一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台及方法技术

本发明专利技术涉及一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台及方法，所述平台包括多隔间模拟系统，所述多隔间模拟系统包括隔间主体、空压机、电加热器、喷淋管线及供水水箱；通风模拟系统，所述通风模拟系统包括离心风机、活性炭吸附装置和亚高效过滤器；气溶胶发生系统，所述气溶胶发生系统包括不同粒径范围的气溶胶发生器和空压机；取样及测量系统，所述取样及测量系统包括布置在所述多隔间模拟系统的K型热电偶、压力传感器和气溶胶粒径谱仪。本发明专利技术提供的平台及方法能够模拟火灾事故下的温度、压力等条件，获得气溶胶在多隔间的浓度分布，掌握气溶胶在厂房内的输运规律，为应急响应和应急决策提供依据。响应和应急决策提供依据。响应和应急决策提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台及方法


[0001]本专利技术属于乏燃料后处理设施的核应急与核安全
，具体涉及一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台及方法。

技术介绍

[0002]乏燃料后处理是实现核燃料的回收利用和妥善处置的重要环节。在乏燃料后处理设施中溶剂萃取系统、溶剂净化系统及设备室含有大量的有机溶剂，一旦有机溶剂泄漏，遇到火源或者达到一定温度便能引燃，燃烧过程中将产生大量的气溶胶，而溶液中的部分放射性核素能够通过多种方式在燃烧过程中夹杂在气溶胶之中，随空气流动，扩散到周围的环境之中，造成辐射污染。
[0003]有机相燃烧过程中放射性气溶胶的行为是后处理系统安全的重大研究课题。印度针对离子交换树脂着火事故开展钚释放份额实验研究，建立了比例缩减模型，关注了气溶胶特性、着火过程的动力学。日本JAEA建立了后处理厂高放废液沸腾事故中放射性物质的释放和迁移特性研究实验装置，获得了模拟高放废液沸腾事故条件下的钌和铯等核素的释放和迁移特性数据及亚硝酰钌硝酸盐在固态下的热解数据。法国IRSN和阿海珐核燃料中心开展了一项着火事故研究，旨在提高对高效空气过滤器(HEPA)堵塞的认识，开发燃耗气溶胶对HEPA堵塞的经验模型，该模型必须尽可能与燃料的性质无关。至今国内外均未见到有机相溶剂着火在多个热室或设备室(统称隔间)的扩散与输运的规律实验研究。因此，需要提供一种研究平台及方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台及方法，模拟火灾事故下的温度、压力等条件，研究气溶胶在多隔间的浓度分布，掌握气溶胶在厂房内的输运规律。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的一种技术方案是：一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，所述平台包括：
[0006]多隔间模拟系统，所述多隔间模拟系统包括隔间主体、空压机、电加热器、喷淋管线及供水水箱；
[0007]通风模拟系统，所述通风模拟系统包括离心风机、活性炭吸附装置和亚高效过滤器；
[0008]气溶胶发生系统，所述气溶胶发生系统包括不同粒径范围的气溶胶发生器和空压机；
[0009]取样及测量系统，所述取样及测量系统包括布置在所述多隔间模拟系统的K型热电偶、压力传感器和气溶胶粒径谱仪；
[0010]监视系统，所述监视系统包括布置在所述多隔间模拟系统内的防爆型摄像机和实验室外的监视器；
[0011]数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集器及连接线路；
[0012]自动控制系统，所述自动控制系统包括控制柜、电源柜、工程师站、执行单元和系统软件。
[0013]进一步的，所述模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台布置在专用实验室里。
[0014]进一步的，所述隔间主体为不锈钢材质，所述隔间主体上安装有观察窗。
[0015]进一步的，所述离心风机至少为2台。
[0016]进一步的，所述不同粒径范围的气溶胶发生器至少为2台。
[0017]进一步的，所述防爆型摄像机数量与所述多隔间模拟系统的隔间数量相同。
[0018]为达到以上目的，本专利技术采用的一种技术方案是：一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的方法，所述方法包括以下步骤：
[0019](1)开启设备室多隔间模拟系统的空压机和电加热器，将各隔间的温度和压力调整到预定值；
[0020](2)向气溶胶发生器装入指定粒径分布的气溶胶，开启气溶胶发生器，打开阀门，向多隔间模拟系统注入气溶胶至预定浓度后关闭；
[0021](3)开启设备室通风模拟系统，使气溶胶开始在各隔间之间输运；
[0022](4)在开启设备室通风模拟系统的同时开始测量并采集数据，当各隔间气溶胶浓度基本不变时停止实验；
[0023](5)实验结束后，关闭空压机和加热器，打开喷淋管路阀门开始喷淋，使容器恢复常温常压后排出所有废水，最后关闭所有测量仪器。
[0024]进一步的，步骤(1)的温度和压力预定值是通过国内外调研和仿真分析典型的共去污有机相溶剂着火事故获得的。
[0025]进一步的，步骤(2)的气溶胶预定浓度是同通过国内外调研和仿真分析典型的共去污有机相溶剂着火事故获得的。
[0026]进一步的，步骤(4)的测量和采集数据包括各隔间温度、气溶胶浓度以及气溶胶粒径分布。
[0027]本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述平台及方法建立了比例实验装置，能够模拟火灾事故下的温度、压力等条件，获得气溶胶在多隔间的浓度分布，掌握气溶胶在厂房内的输运规律，为应急响应和应急决策提供依据。
附图说明
[0028]图1为本专利技术所述一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台一实施例的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术所述一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的方法流程图。
[0030]图中，1
‑
多隔间模拟系统；2
‑
通风模拟系统；3
‑
气溶胶发生系统；4
‑
取样及测量系统；5
‑
监视系统；6
‑
数据采集系统；7
‑
自动控制系统。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面
将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要说明的是，本实验研究平台需布置在专用实验室内，有一定的面积需求；专用实验室需要满足相关标准、规范对建筑、结构、给水排水、供暖通风与空气调节、电气等的具体要求；专用实验室还需要满足相关法律条例规章制度对于环境保护、职业安全、职业卫生、消防、节能等方面的具体要求。
[0033]图1为本专利技术所述一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台结构示意图。所述平台包括：
[0034]多隔间模拟系统1，用于模拟后处理厂潜在有机相溶剂着火事故的热室/设备室及其邻近的热室/设备室。所述多隔间模拟系统1包括隔间主体、空压机、电加热器、喷淋管线及供水水箱。隔间主体为不锈钢材质的结构件，主体上安装有观察窗，用于观察隔间内的实验情况；空压机和电加热器用以调节实验装置的压力和温度；喷淋管线及供水水箱用于实验后气溶胶的去除以及快速降温降压。
[0035]通风模拟系统2，用于模拟后处理厂热室/设备室的通风系统。所述通风模拟系统2包括离心风机、活性炭吸附装置和亚高效过滤器。设备的具体参数需要根据后处理厂的实际情况及多隔间模拟系统确定。
[0036]优选的，所述离心风机为2台。
[0037]气溶胶发生系统3，用于模拟有机相溶剂着火事故可能产生的各种粒径范围的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，其特征在于，所述平台包括：多隔间模拟系统，所述多隔间模拟系统包括隔间主体、空压机、电加热器、喷淋管线及供水水箱；通风模拟系统，所述通风模拟系统包括离心风机、活性炭吸附装置和亚高效过滤器；气溶胶发生系统，所述气溶胶发生系统包括不同粒径范围的气溶胶发生器和空压机；取样及测量系统，所述取样及测量系统包括布置在所述多隔间模拟系统的K型热电偶、压力传感器和气溶胶粒径谱仪；监视系统，所述监视系统包括布置在所述多隔间模拟系统内的防爆型摄像机和实验室外的监视器；数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集器及连接线路；自动控制系统，所述自动控制系统包括控制柜、电源柜、工程师站、执行单元和系统软件。2.根据权利要求1所述的一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，其特征在于，所述模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台布置在专用实验室里。3.根据权利要求1所述的一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，其特征在于，所述隔间主体为不锈钢材质，所述隔间主体上安装有观察窗。4.根据权利要求1所述的一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，其特征在于，所述离心风机至少为2台。5.根据权利要求1所述的一种模拟后处理着火事故气溶胶多隔间输运的平台，其特征在于，所述不同粒径范围的气溶胶发生器至少为2台。6.根据权利要求1所述的一种模拟后处理着火...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，王任泽，张建岗，杨亚鹏，冯宗洋，梁博宁，贾林胜，李国强，庄大杰，徐潇潇，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：