本发明专利技术的目的在于提供适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，包括混合汽降压部分、混合汽降温部分、气样采集部分和废气回收部分。混合气体降压部分包括依次相连的取样段、加热段、连接段；混合气体降温冷凝部分包括相连通的冷凝器和凝液罐；气体采集部分包括依次相连的汽水分离装置、采样钢瓶、流量计；废气回收部分包括水洗塔、风机。本发明专利技术安全可靠，能够较好地满足系统性能测试要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种气体采样系统，具体地说是高压环境下的气体采样系统。
技术介绍
核电厂安全壳是防止放射性物质释放到环境的最后一道屏障，在发生堆芯熔穿压力容器的严重事故时，熔融的堆芯与混凝土底板发生反应，生成大量放射性气溶胶，碘和有机碘，有机碘以甲基碘为主要代表。随着事故的进行，安全壳内压力逐渐升高，当超过其安全限值时将会威胁安全壳的完整性。安全壳过滤排放系统采用主动泄压的方式降低安全壳内压力，泄压同时对排放气体中的放射性物质进行过滤，其中比较重要的一种物质就是气态甲基碘。为了验证系统对甲基碘气体的过滤性能，需要在实验条件下充分模拟事故工况，事故条件下系统运行压力为0.45MPa，系统流动工质为放射性物质、蒸汽以及空气的混合汽，因此，系统测试的工况条件和运行工质应该尽量与事故条件相同。为了对甲基碘过滤效率给出合理评价，要求对系统过滤前后的甲基碘气体浓度进行测量，实验中使用的测量工具为气相色谱仪，定量计算方法选用外标法。根据外标法的测量原理可知，未知浓度气体的定量测量依赖于已知浓度标准气体样品的测量结果，即先利用已知浓度的标准气体样品制作校准曲线，然后用该曲线对未知浓度气体样品进行定量计算。所述的校准曲线为测量气体的物质量与测得色谱峰面积的对应关系，在对未知浓度气体样品进行测量时，需要根据测量所得的色谱峰面积，通过校准曲线反向推算出测量气体的物质量，进而获知气体浓度。因此，未知浓度气体的进样量应该与标准气体测量时的进样量完全一致，从而保证定量计算的准确性。实验测量操作过程中，气体的进样量很难量化，但是可以通过保证气体的体积、温度和压力等参数相同来获得绝对量上的一致性。在实际运行过程中，实验回路处于高温高压蒸汽环境，而标准气体的浓度测量是在常温常压条件下完成的，直接从回路取样测量，必然会造成与标准样品气体进样量上的差异，从而影响定量计算结果；另外，过滤前后采样位置的混合汽温度、压力以及蒸汽含量均不相同，如果不做适当处理而直接取样测量，会存在进出口采样气体的蒸汽凝结不确定性、温度压力等参数不一致性等问题，这就使得过滤前后气体样品的进样量一致性很难保证，无法满足效率测试的精度要求，且高温高压蒸汽样品的采集过程存在一定的危险性。因此，需要设计一套特定的甲基碘气体样品采集系统，所述的系统应该能够保证在安全可靠的前提下，使过滤前后采集的样品气体处于相同的物理状态，并尽可能接近标准气体样品的测量条件，满足外标法的测量使用要求。在申请号为200580035239.1的专利中公开了一种从核装置反应堆安全容器内的气氛中取样的方法和采样系统，其能够实现在压力条件下对含有蒸汽的混合气体样品进行采集，尤其适用于单点测量要求下的气体样品采集，但对于本实验的使用要求，需要保证过滤前后位置采集的样品气体处于相同的物理状态，在实际工况中，过滤前后管道中混合汽的蒸汽含量并不相同，而上述专利中提及的方法和系统不能够对气体的状态参数进行调整和处理，无法满足本实验要求，另外上述系统结构相对复杂，需要用到传感器、电子单元和过程控制装置，经济性较差。在申请号为200910089514.8的专利中公开了一种多功能气体采样系统和采样方法，其能够实现在含有一定湿度的环境下，完成对气体样品的干燥和采集，但其无法在高压蒸汽条件下使用，不能够满足本实验的测量使用要求。期望获得一套安全可靠，能够满足系统性能测试要求的气态甲基碘取样系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供满足安全壳过滤排放系统性能验证实验需求的适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统。本专利技术的目的是这样实现的:本专利技术适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是:包括混合气体降压部分、混合气体降温冷凝部分、气体采集部分、废气回收部分；混合气体降压部分包括依次相连的取样段、加热段、连接段；混合气体降温冷凝部分包括相连通的冷凝器和凝液罐，连接段连通冷凝器；气体采集部分包括依次相连的汽水分离装置、采样钢瓶、流量计，汽水分离装置、采样钢瓶安装在负压操作箱里，汽水分离装置通过重力下泄管线连通凝液罐；废气回收部分包括水洗塔、风机，水洗塔里设置气体分配管，风机通过负压管线分别连通负压操作箱和气体分配管，流量计通过第一废气排气管线连通气体分配管，凝液罐和气体分配管通过第二废气排气管线相连通，汽水分离装置还通过管路连通第二废气排气管线。本专利技术还可以包括:1、气体分配管上布置支管，支管上均匀设置气孔。2、所述的取样段的端部为倒L形的取样入口，加热段上设置第一截止阀，连接段上设置压力调节阀，加热段和连接段上均缠绕加热带。3、所述的凝液罐上设置测温装置和压力表，下端上设置疏水阀。4、所述的负压操作箱材料为可视的有机玻璃，负压操作箱侧面设有两个操作通道，操作通道口处用橡胶手套密封，操作通道下部还均匀设置有吸气口 ；汽水分离装置与采样钢瓶之间依次设置前可拆卸密封接头、前截止阀，采样钢瓶与流量计之间依次设置后截止阀、后可拆卸密封接头。本专利技术的优势在于:本专利技术安全可靠，能够较好地满足系统性能测试要求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的负压操作箱局部示意图。具体实施例方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述:结合图1 2，混合气体降压部分，倒L形的取样入口 1.1与气体流动方向成180度，在蒸汽管道出口处以焊接方式密封，加热带管段为直径为8mm的不锈钢管，外层缠绕电加热带1.4，加热功率可以根据气体状态参数，通过温控装置进行调节，保证气体处于微过热状态。在靠近主蒸汽管道的一侧装有耐高温高压截止阀1.2，用于控制取样管路的通断。截止阀1.2后通过不锈钢管道连接耐高温压力调节阀1.3，其能够根据实际的工况要求，将压力整定至所需值，连接管道上同样缠有电加热带1.4。混合气体降温冷凝部分由冷凝器1.5和凝液罐1.15两部分组成，考虑过滤前后位置蒸汽含量不确定性问题，期望在取样前先将蒸汽凝结。根据去除效率的理论计算公式权利要求1.适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是:包括混合气体降压部分、混合气体降温冷凝部分、气体采集部分、废气回收部分；混合气体降压部分包括依次相连的取样段、加热段、连接段；混合气体降温冷凝部分包括相连通的冷凝器和凝液罐，连接段连通冷凝器；气体采集部分包括依次相连的汽水分离装置、采样钢瓶、流量计，汽水分离装置、采样钢瓶安装在负压操作箱里，汽水分离装置通过重力下泄管线连通凝液罐；废气回收部分包括水洗塔、风机，水洗塔里设置气体分配管，风机通过负压管线分别连通负压操作箱和气体分配管，流量计通过第一废气排气管线连通气体分配管，凝液罐和气体分配管通过第二废气排气管线相连通，汽水分离装置还通过管路连通第二废气排气管线。2.根据权利要求1所述的适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是:气体分配管上布置支管，支管上均匀设置气孔。3.根据权利要求1或2所述的适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是:所述的取样段的端部为倒L形的取样入口，加热段上设置第一截止阀，连接段上设置压力调节阀，加热段和连接段上均缠绕加热带。4.根据权利要求1或2所述的适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是:所述的凝液罐上设置测温装置和压力表，下端上设置疏水阀。5.根据权本文档来自技高网...
【技术保护点】
适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统，其特征是：包括混合气体降压部分、混合气体降温冷凝部分、气体采集部分、废气回收部分；混合气体降压部分包括依次相连的取样段、加热段、连接段；混合气体降温冷凝部分包括相连通的冷凝器和凝液罐，连接段连通冷凝器；气体采集部分包括依次相连的汽水分离装置、采样钢瓶、流量计，汽水分离装置、采样钢瓶安装在负压操作箱里，汽水分离装置通过重力下泄管线连通凝液罐；废气回收部分包括水洗塔、风机，水洗塔里设置气体分配管，风机通过负压管线分别连通负压操作箱和气体分配管，流量计通过第一废气排气管线连通气体分配管，凝液罐和气体分配管通过第二废气排气管线相连通，汽水分离装置还通过管路连通第二废气排气管线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谷海峰，孙中宁，周艳民，王军龙，阎昌琪，王晓雁，孙立成，曹夏昕，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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