一种氚和碳-14联合取样装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术具体涉及一种氚和碳

【技术实现步骤摘要】
一种氚和碳
‑
14联合取样装置和方法


[0001]本专利技术涉及放射性流出物检测
，特别是涉及一种氚和碳
‑
14联合取样装置和方法。

技术介绍

[0002]根据《核动力厂环境辐射防护规定》8.2.2节规定，气载放射性流出物的监测项目应包括惰性气体、碘、粒子(半衰期≥8d)、碳
‑
14和总氚(包含烟囱气态流出物中携带的无机物中和有机物中的氚)。国内核电厂烟囱放射性气态流出物排放氚和碳
‑
14取样普遍采用的是取样效率高且制样测量方便的除盐水和氢氧化钠溶液鼓泡方式，氚取样与碳
‑
14取样设置在独立的两套取样装置上，每套装置上设置有四个串联的取样瓶，样品先经过前两个取样瓶后进入高温氧化炉以将流出物中的有机碳和有机氚转化成无机态形式以便被除盐水和碱液吸收，然后进入后两个取样瓶。氚取样时在四个取样瓶中装入除盐水，其中第一二瓶吸收无机氚，第三四瓶前端有氧化炉将有机氚氧化后再进行吸收，制样时将四个取样瓶混合制样，样品分析则采用液闪单标记分析方法；碳
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14取样时在四个取样瓶中装入NaOH溶液，其中第一二瓶吸收无机碳
‑
14，第三四瓶前端有氧化炉将有机碳
‑
14氧化后再进行吸收，制样时将四个取样瓶混合制样，样品分析同样采用液闪单标记分析方法；这种氚和碳
‑
14单独分开的取样方式，存在初次投资大，占用厂房空间多，碳酸钠在氧化炉中结晶和运行维护工作量大等缺点。
专利
技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对核电厂烟囱放射性气态流出物氚和碳
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14单独分开的取样方式存在的初次投资大、占用厂房空间多和碳酸钠在氧化炉中结晶和运行维护工作量大的问题，提供一种氚和碳
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14联合取样装置和方法，实现在一台设备上同时开展气态流出物氚和碳
‑
14的联合取样和分析。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种氚和碳
‑
14联合取样装置，包括高温氧化炉、吸收装置、过滤器和动力装置；
[0006]所述高温氧化炉与核电厂烟囱排出口管路连接；所述高温氧化炉、取样装置、过滤器和动力装置依次管路连接，所述动力装置与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统管路连接。
[0007]工作原理：烟囱气体依次经过高温氧化炉、吸收装置和过滤器，最后经动力装置排放至核电厂烟囱放射气态流出物取样系统，采用双标记液闪分析方法测量取样装置中的氚和碳
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14，实现氚和碳
‑
14联合取样。
[0008]进一步地，所述吸收装置包括内部装有除盐水的除盐水取样管、内部装有碱吸收液的第一碱溶液取样管、内部装有碱吸收液的第二碱溶液取样管和内部装有变色硅胶的变色硅胶取样管，所述除盐水取样管、第一碱溶液取样管、第二碱溶液取样管和变色硅胶取样管依次串联，所述除盐水取样管与高温氧化炉管路连接，所述变色硅胶取样管与过滤器管
路连接。
[0009]烟囱气体先经过高温氧化炉，然后经过除盐水取样管、第一碱溶液取样管、第二碱溶液取样管和变色硅胶取样管。除盐水取样管中装有除盐水，用以吸收烟囱气体中的氚，采用单标记采用单标记液闪分析方法来测量除盐水中的氚。第一碱溶液取样管和第二碱溶液取样管中装有NaOH碱吸收液，用以吸收烟囱气体中的
14
CO2和没有被除盐水取样管完全吸收的氚，采用双标记液闪分析方法来测量第一碱溶液取样管和第二碱溶液取样管碱吸收液中的氚和碳
‑
14。变色硅胶取样管中装有变色硅胶，用以吸收多余的水蒸气，保护后续流量计和电磁阀等设备。其中在除盐水取样管中的二氧化碳可以忽略，这样就实现气态流出物中法规要求的总氚和总碳
‑
14联合取样。
[0010]进一步地，所述除盐水取样管与高温氧化炉通过冷却管连接。
[0011]进一步地，所述碱吸收液为NaOH碱吸收液。
[0012]进一步地，所述高温氧化炉与核电厂烟囱排出口连接的管路上设置隔离阀A。
[0013]进一步地，所述过滤器和动力装置连接的管路上依次设置真空传感器和质量流量计。
[0014]进一步地，所述动力装置为并联的两个取样泵，每个取样泵与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统管路连接，每个取样泵与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统连接的管路上设有一个止回阀。
[0015]进一步地，所述取样泵并联出口与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统连接的管路上设置隔离阀B。
[0016]一种氚和碳
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14联合取样方法，包括如下步骤：烟囱气体依次经过高温氧化炉、取样装置和过滤器和动力装置后，经动力装置排放至核电厂烟囱放射气态流出物取样系统，采用双标记液闪分析方法测量取样装置中的氚和碳
‑
14，实现气态流出物中法规要求的总氚和总碳
‑
14联合取样。
[0017]进一步地，所述氚和碳
‑
14联合取样方法，具体包括如下步骤：
[0018]烟囱气体先经过高温氧化炉，然后经过除盐水取样管、第一碱溶液取样管、第二碱溶液取样管、变色硅胶取样管和过滤器，最后经动力装置排放至核电厂烟囱放射气态流出物取样系统；
[0019]除盐水取样管中的除盐水吸收烟囱气体中的氚，采用单标记液闪分析方法测量除盐水中的氚；第一碱溶液取样管和第二碱溶液取样管中的碱吸收液吸收烟囱气体中的
14
CO2和没有被除盐水完全吸收的氚，采用双标记液闪分析方法来测量第一碱溶液取样管和第二碱溶液取样管碱吸收液中的氚和碳
‑
14；
[0020]变色硅胶取样管中的变色硅胶吸收多余的水蒸气，保护后续流量计和电磁阀等设备；
[0021]在除盐水取样管中的二氧化碳忽略不计，实现气态流出物中法规要求的总氚和总碳
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14联合取样。
[0022]本专利技术的有益技术效果：
[0023]本专利技术的氚和碳
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14联合取样装置和方法，仅用一套设备完成对烟囱流出物氚和碳
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14的取样，装置简单、维护和运行成本低，方法设计合理、分析结果重复性和准确性高，适用于核电厂或核设施对气态流出物中氚和碳
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14的取样监测。经验证，本专利技术的氚和碳
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14联合取样装置和方法，对气态流出物中氚和碳
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14的捕集效率大于99.76％，具备应用推广价值。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的氚和碳
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14联合取样装置结构示意图。
[0025]图中，1、隔离阀A；2、高温氧化炉；3、冷却管；4、除盐水取样管；5、第一碱溶液取样管；6、第二碱溶液取样管；7、变色硅胶取样管；8、过滤器；9、真空传感器；10、质量流量计；11、取样泵；12、止回阀；13隔离阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，包括高温氧化炉(2)、吸收装置、过滤器(4)和动力装置；所述高温氧化炉(2)与核电厂烟囱排出口管路连接；所述高温氧化炉(2)、取样装置、过滤器(8)和动力装置依次管路连接，所述动力装置与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统管路连接。2.根据权利要求1所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述吸收装置包括内部装有除盐水的除盐水取样管(4)、内部装有碱吸收液的第一碱溶液取样管(5)、内部装有碱吸收液的第二碱溶液取样管(6)和内部装有变色硅胶的变色硅胶取样管(7)，所述除盐水取样管(4)、第一碱溶液取样管(5)、第二碱溶液取样管(6)和变色硅胶取样管(7)依次串联，所述除盐水取样管(4)与高温氧化炉(2)管路连接，所述变色硅胶取样管(7)与过滤器(4)管路连接。3.根据权利要求2所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述除盐水取样管(4)与高温氧化炉(2)通过冷却管(3)连接。4.根据权利要求2所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述碱吸收液为NaOH碱吸收液。5.根据权利要求2所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述高温氧化炉(2)与核电厂烟囱排出口连接的管路上设置隔离阀A(1)。6.根据权利要求2所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述过滤器(8)和动力装置连接的管路上依次设置真空传感器(9)和质量流量计(10)。7.根据权利要求2所述的氚和碳
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14联合取样装置，其特征在于，所述动力装置为并联的两个取样泵(11)，每个取样泵(11)与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统管路连接，每个取样泵(11)与核电厂烟囱放射气态流出物取样系统连接的管路上设有一个止回阀(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚民，游兆金，秦建华，刘祖洁，韩玉刚，王慧波，谷丽娜，林贤委，
申请(专利权)人：秦山第三核电有限公司，
类型：发明
国别省市：