[发明专利]用于对容纳潜在性危险气体的容器中压力监测的装置及方法

说明书

本发明总的涉及压力监测装置，具体是涉及用于对容纳潜在性危险气体的容器中压力监测的装置及方法。

用于监测通常放置在用于储存或运输放射性物质的容器中氦气压力的装置是在现有技术中公知的。这种装置的主要目的之一是当出现了可能使这种容器中容纳的加压氦气漏到外界大气中的泄漏状态发生时，产生出一警报信号。为什么负责维修与操作这种容器的人员想立即地得知这种泄漏状态是有多种原因的。首先，虽然氦气本身是无害的，但这种气体的泄漏可能带出许多微小的放射性粒子，后者又可能引起放射性危害。其次，这种容器对其中分布的放射性同位素的衰变所产生的热的耗散能力会受到该种容器中氦气损失的影响，因为氦气是远比空气好的导热介质。第三，容器中氦气的损失可能意味着外界空气进入了容器内部，由于空气中氧的成分，它具有潜在的腐蚀力。更坏的是，氦气压力的损失意味着容器密封的损坏或是容器壁整体性的损失，这可能会让水进入容器内部，这样又会使容器中放射性物质衰变产生的热中子总数目增加。在最坏的情况下，大量热中子总数目的出现可能引起放射性同位素产生出更多数量的热，后者又会使水蒸发成蒸气并破坏容器壁，由此引起大量放射性物质的泄漏。因此，要避免上述一个或多个不利后果的话，在这种容器中设置的压力监测装置其安全与可靠的操作是绝对重要的。

在一种现有技术的压力监测装置中，通常在盖住容器的内部及外部盖之间的空间被加压到比容器内部的氦气更高的压力。这个加压空间与一个差压开关相连接，它监测容器中气体与该空间中气体的压力差。第二个开关监测在内及外盖之间的加压空间中的压力，并用来确定容器内部与加压空间之间的差压的变化是否是由容器内部与外界空气间密封的泄漏，或是由加压空间与外界空气间密封的泄漏引起的。

虽然这种现有技术的监测装置能够完成它们预期的目的，但本申请人注意到在这些装置设计中仍有许多方面是值得改进的。例如，为了能得以接近这些特殊的压力监测装置，容器本身的盖必须完全地卸下。这种盖的拆卸不仅是麻烦的，这是由于盖的尺寸及重量大并且使用了大量螺栓将其固定在容器上，而且还会产生放射性危害，这是由于它会引起放射性物质曝露在外界大气中。因此，只要当这种现有技术中的一种压力监测装置成为必须进行维修操作或必须更换部件时，该容器必须被移到一个密封区域中，拆下重盖，分布在其内部的放射性物质必须被取走;或者维修或更换操作必须遥控地进行，通过使用机器人工具，以使得维修人员不曝露在有潜在性危害的辐射线中。在这种现有技术压力监测装置的设计中仍具有另一缺点;一旦容器密封后，不具有切实的方法来检测压力传感器的工作特性，或者是当这些传感器指示出发生了泄漏状态时，没有切实的方法确认两种压力传感器产生的压力读数的可靠性。因此，如果由于它们整定工作点的偏移或是另外故障使一个或多个压力开关产生出误泄漏信号，将会使整个容器投入某种不必要的及昂贵的修理操作。这种现有技术压力监测装置设计中的第三个缺点是：无论那种压力开关都不能对容器内部的加压氦气的真实压力作出直接的测量。缺少任何这种直接测量又对这些压力开关的压力读数的可靠性产生副作用。

显然，本发明的主要目的是在于提供一种改进的压力监测装置，它在万一必须修理或维护操作的情况下易于接近，并且对容器的屏蔽效能基本上无副作用。最好，在该装置操作的任何时间，该压力监测装置的读数能很快地检验，并能在万一产生指示泄漏状态的信号时，该读数能被进一步验证。最后，这样的装置能够直接地测量分布在容器中气体的压力，而不损坏容器中气体的密封，以使得装置的输出能尽可能的精确及尽可能的可靠。

为此目的，本发明涉及的对容纳潜在性危险气体容器中气体压力监测的装置，其特征在于：一个与所述容器中的孔的外端密封连接的差压传感器，该孔与所述气体相通，用来监测所述气体的压力并同时在所述气体与外界大气之间提供第一屏障;及一个传感器室，它密封地安装在所述容器的壁上，并包含所述孔的所述外端及所述压力传感器，用以在所述气体与外界大气之间提供第二屏障，其中所述室至少部分地被抽真空，以在室与外界大气之间建立一个压力差。