放射性物质运输用容器

摘要

本发明提供一种放射性物质运输用容器，其特征在于，包括：用于密封放射性物质的密封罐；以及用于在运输过程中固定性地容纳密封罐的容纳保护体。其中，密封罐的罐壁、罐盖和罐底均为中空结构且内部均匀填充有射线防护材料，罐壁、罐盖和罐底由金属材料制成，射线防护材料为U238，容纳保护体由金属框架体所形成。本发明的放射性物质运输用容器能够提高减震性能、抗冲击性能和散热性能，并减轻容器重量。

权利要求

1.一种放射性物质运输用容器，其特征在于，包括：用于密封所述放射性物质的密封罐；以及

用于在运输过程中固定性地容纳所述密封罐的容纳保护体，其中，所述密封罐的罐壁、罐盖和罐底均为中空结构且内部均匀填充有射线防护材料，所述罐壁、罐盖和罐底由金属材料制成，所述射线防护材料为U238，所述容纳保护体由金属框架体所形成，所述金属框架体由至少包含两层框架层的层结构体所形成，每层所述框架层包括多个结构单元，每个所述结构单元含有一个相对所述密封罐表面平行的金属屏蔽片，相邻的两个所述结构单元中的所述金属屏蔽片设置在不同的框架层并且相交错。

2.根据权利要求1所述的放射性物质运输用容器，其特征在于：其中，所述罐壁、罐盖和罐底，以及所述金属框架体均由不锈钢、铜和铝合金中的任意一种金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的放射性物质运输用容器，其特征在于：其中，所述结构单元的形状为四边形。

4.根据权利要求1所述的放射性物质运输用容器，其特征在于：其中，所述金属屏蔽片由铅制成。

5.根据权利要求1所述的放射性物质运输用容器，其特征在于：其中，所述金属框架体由沿所述密封罐周面形成且向外凸出的散热条构成。

6.根据权利要求1所述的放射性物质运输用容器，其特征在于：其中，所述罐壁和所述罐盖之间可拆卸连接，所述罐底由设置在所述罐壁下部且能从所述罐壁的侧旁抽出或插入的滑塞所形成。

说明书

放射性物质运输用容器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种放射性物质运输用容器，属于危险品运输技术领域。

背景技术

[0002] 常见的放射性物质包括医院放射治疗用的镭226、钴60等其他放射性物质，以及核电厂的废核燃料等。放射性物质具有高辐射性，为了防止辐射泄露对人员和环境的危害，放射性物质的运输需要符合特殊的安全规定，从而对运输用容器提出了很高的要求。

[0003] 放射性物质运输用容器不仅具有屏蔽射线的作用，还需要能够缓和抵抗外部冲击，保持结构稳定性，避免结构变形、破损等破坏形式引发辐射泄露，因此放射性物质运输用容器需要具有良好的射线屏蔽性能、减震性能和抗冲击性能。

[0004] 另外，放射性物质在辐射过程中会持续放热，使得容器产生热应力，导致结构容易变形，并引起火灾，造成辐射泄露，因此放射性物质运输用容器还需要具有良好的散热性能。

[0005] 放射性物质安全运输规范还要求，为了让放射性物质更容易和安全地装卸及运输，放射性物质运输用容器的选用还需要考虑质量、体积和形状，因此，放射性物质运输用容器还具有重量和体积限制。

[0006] 目前，放射性物质在运输过程中利用铅制屏蔽罐作为运输用容器，铅罐，也即铅制屏蔽罐，是由实心铅块制成。在保证需要的射线屏蔽能力的前提下，由于重量也要符合规定，因此限制了铅罐的制造厚度，使得屏蔽罐的减震性能、抗冲击性能和散热性能相应地受到限制，难以应付实验条件之外的其他情形，也即罐在极端条件下的可靠性非常差，导致辐射泄露的概率较大。

[0007] 因此，开发出一种新的能够提高减震性能、抗冲击性能和散热性能，并减轻重量的放射性物质运输用容器，对于保障放射性物质的安全运输是十分必要的，具有积极的作用。

发明内容

[0008] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够提高减震性能、抗冲击性能和散热性能，并减轻重量的放射性物质运输用容器。

[0009] 本发明为了实现上述目的，采用了以下结构：

[0010] 本发明提供一种放射性物质运输用容器，其特征在于，包括：用于密封放射性物质的密封罐；以及用于在运输过程中固定性地容纳密封罐的容纳保护体。其中，密封罐的罐壁、罐盖和罐底均为中空结构且内部均匀填充有防辐射材料，罐壁、罐盖和罐底由金属材料制成，射线防护材料为U238，容纳保护体由金属框架体所形成。

[0011] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，罐壁、罐盖和罐底，以及金属框架体均由不锈钢、铜和铝合金中的任意一种金属材料制成。

[0012] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，金属框架体由至少包含两层框架层的层结构体所形成，每层框架层包括多个结构单元，每个结构单元含有一个相对密封罐表面平行的金属屏蔽片，相邻的两个结构单元中的金属屏蔽片设置在不同的框架层并且相交错。

[0013] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，结构单元的形状为四边形。

[0014] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，金属屏蔽片由铅制成。

[0015] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，金属框架体由沿密封罐周面形成且向外凸出的散热条构成。

[0016] 另外，在本发明的放射性物质运输用容器中，还可以具有这样的特征：其中，罐壁和罐盖之间可拆卸连接，罐底由设置在罐壁下部且能从罐壁的侧旁抽出或插入的滑塞所形成。

[0017] 发明作用与效果

[0018] 根据本发明的放射性物质运输用容器，因为具有用于密封放射性物质的密封罐，密封罐的罐壁、罐盖和罐底均为中空结构且内部均匀填充有U238，所以在保证与铅相等的射线屏蔽能力的前提下，能够将密封罐厚度减小到铅罐的30％左右，从而提高了散热性能，并减轻了重量。

[0019] 另外，因为具有用于在运输过程中固定性地容纳密封罐的容纳保护体，容纳保护体由金属框架体所形成，所以具有比实体铅块更优的减震性能、抗冲击性能和散热性能，以及更轻的重量。

附图说明

[0020] 图1是本发明在实施例一中的密封罐的主视图；

[0021] 图2是本发明在实施例一中的密封罐的剖视图；

[0022] 图3是本发明在实施例一中的滑塞的立体图；

[0023] 图4是本发明涉及的放射性物质运输用容器在实施例一中密封罐装载和卸载放射性物质的过程示意图；

[0024] 图5是本发明在实施例一中的容纳保护体的立体图；

[0025] 图6是本发明在实施例一中的容纳保护体的剖面图；

[0026] 图7是图(5)中I区域的细节放大图；

[0027] 图8(a)是实施例一的金属框架体中由内向外第二层金属框架层的局部展开图；

[0028] 图8(b)是实施例一的金属框架体中由最外层金属框架层的局部展开图；

[0029] 图9(a)本发明在实施例一中的罐壁缓冲构件的立体图；

[0030] 图9(b)本发明在实施例一中的罐底缓冲构件的立体图；

[0031] 图10是本发明涉及的放射性物质运输用容器在实施例二中的局部剖视图；以及[0032] 图11是本发明在实施例二中的容纳保护体的立体图。

具体实施方式

[0033] 以下参照附图对本发明所涉及的放射性物质运输用容器做详细阐述。

[0034] <实施例一>

[0035] 放射性物质运输用容器包括密封罐、容纳保护体和缓冲组件。

[0036] 图1是本发明在实施例一中的密封罐的主视图。

[0037] 图2是本发明在实施例一中的密封罐的剖视图。

[0038] 如图1、2所示，密封罐1用于盛放放射性物质30。密封罐1为筒状，包括罐壁12、罐盖11和罐底13。

[0039] 罐壁12、罐盖11和罐底13均为中空结构，而且三者的壳体均由强度较高的不锈钢制成。当然在本实施例中，根据不同的需要，罐壁12、罐盖11和罐底13的壳体还可以由铜和铝制成。

[0040] 罐壁12、罐盖11和罐底13的内部分别形成有三个独立的空腔，空腔内填充有射线防护材料15。射线防护材料15为U238。

[0041] 罐壁12和罐盖11的壳体之间通过螺栓14实现可拆卸连接，不仅密封性较好，在上方屏蔽放射性物质30。而且，罐盖11能够方便地封闭或开启密封罐1，从而能够方便地从上方放入或取出放射性物质30。

[0042] 罐底13由滑塞所形成，滑塞能从罐壁的侧旁抽出或插入。滑塞横向贯穿罐壁12的下部，左端部卡在罐壁12的左侧壳体内部，右端部卡在右侧壳体内部。滑塞能够从罐壁12的右侧旁抽出或插入。当滑塞插入罐壁12并时，在下方封闭罐壁12，能够承载并屏蔽放射性物质30。

[0043] 图3是本发明在实施例一中的滑塞的立体图；

[0044] 如图3所示，滑塞的上表面设置有圆形的凹槽，凹槽内设置有缓冲垫131。缓冲垫131由橡胶制成，能够在装载放射性物质30时起缓冲作用，防止放射性物质30与滑塞的不锈钢表面撞击产生损伤。

[0045] 滑塞的右侧面为圆弧面。圆弧面上设置有凸台132，方便操作人员抓握滑塞，从而更容易地旋转或拔出滑塞。

[0046] 滑塞的右端设置有阶梯133，使得滑塞与罐壁12之间形成阶梯状的接触面，避免在水平的接触面附近失去屏蔽作用。

[0047] 当密封罐1装载放射性物质30时，只需将放射性物质30放入密封罐1，然后利用罐盖11密封。当需要卸载放射性物质30时，只需将滑塞从罐壁12的的右侧旁拨出，使得罐壁12下方悬空，方便放射性物质30在重力作用下掉出，进入使用设备的内部，从而实现自动卸载放射性物质30。放射性物质30的装载和卸载过程如图4所示。

[0048] 图5是本发明在实施例一中的容纳保护体的立体图。

[0049] 如图5所示，容纳保护体2用于在运输过程中固定性地容纳密封罐1。容纳保护体2为筒状，由金属框架体所形成。金属框架体由强度较高的不锈钢制成。当然在本实施例中，根据不同的需要，金属框架体还可以由铜和铝制成。

[0050] 金属框架体包括盖部框架体21、壁部框架体22和底座框架体23。盖部框架体21内部设置有嵌在框架结构中的吊板212，吊板212的上方通过螺栓连接有吊环213。当装载有放射性物质30的密封罐1被放入壁部框架体22内部，盖部框架体21和壁部框架体22通过螺栓24连接在一起。接着通过吊钩吊住吊环213，可以将整个放射性物质运输用容器吊起，从而从运输设备中装载或卸载。

[0051] 图6是本发明在实施例一中的容纳保护体的剖面图。图(6)中的点划线为密封罐1的中轴线。

[0052] 壁部框架体22与密封罐1的壁部相对应，用来保护罐壁12。如图6所示，壁部框架体22由三层壁部金属框架层221的层结构体所形成。三层壁部金属框架层221沿着密封罐1的半径向外延伸。每层壁部金属框架层相对罐壁12表面平行，并将罐壁12完全包裹。每层壁部金属框架层包括若干个壁部结构单元222。

[0053] 盖部框架体21与密封罐1的盖部相对应，用来保护罐盖11。盖部框架体21由三层盖部金属框架层的层结构体所形成。三层盖部金属框架层沿着密封罐1的中心轴向上延伸。每层盖部金属框架层相对罐盖11表面平行，并将罐盖11完全包裹。每层盖部金属框架层包括若干个盖部结构单元。

[0054] 底座框架体23与密封罐1的底部相对应，用来保护罐底13。底座框架体23由一层底部金属框架层的层结构体所形成。每层底部金属框架层包括沿密封罐1的底部分布的一圈底部结构单元。

[0055] 图7是本发明在实施例一中的容纳保护体的细节放大图。图7具体为图5中圆圈区域内的放大图。

[0056] 如图7所示，每个壁部结构单元222含有一个金属屏蔽片223，金属屏蔽片223相对罐壁12平行。金属屏蔽片223由铅制成，能够屏蔽U238本身的辐射。

[0057] 每个盖部结构单元和底部结构单元也含有一个金属屏蔽片，盖部结构单元和底部结构单元中的金属屏蔽片分别相对罐盖11和罐底13平行。

[0058] 图8(a)是实施例一的金属框架体中由内向外第二层金属框架层的局部展开图。图8(b)是实施例一的金属框架体中由最外层金属框架层的局部展开图。

[0059] 图8(a)与图8(b)中的结构单元位置相对应。最内层的金属框架层中紧靠密封罐1的表面不设置金属屏蔽片223，以免影响密封罐1散热。

[0060] 如图7、图8(a)和图8(b)所示，相邻的两个结构单元中的金属屏蔽片223设置在不同的金属框架层，并且相交错，而且相邻的两个结构单元中的金属屏蔽片223共点但不共边，因此在受到外部较大冲击时，金属屏蔽片223不会互相挤压。而且由于相邻的两个结构单元中的金属屏蔽片223相交错设置，所以金属框架体内部空隙较大，有利于散热。

[0061] 当然，在本实施例中，金属框架体还可以设置成两层金属框架层，金属屏蔽片交错设置在这两层金属框架层中。本实施例的金属框架体还可以具有两层以上的其他层数的金属框架层。但是为了运输方便，金属框架体与密封罐1的厚度之和不应大于现有的铅罐的厚度。当金属框架层的数量大于四层时，而且相邻的结构单元中的金属屏蔽片可以不共边。这样在受到外部较大冲击时，金属屏蔽片也更不容易发生互相挤压。

[0062] 壁部框架体22的上端焊接有第一连接板，盖部框架体21的下端焊接有第二连接板。第一连接板和第二连接板均为圆弧状。第一连接板和第二连接板的外缘均匀分布有一圈螺栓孔，从而可以通过螺栓24将盖部框架体21和壁部框架体22可拆卸地连接在一起。壁部框架体22的下端和底座框架体23直接焊接在一起。

[0063] 图9(a)本发明在实施例一中的罐壁缓冲构件的立体图。图9(b)本发明在实施例一中的罐底缓冲构件的立体图。

[0064] 缓冲组件设置在密封罐1和金属框架2之间，用于填充密封罐1和容纳保护体2之间的空隙，使得密封罐1在容纳保护体2内部的固定效果更好。缓冲组件包括罐壁缓冲构件31和罐底缓冲构件32。罐壁缓冲构件31设置在罐壁12内侧。罐底缓冲构件32设置在罐底下方。

[0065] 本实施例的放射性物质运输用容器，经过从9m高度下落的冲击试验，以及空气中加热至800℃并保持30分钟的热学试验后，能够保持结构完整，而且屏蔽作用不会减弱，这表明本实施例的放射性物质运输用容器具有良好的抗冲击性能和散热性能。而且本实施的放射性物质运输用容器的重量只有现有铅罐重量的30％左右。

[0066] 实施例作用与效果

[0067] 根据本实施例的放射性物质运输用容器，因为具有用于密封放射性物质的密封罐，密封罐的罐壁、罐盖和罐底均为中空结构且内部均匀填充有U238，所以在保证与铅相等的射线屏蔽能力的前提下，能够将密封罐厚度减小到铅罐的30％左右，从而提高了散热性能，并减轻了重量。

[0068] 另外，因为具有用于在运输过程中固定性地容纳密封罐的容纳保护体，容纳保护体由金属框架体所形成，所以具有比实体铅块更优的减震性能、抗冲击性能和散热性能，以及更轻的重量。

[0069] 另外，因为金属框架体由至少包含两层金属框架层的层结构体所形成，每个金属框架层包括多个结构单元，每个结构单元含有一个相对密封罐表面平行的金属屏蔽片，所以不仅能够加固金属框架体，提高放射性物质运输用容器的减震性能、抗冲击性能，而且能够阻挡U238的辐射，防止辐射泄露。

[0070] 另外，因为相邻的结构单元中的金属屏蔽片设置在不同的金属框架层并且相交错，所以在受到外部较大冲击时，金属屏蔽片不会互相挤压，避免挤压处局部应力过大，破坏结构稳定性，从而提高了抗冲击性能。

[0071] 另外，因为罐底由设置在罐壁下部且能从罐壁的侧旁抽出或插入的滑塞所形成，所以能够将放射性物质自动卸载，直接进入放射性设备内部，不需要操作人员穿着厚重的防护服，从密封罐的上端取出放射性物质，从而避免辐射外泄，同时简化了卸载步骤。

[0072] <实施例二>

[0073] 图10是本发明涉及的放射性物质运输用容器在实施例二中的局部剖视图。在本实施二中，对于与实施例一中相同的结构，保持相同的编号。

[0074] 如图10所示，放射性物质运输用容器具有密封罐1、容纳保护体4和缓冲组件。

[0075] 图11是本发明的容纳保护体在实施例二中的立体图。

[0076] 如图11所示，容纳保护体4由金属框架体所形成。金属框架体包括盖部框架体41、壁部框架体42和底座框架体43。框架体均由与密封罐1对应的金属板，以及设置在金属板上且向外凸出的散热条构成。这种结构的金属框架体同样具有良好的减震性能、抗冲击性能和散热性能，以及较轻的重量。

[0077] 当然，本发明涉及的放射性物质运输用容器并不仅仅限定于以上实施例中的描述。