CN216561025U - 一种氚和碳-14联合取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种氚和碳‑14联合取样装置，所述装置包括高温氧化炉、吸收装置、过滤器和动力装置；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。本实用新型的氚和碳‑14联合取样装置，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。
Description
技术领域
本实用新型涉及放射性流出物检测技术领域，特别是涉及一种氚和碳-14联合取样装置。
背景技术
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-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。
实用新型内容
基于此，有必要针对核电厂烟囱放射性气态流出物氚和碳-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-14联合取样装置，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。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
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；
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。
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-14，实现氚和碳-14联合取样。
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。
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14CO2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。
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。
进一步地，所述碱吸收液为NaOH碱吸收液。
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。
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。
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。
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。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型的氚和碳-14联合取样装置，仅用一套设备完成对烟囱流出物氚和碳-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-14的取样监测。经验证，本实用新型的氚和碳-14联合取样装置对气态流出物中氚和碳-14的捕集效率大于99.76％，具备应用推广价值。
附图说明
图1为本实用新型的氚和碳-14联合取样装置结构示意图。
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B。
具体实施方式
下面结合法附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细地描述。
参见图1，本实用新型提供一种氚和碳-14联合取样装置，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。
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。
烟囱气体先经过高温氧化炉2，然后经过除盐水取样管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。除盐水取样管4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5和第二碱溶液取样管6中装有NaOH碱吸收液，用以吸收烟囱气体中的14CO2和没有被除盐水取样管4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5和第二碱溶液取样管6碱吸收液中的氚和碳-14。变色硅胶取样管7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4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。
所述除盐水取样管4与高温氧化炉2通过冷却管3连接。
所述碱吸收液为NaOH碱吸收液。
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A1。
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。
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。
所述取样泵11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B13。
使用上述氚和碳-14联合取样装置进行氚和碳-14联合取样，包括如下步骤：
烟囱气体先经过高温氧化炉2，然后经过除盐水取样管4、第一碱溶液取样管5、第二碱溶液取样管6、变色硅胶取样管7和过滤器8，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；
除盐水取样管4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5和第二碱溶液取样管6中的碱吸收液吸收烟囱气体中的14CO2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5和第二碱溶液取样管6碱吸收液中的氚和碳-14；
变色硅胶取样管7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；
在除盐水取样管4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-14联合取样。
核电厂气态流出物氚和碳-14联合取样方法只需一台带有高温氧化装置及四取样瓶串联的气体取样设备即可实现气体中总氚和总碳的取样和分析测量。
本实用新型的氚和碳-14联合取样装置和方法，具有初次设备投资价格相对较低，占用厂房空间少、不存在碳酸钠在氧化炉中结晶的问题、运行维护工作量较小、取样操作方便、制样简便和分析数据准确等诸多优点；适用于所有核电厂烟囱流出物取样、或其他核设施烟囱流出物取样，预期的市场前景和占有率非常广阔。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种氚和碳-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(8)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-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(8)管路连接。
3.根据权利要求2所述的氚和碳-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-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-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-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-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)。
8.根据权利要求7所述的氚和碳-14联合取样装置，其特征在于，所述取样泵(11)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(13)。
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| CN202122560891.4U CN216561025U (zh) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 一种氚和碳-14联合取样装置 |
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- 2021-10-22 CN CN202122560891.4U patent/CN216561025U/zh active Active
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