核电厂DVC系统碘吸附器试验方法优化_王洪凯.pdf
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1、 核电厂 系统碘吸附器试验方法优化王洪凯,陈荣添,陈建利,李振(福建福清核电有限公司,福建 福清 ;中国辐射防护研究院,山西 太原 )摘要:核电厂 系统碘吸附器使用放射性甲基碘法进行效率试验时存在一定风险,在分析主控制室空调系统碘吸附器效率试验方法的基础上,根据主控制室空调系统的设计特点和现场实际情况决定定期更换碘吸附器及采用非放射性示踪介质(环己烷)的试验方法进行优化,并进行了碘吸附器的数据验证,证明该方法可在 系统安全、可靠使用。研究结果避免了 系统使用放射性甲基碘法进行试验,提高了核电站的运行安全性。关键词:碘吸附器;主控制室;试验方法;环己烷法;优化中图分类号:,(,;,):,(),:
2、;收稿日期:作者简介:王洪凯(),从事核电厂性能试验工作。引言核电厂 堆型的主控制室空调系统(系统)中包含正常送风和事故送风子系统。在事故送风子系统中设置有串联的两列碘吸附器,主要作用为在事故工况下去除环境中放射性气态碘等物质,向主控制室输送干净空气,确保主控制室人员的可居留性。依据上游执照文件要求,需定期对 系统的碘吸附器进行效率试验,以确保其性能满足设计要求。系统采用放射性甲基碘法进行效率试验,该方法需使用放射性甲基碘作为示踪剂,甲基碘为气态物质。试验过程中,在正常送风和事故送风交互影响下,放射性物质存在被正常送风输送到主控制室造成人员内污染的风险,同时如果系统的效率极低,就存在少量放射性
3、气体排放导致环境污染的风险。为此开展 系统碘吸附器试验方法优化工作,具有安全、环保等重要的现实意义。碘吸附器现场试验方法目前,核电厂通风系统碘吸附器性能试验常用的试验方法有放射性甲基碘法和氟利昂法,均有相应的标准参考实施。根据碘吸附器类型的不同,两种方法的应用场合也有所不同,放射性甲基碘法可应用于所有类型的碘吸附器(、和 型),而氟利昂法仅用于设计有、型碘吸附器的通风系统。由于氟利昂法仅能测量系统的机械泄漏,因此必须结合系统中安装的样杯中的活性炭实验室除碘效率数据,共同判断碘吸附器的可用性。而 系统安装的碘吸附器为型,无样用于分析活性炭的除碘效率,也就无法直接使用氟利昂法对碘吸附器进行评价。同
4、时,氟利昂法常用的试剂为 ,对臭氧层产生破坏作用,不适用于碘吸附器的现场检测。近年来出现了用环己烷试剂替代氟利昂 进行泄漏率试验的方法,并通过了成果鉴定,在国内核电厂进行了应用。环己烷法与放射性甲基碘法对比见表。本文拟使用环己烷法对核电厂 系统碘吸附器试验方法进行优化。电工技术系统解决方案表环己烷法与放射性甲基碘法对比试验方法环己烷法放射性甲基碘法优点无毒、环境友好;现场无需使用无放射性物质;可判 断 碘 吸 附 器 效 率 试 验 结果不合格是由机械泄漏引起还是活性炭失效引起可直接给出碘吸附器的效率缺点仅能测量系 统 的 机 械 泄 漏 率,无 法 直接给出系统 碘 吸 附 器 效 率,需
5、结 合 样杯中活性炭的除碘效率共同判断碘吸附器的可用性现场使用放 射 性 物 质,存 在 放 射 性 物质泄漏风险;甲基碘有化学毒性环己烷法以环己烷为示踪介质,试验系统流程如图所示。首先在注入点通入气化后的环己烷,并同时在上游采样口、下游采样口以一定速率将样品气体收集至预先准备好的气体采样装置内,然后使用光离子化检测器分别测量上、下游样品的峰面积,利用标准曲线将测量所得峰面积换算成体积浓度,最后按 计算系统机械泄漏率。其中,为机械泄漏率;为下游样品浓度;为上游样品浓度。图碘吸附器现场试验流程目前,某核电厂 系统碘吸附器效率试验使用放射性甲基碘法,现场能够直接给出碘吸附器的效率。但是 系统未设计
6、同步运行的活性炭样杯,如果使用环己烷方法进行试验,那么现场只能测量系统机械泄漏率,无法执行活性炭样杯炭样的除碘性能试验。试验方法优化及论证 试验方法优化方案根据核电厂执照文件要求规定,系统碘吸附器效率不小于 。系统碘吸附器效率与碘吸附器滤芯效率及系统机械泄漏率的关系为:()因此采用环己烷方法优化方案,需满足:()依据环己烷试验方法标准,故推算得知 即可。综上所述,提出以下优化 系统碘吸附器试验方法方案。()每次试验前更换碘吸附器(从生产到现场安装时间间 隔 小 于 个 月),确 保 碘 吸 附 器 滤 芯 效 率 。()定期更换碘吸附器后,进行环己烷法试验,确保系统机械泄漏率 。优化方案论证(
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