Промышленная гамма-установка для радиационной обработки различных объектов
INDUSTRIAL GAMMA-INSTALLATION FOR RADIATION TREATMENT OF VARIOUS OBJECTS

Изобретение относится к области радиационной техники, а точнее к стационарным радиоизотопным установкам с подвижным облучателем.
Известны установки указанного назначения, например гамма-установка РВ-1200 (Расчет и конструирование радиоизотопных радиационно-химических установок. Справочник под ред. Е.Е. Кулиша, М., Атомиздат, 1975, стр. 161-164). Известная установка содержит механизм вращения блоков ленты, камеру облучения, траверсу облучателя, загрузочное устройство, трубчатые элементы с источниками излучения, плоскостной облучатель, камеру сборки, резервное хранилище, операторскую, хранилище облучателя, транспортное устройство для блоков ленты, кольцевой транспортный канал, бетонные стены.
Также известна промышленная гамма-установка (ПГУ) для обработки пищевых продуктов, содержащая плоскостной облучатель, сформированный из трубчатых элементов, закрепленных на защитном блоке и заполненных источниками излучения, устройство перемещения облучателя с защитным блоком и источником с электромеханическим устройством аварийного сброса облучателя, «сухое» хранилище облучателя с комплектом блоков защиты и теплообменником, систему перемещения объекта на облучение и после облучения, включающую подвесной контейнер с устройством перегрузки и разворота облучаемого объекта, систему управления установкой и вспомогательное оборудование. Все вместе смонтировано в помещении с бетонной защитой. При этом продукция облучается в автоматическом режиме ионизирующим потоком однажды установленной величины, а доза облучения регламентируется временем облучения. (Атомная энергия, том 65, вып. 2, август 1988, стр. 157-160).
Недостатком известных устройств является невозможность изменения потока излучения в процессе облучения различной продукции, требующей облучения или малыми, или большими дозами за определенный период времени, а также невозможность формирования дозного поля при облучении различной продукции в одной емкости.
Наиболее близкой по назначению и конструкции к заявляемому устройству является гамма-установка для радиационной обработки объектов (патент РФ №2414761) содержащая облучатель, сформированный из трубчатых элементов-кассет с источниками излучения, закрепленный на раме, электромеханический привод перемещения облучателя, систему управления и радиационную защиту с хранилищем облучателя. Облучатель прямоугольной формы выполнен секционным, параллельно облучателю расположена матрица детекторов, и снабжен электромеханическими фиксаторами положения секций облучателя, при этом фиксаторы связаны электрически с приводом облучателя через блок управления с возможностью выведения в положение облучения или хранения любой отдельной секции или всего облучателя с фиксацией в заданном положении для формирования заданного дозного поля облучаемого объекта.
Недостатками являются:
- использование сложного электромеханического привода перемещения секций облучателя и электромеханическим фиксированием их в поднятом положении при облучении и при хранении в защитном бассейне;
- использование в электромеханическом приводе большого количества узлов и деталей: механического редуктора, муфт, электромагнитных тормозов, барабана для намотки троса при его использовании или набора звездочек при использовании цепных передач и т.п., что снижает надежность привода и требует постоянного осмотра и технического обслуживания;
- необходимость использования в электромеханическом приводе перемещения каждой секции облучателя груза-противовеса, который движется по своим самостоятельным направляющим для разгрузки привода при подъеме секций, а так же частичного снятия нагрузки на электромеханический фиксатор при удерживании секций в поднятом положении на весь период облучения продукции.
Технический результат заключается в простоте и компактности устройства привода перемещения облучателя, исключении грузов-противовесов с самостоятельными направляющими, что повышает надежность работы всей установки, значительно уменьшает трудозатраты на монтаж и последующее техническое обслуживание установки, снижает металлоемкость установки, позволяет снизить шум и вибрации при работе установки
Указанный технический результат достигается за счет того, что в промышленной гамма-установке для радиационной обработки с/х продукции, материалов и изделий медицинского назначения, органических и неорганических объектов, содержащей облучатель, сформированный из трубчатых элементов-кассет с источниками излучения, закрепленный на раме, пневмопривод для перемещения облучателя, систему управления и радиационную защиту с хранилищем облучателя. Облучатель прямоугольной формы выполнен секционным, параллельно облучателю расположена матрица детекторов, каждая секция облучателя перемещается и снабжена пневматическими фиксаторами положения, при этом пневматические фиксаторы (например пневмоцилиндры) с подвижной тросовой обоймой одновременно являются и приводом перемещения облучателя через блок управления с возможностью выведения в положение облучения или хранения любой отдельной секции или всего облучателя с фиксацией в заданном положении для формирования заданного дозного поля облучаемого объекта.
Предлагаемое устройство показано на рис. 1.
Промышленная гамма-установка состоит из: 1 - пневмопривод перемещения и фиксации облучателя; 2 - блок управления; 3 - объект радиационной обработки; 4 - радиационная защита; 5 - секции облучателя; 6 - матрица детекторов дозных полей; 7 - хранилище облучателя.
Устройство работает следующим образом, в исходном положении секции облучателя 5 размещаются в хранилище 7 в положении хранения. Секции облучателя 5 установлены в направляющие и удерживаются тросом пневмопривода перемещения и фиксации 1. Пневмопривод перемещения и фиксации 1 установлен на перекрытии радиационной защиты 4. Блок управления 2 размещается на пульте в операторском помещении и связан электрически с матрицей детекторов дозных полей бис приводом перемещения и фиксации секций облучателя 1. Объекты радиационной обработки 3 автоматически подаются в зону облучения в заданную позицию. По заданной программе, с учетом плотности объекта обработки и заданной дозы облучения, блок управления через пневмопривод перемещения и фиксации 1 вводит определенную секцию облучателя в зону облучения и надежно фиксирует секцию в нужном положении тем же пневмоприводом перемещения и фиксации. После получения заданной дозы облучения объектом обработки секция облучателя снимается с фиксации и автоматически переходит в положение хранения, а объект обработки уходит в зону выгрузки. По условиям радиационной безопасности при срабатывании блокировочных систем и обесточивании установки секции облучателя автоматически переводятся в положение хранения пневмоприводом перемещения и фиксации.
Пневмопривод перемещения и фиксации облучателя показан на рисунке 2.
Пневмопривод перемещения и фиксации облучателя состоит из: 1 - пневмоцилиндр с распределителем давления и системой клапанов; 2 -подвижная тросовая блочная обойма; 3 - неподвижная тросовая блочная обойма; 4 - несущая рама.
Предложенное техническое решение обеспечивает радиационную обработку продукции с различными радиационно-технологическими характеристиками при непрерывном технологическом процессе, без конструктивных изменений гамма-установки, без замены источников излучения, перемещение источников излучения в зону облучения и в положение хранения, надежную фиксацию источников излучения пневмоприводом без сложных электромеханических передач и электромеханических фиксаторов.