[实用新型]一种气体中全氚快速取样系统

说明书

技术领域

本实用新型属于辐射防护与环境保护技术领域，具体涉及一种气体中全氚

快速取样系统。适用于核电站、氚靶生产及中子发生器等生产场所在正常和事故工况下空气中全氚的快速取样，全氚包括氚气（HT）和氚化水（HTO）。

背景技术

在核电站、氚靶生产、中子发生器生产等涉氚场所在正常和事故工况下都需要测量其工作间和烟囱每年排放的全氚量。目前，国内外电离室型测氚仪的灵敏度一般在10⁵Bq/m³左右，远高于大多数氚操作场所排出的氚浓度。由于氚在空气中主要以氚化水和氚气的形态存在，在常温、常压、正常湿度下，大约60天左右会有一半HT转化为HTO，而HTO的吸入危害是气态氚的1.0×10⁴倍，它还能通过皮肤吸收进入体内。基于HT和HTO的放射性危害，在辐射防护监测中，全氚的取样监测日益受到重视。

目前，针对涉氚场所空气中氚的取样方法主要为“鼓泡法”，即放射性气体通过有蒸馏水的洗气瓶时发生鼓泡，空气样品中的HTO与水进行同位素交换。这种方法需要一周或数周的取样时间，才能用液闪计数器测定鼓泡器收集的水中的氚含量，从而求得空气中氚的平均浓度。“鼓泡法”取样不仅所需时间较长，而且取样流量很小，无法满足工作时间短、样品流速大时涉氚场所的全氚取样。

发明内容

为了在短时间内尽可能多的获取大量空气中全氚样品，满足涉氚场所短时间操作对全氚取样的要求，本实用新型提供一种气体中全氚快速取样系统。采用本实用新型的取样系统可以在数分钟内获得大量空气中的全氚样品，实现全氚样品的快速取样。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种气体中全氚快速取样系统，其特征是，所述全氚取样系统包括气体取样管道、与气体取样管道连接的过滤器、三通Ⅰ、三通Ⅱ、浮子流量计Ⅰ、浮子流量计Ⅱ、质量流量计Ⅰ、质量流量计Ⅱ、催化氧化床、设置有四个端口的取样器、冷凝器以及泵。其连接关系是，所述的过滤器通过管道与三通Ⅰ连接，三通Ⅰ通过管道分别与流量调节阀Ⅰ、流量调节阀Ⅲ的一端连接。所述的流量调节阀Ⅰ的另一端依次通过管道与浮子流量计Ⅰ、质量流量计Ⅰ、流量调节阀Ⅱ、取样头Ⅰ连接，取样头Ⅰ与取样器的一端口连接。所述的流量调节阀Ⅲ的另一端依次通过管道与浮子流量计Ⅱ、质量流量计Ⅱ、催化氧化床、流量调节阀Ⅳ、取样头Ⅲ连接，取样头Ⅲ与取样器另一端口连接。所述的取样器另外两个端口分别与取样头Ⅱ、取样头Ⅳ的一端连接，取样头Ⅱ、取样头Ⅳ的另一端分别通过管道与三通Ⅱ的两端连接，三通Ⅱ的另一端通过管道与泵连接，泵通过气管与尾气排放管道连接，取样器置于冷凝器内。

所述的取样器的四个端口通过软管分别与取样头Ⅰ、取样头Ⅱ、取样头Ⅲ、取样头Ⅳ连接，其中取样头Ⅰ、取样头Ⅲ用于进气端口取样，取样头Ⅱ、取样头Ⅳ用于出气端口取样。

所述的过滤器为滤布过滤器。

所述的取样器为石英玻璃蛇形冷凝器、石英玻璃直形冷凝器、石英玻璃球形冷凝器中的任意一种。

所述的冷凝器为半导体冷阱、液氮冷阱中的任意一种。

所述的泵为真空泵。

所述的取样头Ⅰ、取样头Ⅱ、取样头Ⅲ、取样头Ⅳ与取样器之间采用软管连接，所述管道均采用1/4inch的不锈钢管道硬连接而成。

本实用新型的气体中全氚快速取样系统的工作过程如下：

a．将取样器置于冷凝器内，取样器的四个端口通过软管分别与取样头Ⅰ、取样头Ⅱ、取样头Ⅲ、取样头Ⅳ连接，预先设置用于冷凝取样器中气体的冷凝器的温度。

b．开启催化氧化床，并对其进行温度阈值设置，设置的温度阈值应高于HT转化为HTO的温度，低于催化氧化床内催化剂失活的温度。

c．当冷凝器和催化氧化床的温度处于所设定的温度时，依次首先开启浮子流量计Ⅰ、浮子流量计Ⅱ、质量流量计Ⅰ、质量流量计Ⅱ，其次开启泵，最后开启流量调节阀Ⅰ、流量调节阀Ⅲ、流量调节阀Ⅱ、流量调节阀Ⅳ，取样系统实现全氚取样。

d．浮子流量计Ⅰ、浮子流量计Ⅱ显示经过三通Ⅰ的气体瞬时流量值，调节流量调节阀Ⅰ、流量调节阀Ⅲ的流量，确保浮子流量计Ⅰ和浮子流量计Ⅱ上显示的瞬时流量值大于其量程的2/3，且在3min之内无变化。