ОКНО РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНОЕ

Полезная модель относится к области защиты и наблюдения на объектах атомной энергетики, расположенных в сейсмоопасных местностях, и предназначено для защиты от смешанного (гамма и нейтронного) излучения и прямого наблюдения за объектами, находящимися непосредственно в зоне излучения, так называемой рабочей зоне.
Известно смотровое радиационно-защитное окно (патент RU 2352007 С1, опубликовано 10.04.2009 г.) в виде стеклопакета из нескольких радиационно-стойких пластин в металлических обоймах, вставленных в общий металлический корпус. К корпусу со стороны оператора присоединен жидкостный блок, заполненный иммерсионно-защитной жидкостью. Пластины выполнены из свинцово-фосфатного стекла, что снижает вес окна, повышает пропускающую способность в видимой области спектра и радиационно-защитные свойства. Однако насыпная конструкция стеклопакета не обеспечит плоскопараллельности всех пластин, стабильных оптических свойств и особенно сейсмостойкости.
Ближайшим к полезной модели по конструктивному исполнению является окно радиационно-защитное (патент RU 88188 U1, опубликовано 27.10.2009 г.), включающее блоки по крайней мере из двух стеклянных радиационно-стойких пластин, например, из силикатных флинтов и кронов, заключенных в металлические корпуса. Блоки в соединении имеют уплотнение из радиационно-стойкой резины, а стеклянные пластины зафиксированы в корпусе с помощью установочных винтов через радиальные отверстия в корпусе и крепежных винтов - в осевом направлении. Перед первым к рабочей зоне блоком окна расположен защитный колпак с тонкой сменной пластиной из радиационно-стойкого стекла, например, марки K208. Со стороны оператора расположен жидкостный блок с дистиллированной водой, с фланцем для крепления блока и окна к оконному проему с помощью болтов. Уменьшение веса окна достигается за счет ликвидации металлических обойм на пластинах, а жесткость конструкции - за счет установочных и крепежных винтов, хотя их будет недостаточно при сейсмических колебаниях.
Технический результат полезной модели - обеспечение повышенной сейсмостойкости окна.
Технический результат достигается тем, что в радиационно-защитном окне, включающем блоки по крайней мере из двух стеклянных радиационно-стойких пластин, заключенных в металлические корпуса, уплотнение между блоками, крепежные и установочные винты для фиксации пластин в корпусах блоков, колпак с защитным стеклом со стороны рабочей зоны и блок с дистиллированной водой со стороны оператора с фланцем для крепления блока и окна к оконному проему, в отличие от известного, корпуса соседних блоков скреплены друг с другом стяжными болтами с тарельчатыми пружинами под головками, во фланце блока с дистиллированной водой предусмотрены болты с тарельчатыми пружинами, а установочные винты выполнены в виде подвижных штоков со свинцовыми наконечниками, опирающимися на тарельчатые пружины.
По сравнению с прототипом стягивание соседних блоков болтами с тарельчатыми пружинами под головками значительно увеличивает устойчивость конструкции при сейсмических колебаниях. Тарельчатые пружины обеспечивают соединение блоков силой, равной 12-15% веса блока. При сейсмических колебаниях такое соединение позволяет перемещаться блокам окна друг относительно друга в трех плоскостях и возвращаться в исходное положение. Аналогично работают тарельчатые пружины под головками болтов во фланце жидкостного блока, а тарельчатые пружины установочных винтов амортизируют сейсмические колебания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где:
фиг.1 - окно в разрезе;
фиг.2 - фрагмент винта установочного;
фиг.3 - фрагмент болта стяжного.
Окно (Фиг.1) включает в себя набор прямоугольных или круглых плоскопараллельных пластин 1 из оптических радиационно-стойких стекол (например, К208, ТФ105) толщиной 150…250 мм с полированными до оптического качества рабочими поверхностями. Пластины 1 в количестве не менее двух заключены в чугунные или стальные корпуса 2, образуя блок окна, при этом на наружных ребрах пластин выполнены фаски под 30…45°. Блоки в соединении имеют уплотнение 3 из радиационно-стойкой резины. Каждая пластина 1 зафиксирована в корпусе 2 с помощью крепежных винтов 4 через металлические планки, упирающиеся в скосы 30…45°, и установочных винтов 5, проходящих через радиальные отверстия в корпусах 2. Винты 5 (Фиг.2) выполнены в виде подвижных штоков со свинцовыми наконечниками 6, при этом плечо штока опирается на тарельчатую пружину 7. Корпуса соседних блоков скреплены друг с другом стяжными болтами 8 с тарельчатыми пружинами 7 под головками (Фиг.3). Перед первым к рабочей зоне блоком окна расположен защитный колпак 9 с тонкой сменной пластиной из радиационно-стойкого стекла, например, К208. Со стороны оператора расположен жидкостный блок 10 с дистиллированной водой, закрепленный на последнем блоке окна с помощью стяжных болтов 8 с тарельчатыми пружинами 7 под головками. Дистиллированная вода может быть заменена на иммерсионную жидкость. Жидкостный блок 10 выполнен с фланцем 11, которым окно крепится к проему окна 12 с помощью болтов 13 с тарельчатыми пружинами 7.
Окно собирают из пластин в блоки с помощью подъемных механизмов, т.к. вес блока доходит до 800 кг. Пластины блока крепятся установочными и крепежными винтами, а блоки окна - стяжными болтами со строгим контролем моментов затяжки резьбовых соединений и параллельности рабочих поверхностей пластин. Предложенное стягивание смежных блоков болтами с использованием тарельчатых пружин наряду с использованием таких же пружин под другими крепежными и установочными винтами, с использованием уплотнений из радиационно-стойкой резины предполагает значительное увеличение сейсмостойкости окна (оно рассчитано на работу в условиях шестибалльного землетрясения).