一種核電站反應堆安全殼大氣取樣裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核電站反應堆安全殼大氣取樣裝置及方法。
【背景技術】
[0002]核電站運行，特別是發(fā)生事故時，需要對反應堆安全殼大氣進行取樣，用以分析大氣樣品的氫氣濃度、放射性活度等信息，然后根據分析結果，判斷工藝系統及設備工作的正常性，若出現異常，則確定合理的處理方法。由于取樣對象是可能帶有放射性的氣體，存在高度危險性，為避免對人員和環(huán)境造成影響，樣品的取樣量必須小并且準確。
[0003]目前，根據國家核安全局對核電站正常運行和事故工況下安全殼內大氣成分監(jiān)測的要求，對監(jiān)測系統提出了更高的可靠性要求。
[0004]現有的核電站安全殼大氣取樣監(jiān)測是通過兩條并聯管線與安全殼聯通，每條管線上配備一個電動風機，提供安全殼大氣循環(huán)動力。在循環(huán)管線上引出取樣分支，對樣本進行取樣?，F有取樣裝置單次取樣量較大，為后續(xù)多余樣本處理增加成本。
[0005]而且現有的取樣裝置不管是正常運行和事故工況下，取樣方式沒有區(qū)別。事故工況下，安全殼大氣的放射性活度更高，因此為減少對樣本分析人員的傷害，可對取樣方式進行優(yōu)化；在嚴重事故工況下，電動風機的可靠性會大大降低，不能保證取樣的可靠性，因此取樣的動力方式也可進行改進。
[0006]另一方面安全殼大氣在正常運行和事故工況下，其溫度均高于取樣系統所處房間的溫度，但現有取樣系統未對取樣管線進行保溫伴熱等處理措施。
[0007]因此，設計一種結構簡單、使用安全可靠、取樣量穩(wěn)定適當、帶有保持樣本溫度的安全殼大氣樣本取樣方法十分必要。

【發(fā)明內容】

[0008]為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種系統結構簡單、使用安全可靠、取樣量穩(wěn)定適當、成本低廉的安全殼大氣樣品取樣裝置和方法。
[0009]—種核電站反應堆安全殼大氣取樣裝置，包括反應堆安全殼1、循環(huán)管線3、循環(huán)管線切斷閥2、循環(huán)管線切換閥7、未稀釋樣品取樣瓶壓力表23、循環(huán)管線吸入口切斷閥11、流量計25、取樣循環(huán)噴射器12、取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13、抽真空噴射器16、單向閥26、抽真空噴射器吸入口切斷閥14、抽真空及吹掃管路切換閥18、稀釋及吹掃氮氣入口 19和單向閥26，所述循環(huán)管線3兩端分別與反應堆安全殼1連接形成取樣循環(huán)回路，所述循環(huán)管線3上依次安裝循環(huán)管線切斷閥2、循環(huán)管線切換閥7、未稀釋樣品取樣瓶壓力表23、循環(huán)管線吸入口切斷閥11、流量計25、取樣循環(huán)噴射器12、取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13，所述循環(huán)管線切換閥7上安裝定量裝置6 ;所述未稀釋樣品取樣切斷閥9通過管道與未稀釋樣品取樣瓶10連接，所述未稀釋樣品取樣切斷閥9管道連接至取樣循環(huán)噴射器12和循環(huán)管線切換閥7之間的循環(huán)管線3上，所述稀釋樣品取樣瓶5與循環(huán)管線切換閥7連接；
[0010]取樣循環(huán)噴射器氮氣進氣口 22通過管道連接取樣循環(huán)噴射器12，取樣循環(huán)噴射器氮氣進氣口 22與取樣循環(huán)噴射器12之間的管道上設置取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥15 ;
[0011]所述抽真空噴射器16、單向閥26、抽真空噴射器吸入口切斷閥14依次連接，所述抽真空噴射器吸入口切斷閥14與循環(huán)管線吸入口切斷閥11和循環(huán)管線切換閥7之間的循環(huán)管線3連接，所述抽真空噴射器16分別兩接口分別連接抽真空噴射器氮氣進氣口 20、抽真空噴射器出氣口 21，所述抽真空噴射器出氣口 21與所述抽真空噴射器16之間設置取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥17;
[0012]所述抽真空及吹掃管路切換閥18的各接口分別連接至稀釋及吹掃氮氣入口 19、單向閥26與抽真空噴射器吸入口切斷閥14之間的管路、循環(huán)管線切換閥7，所述循環(huán)管線切換閥7和抽真空及吹掃管路切換閥18之間依次連接管線吹掃切斷閥8、稀釋樣品取樣瓶壓力表24。
[0013]進一步地，所述循環(huán)管線3上纏繞伴熱帶4，所述伴熱帶4為抗輻射材質。
[0014]進一步地，所述抽真空噴射器16進氣口尺寸為3/8"，出氣口尺寸為3/8"，吸氣口尺寸為1/4"。
[0015]進一步地，所述循環(huán)管線切換閥7為6或4通切換閥。
[0016]進一步地，所述抽真空及吹掃管路切換閥18為5通閥。
[0017]進一步地，所有需操作的閥門均為電動或手動閥門。
[0018]—種核電站反應堆安全殼大氣取樣方法，
[0019]正常運行時，取樣過程包括以下步驟:
[0020]a.保持所有閥門處于關閉狀態(tài)，然后依次打開取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥17，抽真空噴射器吸入口切斷閥14，未稀釋樣品取樣切斷閥9，對未稀釋樣品取樣瓶10進行抽真空，當未稀釋樣品取樣瓶壓力表23壓力值低于0.05MPa時，依次關閉未稀釋樣品取樣切斷閥9，抽真空噴射器吸入口切斷閥14，取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥17 ;
[0021]b.依次開啟循環(huán)管線吸入口切斷閥11，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13，取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥15，同時調節(jié)循環(huán)管線切換閥7，使反應堆安全殼1，循環(huán)管線切斷閥2，循環(huán)管線切換閥7，定量裝置6，未稀釋樣品取樣瓶壓力表23，循環(huán)管線吸入口切斷閥11，流量計25，取樣循環(huán)噴射器12，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13形成循環(huán)回路；
[0022]c.當流量計25顯示流量穩(wěn)定后，依次關閉循環(huán)管線吸入口切斷閥11，取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥15，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13，再開啟未稀釋樣品取樣切斷閥9 ;
[0023]d.未稀釋樣品取樣瓶壓力表23顯示壓力為正，且穩(wěn)定時，關閉未稀釋樣品取樣切斷閥9 ；
[0024]e.取下未稀釋樣品取樣瓶10，進行樣品分析；
[0025]f.打開抽真空噴射器吸入口切斷閥14，循環(huán)管線切斷閥2，調節(jié)抽真空及吹掃管路切換閥18，使稀釋及吹掃氮氣入口 19與抽真空噴射器吸入口切斷閥14連通，進行管路吹掃;
[0026]g.關閉所有閥門；
[0027]事故工況下運行時，取樣過程包括以下步驟:
[0028]a.保持所有閥門處于關閉狀態(tài)，然后打開管線吹掃切斷閥8，調節(jié)抽真空及吹掃管路切換閥18，使管線吹掃切斷閥8與抽真空噴射器16連通；
[0029]b.打開取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥17，對稀釋樣品取樣瓶5進行抽真空，當稀釋樣品取樣瓶壓力表24壓力值低于0.05MPa時，依次關閉管線吹掃切斷閥8，抽真空噴射器入口切斷閥17 ；
[0030]c.依次開啟循環(huán)管線吸入口切斷閥11，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13，取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥15，同時調節(jié)循環(huán)管線切換閥7，使反應堆安全殼1，循環(huán)管線切斷閥2，循環(huán)管線切換閥7，定量裝置6，未稀釋樣品取樣瓶壓力表23，循環(huán)管線吸入口切斷閥11，流量計25，取樣循環(huán)噴射器12，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13形成循環(huán)回路，同時開啟伴熱帶4進行伴熱；
[0031]e.當流量計25顯示流量穩(wěn)定后，依次關閉循環(huán)管線吸入口切斷閥11，取樣循環(huán)噴射器入口切斷閥15，取樣循環(huán)噴射器出口切斷閥13，循環(huán)管線切斷閥2 ;
[0032]f.調節(jié)循環(huán)管線切換閥7，使稀釋及吹掃氮氣入口 19，管線吹掃切斷閥8，定量裝置6，稀釋樣品取樣瓶5連通；
[0033]g.打開管線吹掃切斷閥8，當稀釋樣品取樣瓶壓力表24顯示壓力為正，且穩(wěn)定時，關閉管線吹掃切斷閥8;
[0034]h.取下稀釋樣品取樣瓶5，進行樣品分析；
[0035]1.打開抽真空噴射器吸入口切斷閥14，循環(huán)管線切斷閥2，調節(jié)抽真空及吹掃管路切換閥18，使稀釋及吹