CN219391461U - 核电厂事故后液体取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电站技术领域，具体公开了核电厂事故后液体取样装置、取样及验证方法，该取样装置的脱气件、收集罐和取样阀的第一接口依次连通，取样阀的第二接口与稀释模块连通，取样阀的第三接口与连通阀的第一接口连通，连通阀的第二接口与取样模块连通；一回路与脱气件连通，取样阀设置有容量为a的取样腔，取样腔的进液口分别与取样阀的第一和第二接口连通，取样腔的出液口与取样阀的第三接口连通，取样阀的第二和第三接口连通且连通阀的第一和第二接口连通时，稀释模块将A容量的稀释液依次通过取样阀和连通阀注入至取样模块。该装置及取样方法解决了直接取样品很容易造成对取样人员的辐射问题。验证方法提升了该装置自身的可靠性。

Description

核电厂事故后液体取样装置

技术领域

本实用新型涉及核电站技术领域，尤其涉及核电厂事故后液体取样装置。

背景技术

目前，核电站设计有先进的一回路取样系统，其包括机组正常工况下一回路冷却剂及其附属系统的取样、机组正常工况下安全壳大气取样、事故工况下安全壳大气取样(稀释和非稀释样品)、事故工况下一回路冷却剂系统取样、事故工况后安全壳地坑取样等功能。

核电厂事故情况下，为保证定期监测一回路冷却剂放射性剂量水平以及通过水质情况判断燃料包壳的破损以及堆芯熔融的情况，需要定期安排对一回路冷却剂取样。但核事故情况下，一回路冷却剂放射性水平较高，直接取原浓度的样品很容易造成对取样人员及化验人员的辐射。

为避免对工作人员的辐射伤害，需要对一回路的冷却剂先进行稀释，然后在取样，通过对稀释后的样本进行检测，进而得出稀释前的样本溶液的放射性水平。

因此，亟需核电厂事故后液体取样装置，可以将放射性水平高的溶剂稀释到对工作人员安全的水平。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供核电厂事故后液体取样装置，以解决相关技术中直接取原浓度的样品很容易造成对取样人员及化验人员的辐射的问题。

一方面，本实用新型提供核电厂事故后液体取样装置，该核电厂事故后液体取样装置包括取样阀、连通阀、收集罐、脱气件、稀释模块和取样模块，所述脱气件、所述收集罐和所述取样阀的第一接口依次连通，所述取样阀的第二接口与所述稀释模块连通，所述取样阀的第三接口与所述连通阀的第一接口连通，所述连通阀的第二接口与所述取样模块连通；

一回路与所述脱气件连通，所述取样阀设置有容量为a的取样腔，所述取样腔的进液口分别与所述取样阀的第一接口和第二接口连通，所述取样腔的出液口与所述取样阀的第三接口连通，所述取样阀的第二接口和第三接口连通且所述连通阀的第一接口和第二接口连通时，所述稀释模块将A容量的稀释液依次通过所述取样阀和所述连通阀注入至所述取样模块内。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述稀释模块包括液罐、气罐、取液阀和取液腔，所述取液阀的第一接口与所述液罐连通，所述取液阀的第二接口与所述取液腔的进液口连通，所述取液阀的第三接口与所述取样阀的第二接口连通，所述取液阀的第四接口与所述气罐连通，所述取液阀的第五接口与所述取液腔的出液口连通；

所述液罐设置有稀释液，所述气罐设置有高压气体，所述取液腔的容积为A。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述稀释模块还包括单向阀，所述单向阀设置于所述取样阀的第二接口和所述取液阀的第三接口之间，所述单向阀防止液体从所述取样阀回流至所述取液阀。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述取液阀还设置有第六接口；

所述稀释模块还包括第一废水箱，所述第一废水箱与所述取液阀的第六接口连通。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述连通阀还设置有第三接口，所述核电厂事故后液体取样装置还包括第二废水箱，所述第二废水箱与所述第三接口连通。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述取样模块包括混合罐、第一二通阀和取样罐，所述混合罐的进液口与所述连通阀的第二接口连通，所述第一二通阀的一接口与所述混合罐的出液口连通，所述第一二通阀的另一接口与所述取样罐连通。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，还包括清洗装置，所述清洗装置包括清洗水罐、清洗气罐和四通阀，所述四通阀的第一接口与所述清洗气罐连通，所述四通阀的第二接口与所述清洗水罐连通，所述四通阀的第三接口与所述混合罐连通，所述四通阀的第四接口处于封堵状态。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述取样模块还包括快速接头，所述快速接头能使所述取样罐和所述第一二通阀的另一接口快速拆装。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，还包括验证模块，所述验证模块包括液槽和液泵，所述液泵的进液口与所述液槽连通，所述液泵的出液口与所述脱气件连通。

作为核电厂事故后液体取样装置的优选技术方案，所述收集罐和所述取样阀之间设置有第二二通阀。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供核电厂事故后液体取样装置，该核电厂事故后液体取样装置包括取样阀、连通阀、收集罐、脱气件、稀释模块和取样模块，脱气件、收集罐和取样阀的第一接口依次连通，取样阀的第二接口与稀释模块连通，取样阀的第三接口与连通阀的第一接口连通，连通阀的第二接口与取样模块连通；一回路与脱气件连通，取样阀设置有容量为a的取样腔，取样腔的进液口分别与取样阀的第一接口和第二接口连通，取样腔的出液口与取样阀的第三接口连通，取样阀的第二接口和第三接口连通且连通阀的第一接口和第二接口连通时，稀释模块将A容量的稀释液依次通过取样阀和连通阀注入至取样模块内。

在取样过程中，由于一回路中既有气体，又有液体，所以在将一回路中的液体进入至取样腔时，需要通过脱气件进行脱气，脱气后的样本溶液进入到收集罐内，打开取样阀的第一接口，进而使取样腔中盛满容量为a的样本溶液；使稀释模块的取液腔中盛满容量为A的稀释液；取样阀的第二接口和第三接口连通且连通阀的第一接口和第二接口连通，进而将容量为a的样本溶液和容量为A的稀释液依次注入取样模块中进行混合，在此过程中，取样腔内的样本溶液和取液腔内的稀释液均进入到取样模块内混合；最后提取稀释后的稀释溶液，便得到了需要进行研究的样液。核电厂事故后液体取样装置及取样方法解决了直接取原浓度的样品很容易造成对取样人员及化验人员的辐射的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一中核电厂事故后液体取样装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一中取液阀的结构示意图；

图3为本发明实施例一中核电厂事故后液体取样装置的取样方法的流程图；

图4为本发明实施例二中核电厂事故后液体取样装置的结构示意图；

图5为本发明实施例二中核电厂事故后液体取样装置的验证方法的流程图。

图中：

1、取样阀；2、连通阀；3、收集罐；4、脱气件；

51、液罐；52、气罐；53、取液阀；54、取液腔；55、单向阀；56、第一废水箱；

61、混合罐；62、第一二通阀；63、取样罐；64、快速接头；

71、清洗水罐；72、清洗气罐；73、四通阀；

81、液槽；82、液泵；

9、第二二通阀；10、第二废水箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1～2所示，本实施例提供核电厂事故后液体取样装置，该核电厂事故后液体取样装置包括取样阀1、连通阀2、收集罐3、脱气件4、稀释模块和取样模块，脱气件4、收集罐3和取样阀1的第一接口依次连通，取样阀1的第二接口与稀释模块连通，取样阀1的第三接口与连通阀2的第一接口连通，连通阀2的第二接口与取样模块连通；一回路与脱气件4连通，取样阀1设置有容量为a的取样腔，取样腔的进液口分别与取样阀1的第一接口和第二接口连通，取样腔的出液口与取样阀1的第三接口连通，取样阀1的第二接口和第三接口连通且连通阀2的第一接口和第二接口连通时，稀释模块将A容量的稀释液依次通过取样阀1和连通阀2注入至取样模块内。

可选地，稀释模块包括液罐51、气罐52、取液阀53和取液腔54，取液阀53的第一接口与液罐51连通，取液阀53的第二接口与取液腔54的进液口连通，取液阀53的第三接口与取样阀1的第二接口连通，取液阀53的第四接口与气罐52连通，取液阀53的第五接口与取液腔54的出液口连通，取液阀53的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口中任意两个可选择性连通；液罐51设置有稀释液，气罐52设置有高压气体，取液腔54的容积为A。本实施例中，液罐51内设置有稀释水，气罐52内设置有氮气。当取液阀53的第一接口和第二接口连通时，液罐51内的稀释水流入取液腔54，直至取液腔54盛满，随即将第一接口和第二接口断开，此时取液腔54内的稀释液容量为A。如图2所示，将第二接口和第三接口连通，第四接口和第五接口连通，在气罐52中氮气的作用下，取液腔54内的稀释液向取液阀53流动，此时，取液阀53的第二接口和第三接口连通，所以稀释液驱动取样腔内的样本溶液移动流动，最终在氮气的作用下，样本溶液和稀释液在混合罐61内混合成稀释溶液。在此过程中，取样腔内的样本溶液和取液腔54内的稀释液均进入到混合罐61内混合。

可选地，稀释模块还包括单向阀55，单向阀55设置于取样阀1的第二接口和取液阀53的第三接口之间，单向阀55防止液体从取样阀1回流至取液阀53。本实施例中，单向阀55的作用是防止稀释液的回流，以及取样腔内样本溶液向取液阀53的方向流动。

可选地，取液阀53还设置有第六接口；稀释模块还包括第一废水箱56，第一废水箱56与取液阀53的第六接口连通。本实施例中，当取液阀53的第一接口和第二接口连通时，取液阀53的第五接口和第六接口也处于连通状态，当第一废水箱56内有稀释液持续流入时，说明取液腔54内已经盛满稀释液。

可选地，取样模块包括混合罐61、第一二通阀62和取样罐63，混合罐61的进液口与连通阀2的第二接口连通，第一二通阀62的一接口与混合罐61的出液口连通，第一二通阀62的另一接口与取样罐63连通。本实施例中，第一二通阀62的一接口和另一接口处于连通状态时，在气罐52中的氮气的作用下，混合罐61内的稀释液进入至取样罐63内，进而完成样本溶液的稀释和取样。

可选地，连通阀2还设置有第三接口，核电厂事故后液体取样装置还包括第二废水箱10，第二废水箱10与第三接口连通。本实施例中，在收集罐3内的样本溶液流向取样腔时，打开连通阀2的第一接口和第三接口，当第二废水箱10内持续有样本溶液流出时，证明取样腔以盛满样本溶液。

可选地，核电厂事故后液体取样装置还包括清洗装置，清洗装置包括清洗水罐71、清洗气罐72和四通阀73，四通阀73的第一接口与清洗气罐72连通，四通阀73的第二接口与清洗水罐71连通，四通阀73的第三接口与混合罐61连通，四通阀73的第四接口处于封堵状态。本实施例中，但取样完成后，需要对混合罐61记性清洗，以防止样本溶液内的放射性物质残留在混合罐61内，因此，首先将四通阀73的第二接口和第三接口连通，此时，清洗水罐71内的除盐水对混合罐61和与混合灌连接的管道进行冲洗，此时，连通阀2的第二接口和第三接口连通，进而清洗完管路和混合罐61的除盐水流至第二废水箱10内。使用除盐水冲洗完混合罐61和管路后，将四通阀73的第三接口和第一接头连通，进而清洗气罐72内的氮气对混合罐61和与混合罐61连通的管路进行吹扫，吹扫完的气体同样进入到第二废水箱10内。

可选地，取样模块还包括快速接头64，快速接头64能使取样罐63和第一二通阀62的另一接口快速拆装。本实施例中，设置快速接头64可以方便取样罐63和第一二通阀62的快速拆装，进而方便工作人员将取样罐63带走。

可选地，收集罐3和取样阀1之间设置有第二二通阀9。本实施例中，为保证进入取样腔内的样本溶液不含气体，因此在收集罐3收集样本溶液时，将第二二通阀9处于关闭状态，知道收集罐3盛满样本溶液后，再打开第二二通阀9，进而将收集罐3内的溶液流入取样腔内。该设置在收集罐3盛满样本溶液时，收集罐3内的气体所占用的空间被样本溶液占据，进而此时收集罐3内不含有气体。

具体取样步骤如图3所示，S10：使收集罐3中盛满去气后的样本溶液。

本步骤中，由于一回路中既有气体，又有液体，所以在将一回路中的液体进入至取样腔时，需要通过脱气件4进行脱气，脱气后的样本溶液进入到收集罐3内，

S20：使取样腔中盛满容量为a的样本溶液。

本步骤中，打开取样阀1的第一接口，进而使取样腔中盛满容量为a的样本溶液。

S30：使稀释模块的取液腔54中盛满容量为A的稀释液。

本步骤中，本实施例中，液罐51内设置有稀释水，气罐52内设置有氮气。当取液阀53的第一接口和第二接口连通时，液罐51内的稀释水流入取液腔54，直至取液腔54盛满，随即将第一接口和第二接口断开，此时取液腔54内的稀释液容量为A。

S40：将容量为a的样本溶液和容量为A的稀释液混合成稀释溶液。

本步骤中，将第二接口和第三接口连通，第四接口和第五接口连通，在气罐52中氮气的作用下，取液腔54内的稀释液向取液阀53流动，此时，取液阀53的第二接口和第三接口连通，所以稀释液驱动取样腔内的样本溶液移动流动，最终在氮气的作用下，样本溶液和稀释液在混合罐61内混合成稀释溶液。在此过程中，取样腔内的样本溶液和取液腔54内的稀释液均进入到混合罐61内混合；

S50：对混合后的稀释溶液提取样液。

本步骤完成后便完成了取样工作，工作人员便可拿着样液进行化验等工作。

核电厂事故后液体取样装置及取样方法解决了直接取原浓度的样品很容易造成对取样人员及化验人员的辐射的问题。验证方法提升了取样装置自身的可靠性。

实施例二

为保证该取样装置在核电站发生事故后能正常工作，需要定期对取样装置进行可靠性验证，对此，在实施例一的核电厂事故后液体取样装置的基础上，还包括验证模块，如图4所示，验证模块包括液槽81和液泵82，液泵82的进液口与液槽81连通，液泵82的出液口与脱气件4连通；

其具体验证步骤如图5所示，A10：配置浓度为C₀的样本溶液，且将该样本溶液置于液槽81内。

本步骤通常选用硼或锂溶液。

A20：使收集罐3中盛满去气后的样本溶液；

本步骤中，由于一回路中既有气体，又有液体，所以在将一回路中的液体进入至取样腔时，需要通过脱气件4进行脱气，脱气后的样本溶液进入到收集罐3内，打开取样阀1的第一接口，进而使取样腔中盛满容量为a的样本溶液；

A30：使取样腔中盛满容量为a的样本溶液。

本步骤中，打开取样阀1的第一接口，进而使取样腔中盛满容量为a的样本溶液。

A40：使稀释模块的取液腔54中盛满容量为A的稀释液。

本步骤中，可选地，稀释模块包括液罐51、气罐52、取液阀53和取液腔54，取液阀53的第一接口与液罐51连通，取液阀53的第二接口与取液腔54的进液口连通，取液阀53的第三接口与取样阀1的第二接口连通，取液阀53的第四接口与气罐52连通，取液阀53的第五接口与取液腔54的出液口连通，取液阀53的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口中任意两个可选择性连通；液罐51设置有稀释液，气罐52设置有高压气体，取液腔54的容积为A。本实施例中，液罐51内设置有稀释水，气罐52内设置有氮气。当取液阀53的第一接口和第二接口连通时，液罐51内的稀释水流入取液腔54，直至取液腔54盛满，随即将第一接口和第二接口断开，此时取液腔54内的稀释液容量为A。

A50：将容量为a的样本溶液和容量为A的稀释液混合成稀释溶液。

本步骤中，然后将第二接口和第三接口连通，第四接口和第五接口连通，在气罐52中氮气的作用下，取液腔54内的稀释液向取液阀53流动，此时，取液阀53的第二接口和第三接口连通，所以稀释液驱动取样腔内的样本溶液流动，最终在氮气的作用下，样本溶液和稀释液在混合罐61内混合稀释。在此过程中，取样腔内的样本溶液和取液腔54内的稀释液均进入到混合罐61内混合；

A60：对混合后的稀释溶液提取样液，且测量样液的浓度C₁；

A70：若样液的稀释比例n＝N，则所述核电厂事故后液体取样装置可正常使用，若n≠N，则所述核电厂事故后液体取样装置需要及时维修，

本步骤中，通过比较n和N的关系，进而可以判定核电厂事故后液体取样装置是否可以正常使用。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，包括取样阀(1)、连通阀(2)、收集罐(3)、脱气件(4)、稀释模块和取样模块，所述脱气件(4)、所述收集罐(3)和所述取样阀(1)的第一接口依次连通，所述取样阀(1)的第二接口与所述稀释模块连通，所述取样阀(1)的第三接口与所述连通阀(2)的第一接口连通，所述连通阀(2)的第二接口与所述取样模块连通；

一回路与所述脱气件(4)连通，所述取样阀(1)设置有容量为a的取样腔，所述取样腔的进液口分别与所述取样阀(1)的第一接口和第二接口连通，所述取样腔的出液口与所述取样阀(1)的第三接口连通，所述取样阀(1)的第二接口和第三接口连通且所述连通阀(2)的第一接口和第二接口连通时，所述稀释模块将A容量的稀释液依次通过所述取样阀(1)和所述连通阀(2)注入至所述取样模块内。

2.根据权利要求1所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述稀释模块包括液罐(51)、气罐(52)、取液阀(53)和取液腔(54)，所述取液阀(53)的第一接口与所述液罐(51)连通，所述取液阀(53)的第二接口与所述取液腔(54)的进液口连通，所述取液阀(53)的第三接口与所述取样阀(1)的第二接口连通，所述取液阀(53)的第四接口与所述气罐(52)连通，所述取液阀(53)的第五接口与所述取液腔(54)的出液口连通；

所述液罐(51)设置有稀释液，所述气罐(52)设置有高压气体，所述取液腔(54)的容积为A。

3.根据权利要求2所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述稀释模块还包括单向阀(55)，所述单向阀(55)设置于所述取样阀(1)的第二接口和所述取液阀(53)的第三接口之间，所述单向阀(55)防止液体从所述取样阀(1)回流至所述取液阀(53)。

4.根据权利要求2所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述取液阀(53)还设置有第六接口；

所述稀释模块还包括第一废水箱(56)，所述第一废水箱(56)与所述取液阀(53)的第六接口连通。

5.根据权利要求1所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述连通阀(2)还设置有第三接口，所述核电厂事故后液体取样装置还包括第二废水箱(10)，所述第二废水箱(10)与所述第三接口连通。

6.根据权利要求5所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述取样模块包括混合罐(61)、第一二通阀(62)和取样罐(63)，所述混合罐(61)的进液口与所述连通阀(2)的第二接口连通，所述第一二通阀(62)的一接口与所述混合罐(61)的出液口连通，所述第一二通阀(62)的另一接口与所述取样罐(63)连通。

7.根据权利要求6所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，还包括清洗装置，所述清洗装置包括清洗水罐(71)、清洗气罐(72)和四通阀(73)，所述四通阀(73)的第一接口与所述清洗气罐(72)连通，所述四通阀(73)的第二接口与所述清洗水罐(71)连通，所述四通阀(73)的第三接口与所述混合罐(61)连通，所述四通阀(73)的第四接口处于封堵状态。

8.根据权利要求6所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述取样模块还包括快速接头(64)，所述快速接头(64)能使所述取样罐(63)和所述第一二通阀(62)的另一接口快速拆装。

9.根据权利要求1所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，还包括验证模块，所述验证模块包括液槽(81)和液泵(82)，所述液泵(82)的进液口与所述液槽(81)连通，所述液泵(82)的出液口与所述脱气件(4)连通。

10.根据权利要求1所述的核电厂事故后液体取样装置，其特征在于，所述收集罐(3)和所述取样阀(1)之间设置有第二二通阀(9)。