[发明专利]一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置及方法

说明书

本发明公开了一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置及方法，所述取样装置包括测量管道，所述测量管道为呈锥体状的直管道；所述取样方法采用所述取样装置，用于核反应堆一回路冷却剂中放射性裂变产物活度水平监测的取样；且在取样过程中，所述测量管道的轴线呈竖直设置；所述测量管道横截面较大的一端为下端；一回路冷却剂在测量管道内的流动方向为由上至下。采用本装置及方法可有效降低燃料元件破损监测的误报警率。

技术领域

本发明涉及反应堆燃料元件破损监测技术领域，特别是涉及一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置及方法。

背景技术

燃料元件包壳是防止放射性裂变产物向外泄漏的第一道屏障，如果燃料元件发生破损，燃料元件中的放射性裂变产物就会释放到一回路冷却剂中，从而引起一回路冷却剂中放射性活度水平的上升，如果能够实时监测一回路冷却剂中放射性裂变产物的活度水平，就可以监测燃料元件是否发生破损，并根据燃料元件的破损情况采取相应的措施，从而确保反应堆的安全。

为了能够实时监测一回路冷却剂中放射性裂变产物的活度水平，需要在反应堆一回路净化系统中设置一段取样管路，取样管路与一回路系统是连通的，在取样管路外面设置探测器，通过测量取样管路中冷却剂的活度水平就可以监测燃料元件的破损。然而，现有技术中，存在燃料元件破损监测误报警率高的问题。

发明内容

针对上述提出的现有技术中，存在燃料元件破损监测误报警率高的问题，本发明提供了一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置及方法，采用本装置及方法可有效降低燃料元件破损监测的误报警率。

为解决上述问题，本发明提供的一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置及方法通过以下技术要点来解决问题：一种可以降低腐蚀产物影响的取样装置，包括测量管道，所述测量管道为呈锥体状的直管道。

常规的取样装置设计容易引起腐蚀产物在管壁的沉积，从而造成探测器计数的升高。目前探测器测量的是总γ，无法区分冷却剂中的放射性水平和沉积在管壁的腐蚀产物，另外也无法区分裂变产物还是腐蚀产物产生的放射性，如果是腐蚀产物引起的探测器计数升高，就会出现误报警。

为此，需探索一种可以降低反应堆一回路腐蚀产物影响的取样装置，从而降低燃料元件破损监测的误报警率。

具体的，本取样装置在运用时，所述测量管道并联在反应堆一回路系统中，测量管道用于通过一回路冷却剂，且测量管道内一回路冷却剂是流动的，探测器设置在测量管道的外部，通过测量测量管道内冷却剂的活度水平就可以监测燃料元件的破损。同时以上测量管道在使用时，具体安装方式为测量管道的轴线竖直设置，测量管道横截面较小的一端为测量管道的上端且为冷却剂流经测量管道的入口端。

本方案中，通过将测量管道设置为呈锥体状且上小下大的直管道，则在冷却剂流经其时，不易在测量管道的内壁面上产生腐蚀产物沉积，这样，可有效避免因为沉降的腐蚀产物所产生的放射性对探测器探测结果的影响，从而达到降低燃料元件破损监测误报警的概率。

作为以上所述的可以降低腐蚀产物影响的取样装置进一步的技术方案，为使得测量管道内表面防腐蚀产物沉降性能更好，所述测量管道的管道内表面上还涂覆有防沉积涂层。具体的，根据测量管道在一回路中的安装位置不同，所述防沉积涂层可采用陶瓷涂层、PVD纳米涂层等。

为使得一回路冷却剂在进入到测量管道之前，能够全部或部分消除冷却剂中的腐蚀产物阳离子，以提高燃料元件破损监测的准确率，还包括设置在测量管道前端的阳离子过滤装置。冷却剂中的放射性腐蚀产物多为阳离子，典型裂变产物为惰性气体或阴离子，因此可以通过设置所述阳离子过滤装置去除冷却剂中的腐蚀产物，而不会降低典型裂变产物的活度水平。

作为阳离子过滤装置的具体实现方式，所述阳离子过滤装置为采用树脂作为吸附物质的阳床。