[发明专利]放射管道屏蔽套铅芯的硫化材料

说明书

技术领域

本发明涉及防核辐射技术，特别是核辐射放射管道用接头或护套的生产技术领域。

背景技术

研究表明，核电站的外照射线主要为γ射线，其主要来自核反应的裂变产物和被中子活化的管道及阀门，由于管道中活化腐蚀产物的出现，造成管道中放射性微粒的沉积，使控制区很多检修作业场所环境剂量偏高，增加了工作人员外照射剂量，一般采用具有防核辐射的特殊管道来实现屏蔽。

研究表明，抗核辐射生物屏蔽制品除要具有较高的屏蔽效果外，还必须具备良好的物理力学性能（强韧性、热稳定性等）。据报道，当前，用于抗核辐射生物屏蔽的材料和制品主要有以下四类。一类是以普通工业用铅为主，滚压或浇注成型的无间隙金属块状铅板、铅砖、铅皮混凝土等；第二类是以铅粉为主，橡胶、聚乙烯发泡等作为基料混和复合而成的柔性制品和涂料、胶粘剂等；第三类是以无间隙金属块状铅皮作为内心，内外层包覆交联发泡材料和合成橡胶绵纶材料制品；第四类是以铅等重金属做成空心微珠等轻质高强材料。实践证明，铅板、铅皮制品尽管抗核辐射效果较佳，但搭建屏蔽系统时使用量大，搭建难度大，工作效率低，产生废料多，潜在风险大；且铅板制品适形性差，不能弯折，不适合管道、阀门等特形设备的屏蔽，操作不慎易掉落伤人或损坏设备。而铅粉与橡胶、聚乙烯发泡材料混和复合而成的制品、涂料和胶粘剂，虽具有一定的柔性，但由于铅粉颗粒易积聚，难以在基料中混和均匀，故屏蔽性能不均匀，且铅当量低、橡胶和聚乙烯等易老化，影响屏蔽效果，给工作人员带来被辐射的危险。铅等重金属做成的空心微珠轻质高强材料，虽抗核辐射性能优，但造价高、成本大，一般用于核能火箭发动机防核辐射外泄。

由于管道存在接头的问题，经使用后还存在管道裂缝的问题，因此如何确保接头处防止核辐射，以及为了延长管道的使用寿命，急需研究具有防止核外泄的护套。

铅的优点是密度高、熔点低、耐蚀、对γ射线有良好的吸附性和不易被穿透特性、易于浇注且相对屏蔽层厚度较小，所以，铅是首选的屏蔽材料。如采用实心的整体铅块制成管道用防核辐射护套，产品笨重，生产成本高，与管道的服贴性差，密封性低，效果差。

发明人提出了在铅纤维丝包裹橡胶层的设想，但由于铅纤维丝具有相当的质量，其松散的状在地心的引力下态易发生向下堆积，使橡胶层内的铅布置不均匀，会直接导致核外泄。

发明内容

本发明目的在于提出一种可有效固定铅纤维丝的放射管道屏蔽套铅芯的硫化材料。

本发明主要由天然橡胶、丁苯胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、古马隆树脂、陶土、补强剂、氧化铅、环烷油、促进剂和硫磺组成。

其中，所述天然橡胶、丁苯胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、古马隆树脂、陶土、补强剂、氧化铅、环烷油、促进剂和硫磺的质量比为100︰100︰10～14︰3～5︰8～10︰20︰60︰100︰60︰50︰10～11︰6。

本发明通过混合形成的硫化材料可通过硫化使松散的铅纤维丝形成相对固定，利于在包裹橡胶层之间铅材料的均匀布置，也利于最终产品在使用状态下的稳定性，以提贞防核辐射的稳性性。

具体实施方式

1、将天然橡胶、丁苯胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、古马隆树脂、陶土、补强剂、氧化铅、环烷油、促进剂和硫磺以500︰500︰50～70︰15～25︰40～50︰100︰300︰500︰300︰250︰50～55︰30的质量比混合，经热熔形成液态硫化材料，待用。

2、将直径为0.4～1mm的铅纤维丝均铺在环形木模内，合模压制成铅纤维丝芯。

3、向铅纤维丝芯喷涂本发明液态硫化材料，以金属模加温硫化，制成铅芯。

4、将铅芯和管道橡胶料置于护套形状的金属模内，经160～180℃、压力200kg硫化成护套。

5、制成的护套与其它产品的对比参数表：