CN207779977U - 核电用多功能气体在线测量监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请所公开的一种核电用多功能气体在线测量监测装置，包括：设有用于容纳一定含量的待检测气体的密闭的空腔的主体；于所述主体两端设置的速接头；用于监测所述主体内待检测气体中特定气体的浓度的气体测量表。本装置结构简单，成本低，其使用环境与核岛厂房现有设备相匹配，不会增加额外成本的投入。不再依赖人工进入核岛厂房实地监测气体浓度，避免了维修人员因核岛厂房各种气体浓度监测不准确，而增加不必要的放射性照射风险。此外，本申请所给出的监测装置可实现在核岛厂房外部在线连续监测，可以及时了解到岛内的气体变化情况一方面可以降低突发事件发生的概率，另一方面为实施突发情况的紧急预案提供了预警时间。

Description

核电用多功能气体在线测量监测装置

技术领域

本申请涉及核电领域，尤其涉及一种核电用多功能气体在线测量监测装置。

背景技术

核电是利用核燃料在反应堆内产生的裂变能，主要以热能的形式出现。它经过冷却剂的载带和转换，最终用蒸汽或气体驱动涡轮发电机组发电。核电厂所有带强放射性的关键设备都安装在反应堆安全壳厂房内，以便在失水事故或其他严重事故下限制放射性物质外溢。

核岛厂房是与外界隔绝的密闭空间，其每部内会积蓄大量的废气，主要包括一氧化碳等对人体有害的气体。因而，当核厂房内部的设备出现故障需要检修时，必须要实现检测核厂房内部各种气体的浓度，以判断其内部气体是否对维修人员的安全造成威胁，以及是否影响设备的正常检修。

现有的检测方式通常是穿戴有特殊防护装备的人员事先进入核厂房，通过携带的仪器进行实地测量。但核厂房内部的气体随着整个核电站的运行，始终处于一个动态的变化过程。例如，检测人员所处位置刚好是产生废气较多的场所，其检测到的气体浓度就偏高，不能准确的反应和厂房内待检测气体的浓度。通常是检测人员检测的气体的位置越分散，检测时间越长，其检测的结果越准确。但由于核厂房内部环境存在大量的辐射，对进入内部人员具有一定的伤害，即便配备相应的防护装备，检测人员仍不便长期逗留。其次，和厂房内的有害气体同样不适合人员实地检测。

这样就导致了检修前对核厂房内待检测气体的浓度测量不准确，往往造成误判，导致检修设备不及时，或者检修人员遇到危险。

发明内容

本实用新型提供一种核电用多功能气体在线测量监测装置，旨在解决现有核电厂房内部气体浓度实地测量不便，且检测不准确的问题。

本申请所公开的一种核电用多功能气体在线测量监测装置，包括：

主体，所述主体内设有用于容纳一定含量的待检测气体的密闭的空腔；

快速接头，所述快速接头于所述主体两端分别设置，所述快速接头与所述空腔连通，用于与所述待检测气体的通气管道对接，向所述空腔内导入待检测气体；

气体测量表，用于监测所述主体内待检测气体中特定气体的浓度。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述主体包括形成所述空腔的外壳，以及设置于所述外壳两端与所述外壳密封连接的端盖。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述外壳为透明的壳体。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述外壳为有机玻璃壳体。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述气体测量表内置于所述主体内部。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述端盖与所述外壳之间设有密封圈。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述快速接头为惰性气体用快速接头。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述气体测量表至少包括氧表及一氧化碳表。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述主体还设有用于测量所述空腔内气压的压力表。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述主体还设有与所述空腔连通、用于所述空腔内压力超过预定阈值时进行泄压的安全阀。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，还包括连接所述主体两端、用于平衡所述空腔内部气压的溢流阀。

所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其中，所述快速接头与所述主体之间还设有用于滤除放射性物质的过滤装置。

本申请公开的核电用多功能气体在线测量监测装置，在核岛设备检修前，不再依赖人工进入核岛厂房实地监测气体浓度，避免了维修人员因核岛厂房各种气体浓度监测不准确，而增加不必要的放射性照射风险，减少了工作人员受到伤害的几率。本装置结构简单，成本低，其使用环境与核岛厂房现有设备相匹配，不会增加额外成本的投入。此外，本申请所给出的监测装置可实现在核岛厂房外部在线连续监测，可以及时了解到岛内的气体变化情况一方面可以降低突发事件发生的概率，为实施突发情况的紧急预案提供了预警时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中，核电用多功能气体在线测量监测装置的使用原理图；

图2为本实用新型实施例一中，核电用多功能气体在线测量监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二中，核电用多功能气体在线测量监测装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三中，核电用多功能气体在线测量监测装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例四中，功能气体在线测量监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本实施例所提供的一种核电用多功能气体在线测量监测装置，如图1及图2 所示，包括主体，通过管路连接在主体两侧的快速接头2。其中，主体内部形成有用于容纳待检测气体的空腔，主体包括形成空腔的外壳1，以及设置在外壳1 两侧的端盖3，端盖3与外壳1端部通过密封圈密封对接，形成一个密封壳体。主体内部设有用于检测氧气含量的氧表41，以及用来检测一氧化碳含量的一氧化碳表42。外壳1为有机玻璃材质，可承受10Bar的压力，两端的快速接头2 分别设置在对应的端盖3上，其中端盖3为PP材料制备。

如图1所示，该多功能气体在线测量检测装置使用时，采用核岛厂房大气强制外循环的方式进行采样和测量。具体的，核岛厂房设有安装有空气泵5的通气管道，该通气管道一端连通厂房内部，另一端向厂方外部延伸，另一端通过空气泵5后与厂房内连通，这样形成了一个厂房内部空气的外循环管道。主体两端的快速接头2分别与空气泵5进气口及出气口处的管道连通，将厂房内的气体引入到主体内部。由于通气管道内的气体不断的在厂房内循环，因而其内部的各种气体的浓度能够准确的反映出厂房内部的真实情况。通过设置在主体内部的氧表41及一氧化碳表42就能够读出待测空气中两种气体的浓度，这样，利用核岛厂房原有的循环管道，结合本实施例给出的多功能气体在线检测装置，实现核岛厂房内气体浓度的在线检测。

实施例二

本实施例为实施例一基础上的一种改进方案。该测量装置要求外壳1内的压力在1Bar才能给出准确结果，气体取样时，内腔压力略大于1Bar，因此要求取样结束后需要通过系统泄压，由于泄压压力变化的趋势和压力是否稳定无法显示，只能通过过度延长泄压时间来获的稳定测量的环境要求。不仅认为形成了误差风险，同时也造成不必要的时间浪费。因此，如图3所示，本实施例中的多功能气体在线测量检测装置在实施例一的基础上增加了一个压力表43，通过压力表43的指示来确定外壳1内压力环境的变化情况和量化稳定时间，当外壳1内部压力达到1Bar时则开始计时，调高了检测的准确度及检测效率。

实施例三

本实施例为实施例二基础上的一种改进方案。本实施例中的多功能气体在线测量检测装置在实施例二的基础上增加了一个安全阀44级一个溢流阀45。具体地，如图4所示，在外壳1表面设置一个安全阀44，防止核岛厂房内的气体出现紊流，外壳1内的气压瞬间增大到某一特定值时，超过了外壳的承受范围，此时安全阀44打开，快速将压力降到安全范围内，防止检测设备损坏。

此外，如图1所示，由于循环管路内的气体受到空气泵5的作用，沿图5 种箭头所示的方向不断循环流动，因而循环管路中的气压是受到核电厂房内环境的影响，始终处于一个动态的变化过程。为了确保外壳1内部气压的平衡，本实施例在本体两端设置了与本体并联的分流旁路，并在该分流旁路上设置溢流阀45。具体的，溢流阀45两端分别连接在主体两侧的快速接头2与端盖3之间的管路上，当循环管路内气压超过气体密度测量所需的压力时，溢流阀45开启，多余的气体会通过溢流阀45所在的分流旁路绕过该测量监测装置，起到分流降压的作用。从而避免了低效繁琐的人工平衡压力，提高了检测精度及检测效率。

实施例四

本实施例为实施例三基础上的一种改进方案。由于厂房内的气体不可避免的含有一定的辐射性及腐蚀性，对外壳1内的测量仪表有一定的损害，这就使得该检测装置需要频繁更换气体测量表，额外增加了设备的维护成本。并且，更换或维修气体测量表的过程中，改装置无法避免的要进行多次拆卸，会对端盖3与外壳1之间的密封性造成破坏，从而导致监测装置的测量精度及使用寿命大大的降低。同时，由于监测装置工作环境需要保持密封，如果在检测过程中出现气体测量表或其他仪表的损坏，无法在线更换，需要停止使用设备，离线维修，及其影响工作效率。

为解决该问题，本实施例在实施例三的基础上对多功能气体在线测量检测装置进行了改进。本实施例中，如图5所示，连接空气泵5进风口一端的快速接头2与该侧端盖3之间设置了一个过滤装置46，该侧的快速接头2通过过滤装置46与外壳1内部的空腔连通，即过滤装置46设置在快速接头2与主体之间。这样，通过循环管道进入外壳1内腔的气体经过过滤装置46的过滤，从而清除掉含有放射性的杂质，经过过滤装置46后的气体滤出了放射性杂质，因而不会对仪器仪表有损害。这样既能延长了装置内部仪表的使用寿命，无需频繁拆卸装置进行仪表的维修和更换，减少了对装置整体使用寿命的损耗，也同时降低了由于频繁拆装导致的故障率，提高监测效率。

本实施例还给出的功能气体在线测量监测装置的多次实验数据，如下表：

表一：厂房扫气气体跟踪测量结果

注：扫气在18:10开始前6小时每2小时测量一次，第二天6:00开始为1时测量一次。

跟踪测量结果显示氧含量从19.1％上升到19.7％，用时约14小时20分钟，与理论计算结果15小时基本一致，实验再次对核电用多功能气体在线测量监测装置的实用性进行了验证。

本申请公开的核电用多功能气体在线测量监测装置，在核岛设备检修前，不再依赖人工进入核岛厂房实地监测气体浓度，避免了维修人员因核岛厂房各种气体浓度监测不准确，而增加不必要的放射性照射风险，减少了工作人员受到伤害的几率。本装置结构简单，成本低，其使用环境与核岛厂房现有设备相匹配，不会增加额外成本的投入。此外，本申请所给出的监测装置可实现在核岛厂房外部在线连续监测，可以及时了解到岛内的气体变化情况一方面可以降低突发事件发生的概率，为实施突发情况的紧急预案提供了预警时间。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (12)

1.一种核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，包括：

主体，所述主体内设有用于容纳一定含量的待检测气体的密闭的空腔；

快速接头，所述快速接头于所述主体两端分别设置，核岛厂房设有安装有通气管道，所述通气管道一端位于厂房外部，另一端通过空气泵后与厂房内连通，所述快速接头与所述空腔连通，用于与所述待检测气体的通气管道对接，向所述空腔内导入待检测气体；

气体测量表，用于监测所述主体内待检测气体中特定气体的浓度。

2.如权利要求1所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述主体包括形成所述空腔的外壳，以及设置于所述外壳两端与所述外壳密封连接的端盖。

3.如权利要求2所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述外壳为透明的壳体。

4.如权利要求3所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述外壳为有机玻璃壳体。

5.如权利要求4所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述气体测量表内置于所述主体内部。

6.如权利要求2所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述端盖与所述外壳之间设有密封圈。

7.如权利要求1所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述快速接头为惰性气体用快速接头。

8.如权利要求1或5所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述气体测量表至少包括氧表及一氧化碳表。

9.如权利要求2所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述主体还设有用于测量所述空腔内气压的压力表。

10.如权利要求1所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述主体还设有与所述空腔连通、用于所述空腔内压力超过预定阈值时进行泄压的安全阀。

11.如权利要求1所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，还包括连接所述主体两端、用于平衡所述空腔内部气压的溢流阀。

12.如权利要求1所述的核电用多功能气体在线测量监测装置，其特征在于，所述快速接头与所述主体之间还设有用于滤除放射性物质的过滤装置。