽度。

底板和第一滑轮采用不锈钢材质，轴承选用陶瓷轴承。陶瓷轴承具有质量轻、转动灵活、材质耐损的优点。且不锈钢金属件易加工、易去污、耐磨损。

第二滑轮组中的滑轮一般也采用上述材质制成。

于本实用新型的一实施例中，所述γ剂量率测量装置还包括肩带，所述肩带与所述伸缩杆的两个连接点之间安装有卷线盘。

γ剂量率测量装置设计肩带是便于操作，将卷线盘设计在肩带连接点之间，更便于放线收线。在伸缩杆上增加背带，使杆的重量由操作者身体承受，解放双手进行操作。

于本实用新型的一实施例中，所述伸缩杆和卷线盘的材质为碳纤维或轻质铝合金。

为了保证γ剂量率测量装置的重量可控，设备的大部分为碳纤维、轻质铝合金及碳素钢等超轻的材质，使得整体7.8米的设备重量不会超过5kg，并配有肩带以方便操作。

伸缩杆一般选择碳纤维的伸缩杆作为装置本体，此类伸缩杆优点：可以保证主杆伸出长度足够却不发生大的弯曲；质量轻，便于携带，可以满足单人操作的要求。

卷线盘一般选择轻质铝合金及轴承加工卷线盘，优点是：线缆近20米长，为保证进出线的顺滑，线缆可通过卷线盘集成在主杆上，整体质量轻便。

如上所述，本实用新型的一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置，具有以下有益效果：

一、降低作业人员的集体剂量：若使用上述γ剂量率测量装置进行测量，根据作业时间不同，压水堆机组单次常规大修可节省剂量400usv。

二、避免了人员坠落风险和体表沾污，实现本质安全：上述γ剂量率测量装置改变了人员测量的位置，不再需要通行湿滑的楼梯、竖梯，避免了人员坠落的风险；通过改变作业站位，人员不再需要和湿污染相接触，减少了人员的体表污染风险。

三、测量数据真实可视：通过一种可以远端操作和测量跟踪的装置，任意安装测量仪表的移动通用设备，在仪表主机显示器上实时显示被测量位置的剂量数据，以便绘制高剂量区域的环境剂量图。

四、可进行持续和移动监测：在水池内部发生状态变化时，监护人员在水池外可以投用γ剂量率测量装置对γ剂量率进行持续的监测。

五、减少人员的工作量：该装置质量轻，便于携带，同时也便于现场操作使用。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置的整体结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例中图1的a处放大图。

图3显示为本实用新型实施例中一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置的卷线盘结构示意图。

图4显示为本实用新型实施例中γ剂量率测量装置中带卷线盘伸缩长杆的俯视图。

图5显示为本实用新型实施例中图4中b处放大示意图。

图6显示为本实用新型实施例中γ剂量率测量装置中带卷线盘伸缩长杆的侧视图。

元件标号说明

1-伸缩杆；2-第一滑轮组，201-底板，202-第一滑轮；3-第二滑轮组；4-卷线盘；5-伸缩插销；6-挂钩；7-限位卡扣；8-线缆；9-保护盒套；10-探头；11-仪表主机显示器；12-配重组；13-肩带。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种用于压水反应堆水池γ剂量率测量的装置，所述γ剂量率测量装置包括：

请参阅图1，伸缩杆1，所述伸缩杆1的顶部安装有第一滑轮组2，请参阅图2，所述伸缩杆1的底部安装有第二滑轮组3，所述伸缩杆1与卷线盘4的底面连接，请参阅图3，所述卷线盘4的顶面上安装有伸缩插销5和挂钩6，所述挂钩6的数量为五个；所述伸缩杆1靠近第一滑轮组2的一端设置有限位卡扣7，所述限位卡扣7的数量为四个；所述伸缩杆1为中空管体，所述线缆8贯穿所述伸缩杆1；所述第二滑轮组3安装在保护盒套9中，所述保护盒套9与所述伸缩杆1贯通连接，其中所述保护盒套9的材质为不锈钢，所述伸缩杆1的材质为碳纤维，所述卷线盘4为轻质铝合金7075；

请参阅图5，所述第一滑轮组2包括底板201，所述底板201的一端与伸缩杆1连接，所述底板201的另一端与两个第一滑轮202通过轴承连接，所述第一滑轮202之间的间隙宽度大于所述线缆8的宽度；其中底板201和第一滑轮202采用不锈钢材质，轴承选用陶瓷轴承；

请参阅图1，探头10，所述探头10与所述第一滑轮组2通过线缆8连接，所述线缆8依次连接第一滑轮组2、第二滑轮组3和卷线盘4，所述线缆8的两端分别与探头10和仪表主机显示器11电连接；所述探头10的上方安装有配重组12；

请参阅图1、图4和图6，肩带13，所述肩带13与所述伸缩杆1的两个连接点之间安装有卷线盘4，在图4和图6中没有画出探头10、配重组12以及对应的仪表主机显示器11，但是其连接关系与图1中相同。

使用方法：将if104线缆8依次穿入卷线盘4、穿过第二滑轮组3、贯穿伸缩杆1、穿过第一滑轮组2后与探头10连接，连接好探头10，组装配重组12。if104线缆8的另一端连接好if104显示器，检查接头无松动。按开伸缩杆14个限位卡扣7，伸长伸缩杆1，确定好测量长度一般为最远端。通过卷线盘4放出线缆8，调节好测量高度，通过仪表主机显示器11，进行读数。移动γ剂量率测量装置对水池进行全面测量。测量完成后拔开主机，收线，收伸缩杆1，按回限位卡扣7，结束整个测量工作。

将上述γ剂量率测量装置运用在现场中，通过在厂房燃料传输水池，进行工具实验，具体的情况如下：

1、γ剂量率测量装置可以顺利地下达到测量点位置，可以进行水平方向的平移和前进，已包裹的探头10虽有小幅度的摆动，但是线缆8不会和水池壁接触；

2、厂房传输水池底部环境在300～500usv/h，操作人员站在kx20米平台，站位点的最大剂量6usv/h，测量期间受照剂量为1usv/h；

3、γ剂量率测量装置从kx20m下达到底部用时大约60s，平移测量相邻号位的时间大约130s，平均每个测量点耗时大约60s，熟练后可以再缩短用时。

4、传输池测量点共14个，加上升降时间在内，可以在30min完成所有测量，人员受照剂量3usv。

综上所述，本实用新型通过对各个部件的加工和组合，形成一种用于压水堆反应堆水池γ剂量率测量的带卷线盘伸缩长杆装置，γ剂量率测量装置主要使用于压水反应堆电站的反应堆水池、构件池水池、传输水池的γ剂量率测量，鉴于仪表结构的通用性，也可适用于辐射防护和工业安全各类深井、水池、地坑的现场数据测量。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。