1內(nèi)的水蒸汽和氫氣濃度后，樣品氣體進(jìn)入到第一緩沖氣罐11 中儲(chǔ)存。
[0074]接著，真空栗12將樣品氣體抽入至第二緩沖氣罐13中，壓力計(jì)14實(shí)時(shí)測量第二緩 沖氣罐13此時(shí)的壓力值(需要注意壓力計(jì)14的示數(shù)不要過載），并進(jìn)行顯示。最后，增壓栗15 將樣品氣體栗入，并根據(jù)壓力計(jì)的壓力顯示，使樣品氣體的氣壓增至5.5bar以上后(增壓方 式可采用連續(xù)或者斷續(xù)方式增壓），經(jīng)由氣體回收管道16重新送回至核電站安全殼1內(nèi)。
[0075] 本發(fā)明通過對事故狀態(tài)安全殼內(nèi)樣品氣體進(jìn)行去氣溶膠和液態(tài)水保溫取樣，同時(shí) 通過水蒸汽冷凝，并結(jié)合氣體PVT算法，可以測算出樣品氣體中的水蒸汽濃度，然后去除水 蒸汽后測量剩余氫氣濃度，再根據(jù)濃度換算得到核電站安全殼內(nèi)的氫氣濃度，最后將樣品 氣體回收入安全殼。由此可以看出，本發(fā)明對事故狀態(tài)安全殼內(nèi)氫氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，其 測量過程簡單、響應(yīng)時(shí)間短、測算結(jié)果準(zhǔn)確、測量環(huán)境安全，為事故狀態(tài)惡劣環(huán)境下氫氣濃 度的實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了可靠的保障。
[0076] 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍，凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤色，其所解決的 技術(shù)問題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于，包括樣品氣體取樣探頭 (2)、水蒸汽及氨氣濃度測量裝置、第一緩沖氣罐(11)和樣品氣體增壓回收裝置;其中： 樣品氣體取樣探頭，貫穿核電站安全殼上的密封件，并伸入至核電站安全殼內(nèi)，其內(nèi)依 次設(shè)置有過濾片、中空纖維膜和水汽分離器，用于對核電站安全殼內(nèi)的樣品氣體進(jìn)行取樣， 并去除其中的氣溶膠和液態(tài)水； 水蒸汽及氨氣濃度測量裝置，通過樣品氣體輸運(yùn)管與樣品氣體取樣探頭連接，用于分 別測量樣品氣體中的水蒸汽和氨氣濃度，并去除水蒸汽； 第一緩沖氣罐，通過管道與水蒸汽及氨氣濃度測量裝置連接，用于暫時(shí)儲(chǔ)存去除水蒸 汽后的樣品氣體，并穩(wěn)定氣流； 樣品氣體增壓回收裝置，與第一緩沖氣罐連接，并回連于核電站安全殼內(nèi)，用于將第一 緩沖氣罐中的樣品氣體增壓至5.化arW上后送回至核電站安全殼內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于，所述 水蒸汽及氨氣濃度測量裝置為=個(gè)，并且W并聯(lián)的方式同時(shí)與樣品氣體取樣探頭(2)和第 一緩沖氣罐(11)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于， 所述水蒸汽及氨氣濃度測量裝置包括與樣品氣體輸運(yùn)管(5)連接的冷凝容器(6)，與該冷凝 容器(6)連接、用于使冷凝容器內(nèi)的樣品氣體中的水蒸汽降溫冷凝成液態(tài)水的冷卻液循環(huán) 系統(tǒng)，均與冷凝容器(6)連接的溫度傳感器(7)、壓力傳感器(8)和氨氣分析儀（10)，同時(shí)與 溫度傳感器(7)、壓力傳感器(8)和氨氣分析儀（10)連接的數(shù)據(jù)采集卡，與該數(shù)據(jù)采集卡連 接的PC機(jī)，W及通過過水擋氣閥口與冷凝容器(6)連接的液態(tài)水收集器(9);所述第一緩沖 氣罐(11)與氨氣分析儀(10)連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于，所述 冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括盛裝有用作冷卻液的甘油的冷卻液容器(17)，W及累入口與該冷卻液 容器（17)連接、累出口與冷凝容器(6)連接的循環(huán)累（18);所述冷凝容器(6)回連于冷卻液 容器(17)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于，所述 冷凝容器(6)為定容容器。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于， 所述樣品氣體增壓回收裝置包括累入口與第一緩沖氣罐（11)連接、累出口連接有第二緩沖 氣罐（13)的真空累（12)，與該第二緩沖氣罐（13)連接的壓力計(jì)（14)，累入口與第二緩沖氣 罐(13)連接、累出口通過氣體回收管道(16)連接核電站安全殼內(nèi)的增壓累(15)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置，其特征在于，所述 樣品氣體輸運(yùn)管(5)外部包裹有保溫加熱帶(4)。8. -種權(quán)利要求7所述的裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括W下步驟： (1) 在核電站安全殼內(nèi)布置樣品氣體取樣探頭，利用樣品氣體取樣探頭對核電站安全 殼內(nèi)的樣品氣體進(jìn)行取樣； (2) 樣品氣體取樣探頭取得樣品氣體后，依次去除其中的氣溶膠和液態(tài)水，然后通過樣 品氣體輸運(yùn)管送入至水蒸汽及氨氣濃度測量裝置中，水蒸汽濃度測量裝置用于測量樣品氣 體中的水蒸汽濃度，并去除水蒸汽，氨氣濃度測量裝置用于測量樣品氣體中的氨氣濃度； (3) 水蒸汽及氨氣濃度測量裝置將去除水蒸汽后的樣品氣體送入至第一緩沖氣罐中儲(chǔ) 存； (4) 樣品氣體增壓回收裝置將第一緩沖氣罐中的樣品氣體抽入，并將其增壓至5.5bar W上后送回至核電站安全殼內(nèi)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特 征在于，所述步驟(2)中，水蒸汽及氨氣濃度測量裝置分別測量樣品氣體中的水蒸汽和氨氣 濃度，并去除水蒸汽的具體過程如下： (a) 溫度傳感器和壓力傳感器分別測量樣品氣體的溫度和壓力，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳 送至PC機(jī)中； (b) 開啟循環(huán)累，將盛裝在冷卻液容器中的冷卻液累出，并在冷凝容器中循環(huán)，對樣品 氣體中的水蒸汽進(jìn)行降溫，使之冷凝，得到冷凝的液態(tài)水，冷凝時(shí)間為1~2min;同時(shí)，溫度 傳感器和壓力傳感器測量冷凝后的氣體溫度和壓力，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳送至PC機(jī)中； (C)PC機(jī)對接收的水蒸汽溫度和壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并按照下列公式得到出安全殼內(nèi) 的水蒸汽濃度/?化《施苗;式中，Pl、P2和Ti、T2分別為冷凝容器冷凝前、后氣體的壓強(qiáng)和溫度； (d) 打開過水擋氣閥口，將冷凝容器中的液態(tài)水收集到液態(tài)水收集器中；同時(shí)，去除水 蒸汽后的樣品氣體進(jìn)入到氨氣分析儀中； (e) 氨氣分析儀對樣品氣體進(jìn)行分析，得到其中的氨氣濃度Ww:，然后通過數(shù)據(jù)采集卡 傳送至PC機(jī)中； (f) PC機(jī)對接收的氨氣濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并按照下列公式得出安全殼內(nèi)的氨氣濃度 9巧油泌10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氨的裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特 征在于，所述步驟(4)包括W下步驟： (4a)真空累將第一緩沖氣罐中的樣品氣體抽入至第二緩沖氣罐中； (4b)壓力計(jì)實(shí)時(shí)測量第二緩沖氣罐中的壓力值，并進(jìn)行顯示； (4c)增壓累將第二緩沖氣罐中的樣品氣體累入，并根據(jù)壓力計(jì)的壓力顯示，使樣品氣 體的氣壓增至5.化arW上后經(jīng)由氣體回收管道送回至核電站安全殼內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核電站安全殼事故后多點(diǎn)快速測氫的裝置，包括樣品氣體取樣探頭、水蒸汽及氫氣濃度測量裝置、第一緩沖氣罐和樣品氣體增壓回收裝置；其中：樣品氣體取樣探頭用于對核電站安全殼內(nèi)的樣品氣體進(jìn)行取樣，并去除其中的氣溶膠和液態(tài)水；水蒸汽及氫氣濃度測量裝置用于分別測量樣品氣體中的水蒸汽和氫氣濃度，并去除水蒸汽；第一緩沖氣罐用于暫時(shí)儲(chǔ)存去除水蒸汽后的樣品氣體，并穩(wěn)定氣流；樣品氣體增壓回收裝置用于將第一緩沖氣罐中的樣品氣體增壓后送回至核電站安全殼內(nèi)。本發(fā)明可以在高溫高濕環(huán)境下實(shí)現(xiàn)精確、快速測量核電站安全殼內(nèi)的水蒸汽和氫氣濃度，為事故狀態(tài)惡劣環(huán)境下氫氣濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了可靠的保障。
【IPC分類】G21C17/003
【公開號】CN105513654
【申請?zhí)枴緾N201610032500
【發(fā)明人】高博, 江婷, 陳治江, 鄭振華, 賴新春, 張鵬程, 唐輝, 李嶸
【申請人】中國工程物理研究院材料研究所, 中廣核工程有限公司, 四川聚能核技術(shù)工程有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月18日