[发明专利]核电厂活化腐蚀产物取样装置

说明书

本发明公开了一种核电厂活化腐蚀产物取样装置，包括分流组件、过滤组件、第一取样管路和第二取样管路，分流组件包括一个输入接口、第一输出接口和第二输出接口，所述输入接口与所述第一输出接口、所述第二输出接口同时连通以便将注入到所述输入接口的样水分流到第一输出接口、所述第二输出接口同时输出；所述第一取样管路连接所述第一输出接口，用于取样将从第一输出接口分流出来的样水；所述过滤组件的连接所述第二输出接口和第二取样管路，用于将从第二输出接口分流出来的样水过滤后从第二取样管路输出以便采样，本发明可实现过滤前和过滤后的同时取样功能，取样时间缩短，提高工作效率，降低取样人员受辐射照射的剂量，降低了放射性沾污风险。

技术领域

本发明涉及核电取样领域，尤其涉及一种核电厂活化腐蚀产物取样装置。

背景技术

核电站一回路管道、主泵壳体、压力容器等主要结构的材料为奥氏体不锈钢，蒸发器传热管材质为Inconcel 600或Inconcel 690合金。在高温高压、低溶解氧情况下，材料表面外层氧化膜会溶解或悬浮在冷却剂中，当冷却剂中腐蚀产物浓度尚未达到平衡浓度时，它们将不断溶解并随冷却剂流至系统各处。当这些腐蚀产物随冷却剂被带入反应堆芯后，会在温度较高的燃料包壳表面发生沉积，受中子辐照后被活化。当一回路系统温度、溶液pH值或运行条件变化时，活化的腐蚀产物再次从燃料包壳上剥落，进入冷却剂中，由冷却剂带出堆芯。活化腐蚀产物的溶解态会随着冷却剂带入除盐床净化，而难溶解的固体态容易沉积在一回路设备及管道的内表面，形成辐射源项，不利于核电厂辐射源项的控制。

因此，根据核电厂一回路活化腐蚀产物在机组上下行过程中的迁移规律，通过合理的化学和运行控制，可以尽可能降低一回路的辐射源项，达到净化堆芯，降低工作人员剂量的目的。为进一步研究核电厂一回路活化腐蚀产物在机组上下行过程中的迁移规律，化学人员需在核电厂机组大修启停机过程中频繁取样，并用0.45μm的滤膜过滤样品，以跟踪活化腐蚀产物的迁移规律，通过计算一回路样品过滤前和过滤后所占比重，来评估一回路活化腐蚀产物固体态的沉积情况。因此，对核电厂活化腐蚀产物的取样尤为关键。

目前，对核电厂活化腐蚀产物取样过滤前和过滤后样品，主要有三种方式，三种方式均是先在取样系统上取过滤前的样品，然后通过不同方式制取或取样过滤后的样品：

方式一：将过滤前的样品送至实验室，使用0.45μm滤膜的真空抽滤机抽滤，以制取过滤后的样品；

方式二：将过滤前的样品送至实验室，使用注射器(注射器上安装含0.45μm滤膜的针头)抽取样品，以制取过滤后的样品；

方式三：先在取样系统取样过滤前的样品，再向系统上安装0.45μm的过滤器，以取样过滤后的样品。

现有的活化腐蚀产物取样方式主要存在以下不足：

1)无法对活化腐蚀产物过滤前和过滤后同时取样，样品代表性不强。针对方式三，对核电厂活化腐蚀产物取样时，需先取过滤前的样品，再安装临时过滤装置，平均安装时间约0.5min，安装完毕后再取样过滤后的样品，过滤前和过滤后的样品存在时间差，无法对活化腐蚀产物过滤前和过滤后同时取样，样品的代表性不强，不利于活化腐蚀产物迁移规律的分析。

2)制样或取样时间长，工作效率不高

在核电厂机组的启停机过程，共需在34个点对活化腐蚀产物进行取样。使用现有的方式取样，每个过滤前的样品取样约耗时4min。使用方式一，制取过滤后的样品，平均每个样品约耗时8min；使用方式二，制取过滤后的样品，平均每个样品约耗时5min；使用方式三，取样过滤后的样品(含安装过滤器)，平均每个样品约耗时4.5min。即获得过滤前和过滤后的样品的平均时间为，方式一约耗时408min；方式二约耗时306min；方式三约耗时289min。现有的三种方式取样或制样的时间均较长，降低了工作效率。

3)增加取样人员受辐射照射的剂量，不利于辐射防护的控制