核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣裝置，屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。所述取樣裝置由氣動(dòng)快速接頭、氣體增壓泵、儲(chǔ)氣罐、壓力表、質(zhì)量流量控制器、真空泵、閥門和管道構(gòu)成，適用于核電廠煙囪中放射性惰性氣體的快速取樣和貯存衰變，同時(shí)可以作為氣源，以恒定的流量向惰性氣體β-γ符合系統(tǒng)供樣。
【專利說明】核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提供了一種核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣裝置，屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]核電廠煙囪中氣載放射性流出物主要包括惰性氣體、鹵素、氣溶膠、碳-14和氚。其中，放射性惰性氣體是核電廠煙園中氣載放射性流出物監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容，根據(jù)測(cè)量方式的不同，可以分為“在線”式和“離線”式兩種測(cè)量方式。“在線”式測(cè)量一般通過PIG (Particulate-1odine-Gas)聯(lián)合監(jiān)測(cè)儀中的差分電離室進(jìn)行連續(xù)取樣和連續(xù)監(jiān)測(cè)，主要起到事故預(yù)警作用?！半x線”式測(cè)量通過核電廠煙囪輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中預(yù)留的取樣口進(jìn)行定期取樣和實(shí)驗(yàn)室分析，監(jiān)測(cè)結(jié)果主要用于排放量統(tǒng)計(jì)和劑量評(píng)價(jià)。
[0003]目前，我國(guó)核電廠煙囪中放射性惰性氣體的“離線”式測(cè)量，普遍利用取樣管和取樣罐獲得相應(yīng)的樣品，然后將取樣罐送往實(shí)驗(yàn)室直接進(jìn)行高純鍺Y譜儀分析。由于核電廠煙囪中放射性惰性氣體多為低水平放射性核素，現(xiàn)階段的測(cè)量方法取樣罐體積較小(1L或3L)，且壓力不高(小于0.7Mpa)，使得“離線”式測(cè)量的探測(cè)限較高(以133Xe為例，探測(cè)限約為12BqAi3)。放射性情性氣體“離線”式探測(cè)能力直接影響到核電廠排放量的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)我國(guó)某典型核電廠2012年煙?中氣載放射性流出物排放量統(tǒng)計(jì)，放射性惰性氣體排放量約占?xì)廨d總排放量100%，約占流出物總排放量13%。
[0004]禁核試核查中的惰性氣體取樣和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)普遍采用活性炭吸附、色譜技術(shù)和β-Υ符合測(cè)量技術(shù)，用于大氣中放射性惰性氣體的取樣和監(jiān)測(cè)，133Xe的探測(cè)限可達(dá)到10_4Bq/m3量級(jí)。利用β-γ符合系統(tǒng)替代傳統(tǒng)高純鍺Y譜儀，“離線”測(cè)量核電廠煙囪中的放射性惰性氣體，對(duì)降低核電廠排放量統(tǒng)計(jì)有重要意義。
[0005]在放射性情性氣體取樣過程中，β-Y符合系統(tǒng)以恒定的取樣流量直接從空氣中連續(xù)取樣，取樣總體積為若干立方米，現(xiàn)有取樣罐的取樣體積無法滿足符合系統(tǒng)的技術(shù)要求，且無法作為氣源以恒定流量供氣，設(shè)計(jì)一種用于連接核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣口和β-Υ符合系統(tǒng)的取樣裝置是十分必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了實(shí)現(xiàn)核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣口和β-Y符合系統(tǒng)的連接,本實(shí)用新型提供一種核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，用于放射性惰性氣體的快速取樣和貯存衰變，同時(shí)可以作為氣源，以恒定的流量向惰性氣體β-Υ符合系統(tǒng)供樣。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置包括氣動(dòng)快速接頭、氣體增壓泵、儲(chǔ)氣罐、壓力表、質(zhì)量流量控制器、真空泵、閥門和管道，其特征在于:所述氣動(dòng)快速接頭通過閥門與氣體增壓泵的進(jìn)氣端相連；所述氣體增壓泵的出氣端通過閥門與儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口相連；所述壓力表與儲(chǔ)氣罐相連；所述儲(chǔ)氣罐的出氣口通過閥門連接三通，所述三通的其中一路通過閥門依次連接減壓閥和質(zhì)量流量控制器，所述三通的另一路通過閥門連接真空泵。
[0008]所述氣動(dòng)快速接頭可以實(shí)現(xiàn)與核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣口的快速連接。
[0009]所述氣體增壓泵驅(qū)動(dòng)氣體為壓縮空氣，增壓比為5:1?25:1，最大流量大于100L/min，可以確保在1min內(nèi)完成核電廠煙?中超過Im3放射性惰性氣體的抽取和增壓。
[0010]所述儲(chǔ)氣罐為不銹鋼罐，容積為40?200L，鋼體壁厚大于5mm，滿足增壓后放射性惰性氣體的貯存衰變，并可以作為氣源向符合系統(tǒng)供樣。
[0011]所述質(zhì)量流量控制器采用熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量樣品氣體流量，供樣時(shí)與β-γ符合系統(tǒng)進(jìn)氣口相連，并控制樣品氣體流量大小恒定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1-氣動(dòng)快速接頭，2-氣體增壓泵，3-儲(chǔ)氣罐，4-壓力表，5-質(zhì)量流量控制器，6-真空泵，7-三通，8-減壓閥，9?13-閥門。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]附圖非限制性公開了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]一種核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置包括氣動(dòng)快速接頭1、氣體增壓泵2、儲(chǔ)氣罐3、壓力表4、質(zhì)量流量控制器5、真空泵6、閥門和管道，其特征在于:所述氣動(dòng)快速接頭I通過閥門9與氣體增壓泵2的進(jìn)氣端相連；所述氣體增壓泵2的出氣端通過閥門10與儲(chǔ)氣罐3進(jìn)氣口相連；所述壓力表4與儲(chǔ)氣罐3相連；所述儲(chǔ)氣罐3的出氣口通過閥門11連接三通7，所述三通7的其中一路通過閥門12依次連接減壓閥8和質(zhì)量流量控制器5，所述三通的另一路通過閥門13連接真空泵6。
[0018]在放射性惰性氣體取樣前，為避免儲(chǔ)氣罐3中空氣的影響，儲(chǔ)氣罐3必須先進(jìn)行排空。此時(shí)，閥門11和閥門13開啟，真空泵6運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力表4顯示儲(chǔ)氣罐3中的空氣壓力，當(dāng)其壓力值低于250pa時(shí)，儲(chǔ)氣罐3排空操作完成。
[0019]取樣開始時(shí)，氣動(dòng)快速接頭I連接核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣口，閥門9和閥門10開啟，氣體增壓泵2運(yùn)轉(zhuǎn)，其驅(qū)動(dòng)氣體為壓縮空氣，增壓比為25:1，最大流量大于100L/min。壓力表4顯示儲(chǔ)氣罐3中的樣品壓力，當(dāng)其壓力值大于或等于2.5Mpa時(shí)，儲(chǔ)氣罐3中的樣品體積達(dá)到β-γ符合系統(tǒng)的分析要求，放射性惰性氣體的取樣完成。
[0020]向符合系統(tǒng)供樣前，所取得的放射性惰性氣體需在儲(chǔ)氣罐3中貯存4天左右，使其中大部分短壽命放射性核素進(jìn)行衰變。儲(chǔ)氣罐3為不銹鋼罐，鋼體壁厚大于5mm，可以有效屏蔽放射性惰性氣體貯存期間衰變放出的β射線和部分Y射線。
[0021]經(jīng)貯存衰變后，從核電廠煙囪放射性惰性氣體取樣口取得的樣品就可以采用β-Υ符合系統(tǒng)進(jìn)行濃縮、純化和測(cè)量。此時(shí)，儲(chǔ)氣罐3作為氣源，閥門11、閥門12和減壓閥8開啟，質(zhì)量流量控制器5與β-γ符合系統(tǒng)相連，并控制樣品氣體以恒定流量向符合系統(tǒng)供樣。
[0022]本實(shí)用新型的核電廠煙囪中放射性惰性氣體取樣裝置設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)單，可以有效完成放射性惰性氣體的快速取樣、貯存衰變和向β-Υ符合系統(tǒng)的供樣，實(shí)現(xiàn)以β-Υ符合系統(tǒng)替代傳統(tǒng)高純鍺Y譜儀對(duì)核電廠煙?中放射性惰性氣體進(jìn)行“離線”式測(cè)量，對(duì)降低核電廠排放量統(tǒng)計(jì)有重要意義。
[0023]還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的產(chǎn)品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種產(chǎn)品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的產(chǎn)品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，包括氣動(dòng)快速接頭、氣體增壓泵、儲(chǔ)氣罐、壓力表、質(zhì)量流量控制器、真空泵、閥門和管道，其特征在于:所述氣動(dòng)快速接頭通過閥門與氣體增壓泵的進(jìn)氣端相連；所述氣體增壓泵的出氣端通過閥門與儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口相連；所述壓力表與儲(chǔ)氣罐相連；所述儲(chǔ)氣罐的出氣口通過閥門連接三通，所述三通的其中一路通過閥門依次連接減壓閥和質(zhì)量流量控制器，所述三通的另一路通過閥門連接真空泵。
2.如權(quán)利要求1所述的核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，其特征在于:所述氣體增壓泵驅(qū)動(dòng)氣體為壓縮空氣，增壓比為5:1?25:1，最大流量大于100L/min。
3.如權(quán)利要求1所述的核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐為不銹鋼罐，容積為40?200L，鋼體耐壓為0.5?2.5Mpa，可以為單個(gè)或多個(gè)并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，其特征在于:所述質(zhì)量流量控制器采用熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量樣品氣體流量，并控制樣品氣體流量恒定。
5.如權(quán)利要求1所述的核電廠煙?中放射性惰性氣體取樣裝置，其特征在于:所述閥門為球閥。
【文檔編號(hào)】G01N1/22GK203941039SQ201420370020
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】李錦 , 陸巍巍, 柳加成, 張艷霞, 韓善彪, 李宏宇, 楊斌, 岳會(huì)國(guó) 申請(qǐng)人:環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心