[發(fā)明專(zhuān)利]一種船用多功能小型化集成式氣載放射性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010742564.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111863295B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張靜;余少杰;郝銳;王暢;沈震宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G21C17/00
• 分類(lèi)號(hào): G21C17/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;周舒蒙

本發(fā)明公開(kāi)了一種船用多功能小型化集成式氣載放射性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括取樣管路、放射性惰性氣體監(jiān)測(cè)管路A、氣溶膠總αβ監(jiān)測(cè)管路、氣溶膠F?18微粒監(jiān)測(cè)管路、放射性碘監(jiān)測(cè)管路、放射性惰性氣體監(jiān)測(cè)管路B，以及配置有抽氣泵的回流管路，所述取樣管路的入口通過(guò)堆艙隔離閥與堆艙內(nèi)部連通；所述取樣管路的出口端分別與放射性惰性氣體監(jiān)測(cè)管路A的入口端、氣溶膠總αβ監(jiān)測(cè)管路的入口端、氣溶膠F?18微粒監(jiān)測(cè)管路的入口端連通，所述放射性惰性氣體監(jiān)測(cè)管路A的出口端與回流管路的入口端連通。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明可定性和定量測(cè)量一回路壓力邊界泄漏，同時(shí)兼顧艙室空氣氣載放射性監(jiān)測(cè)；集成式設(shè)計(jì)可減少船上空間資源的占用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船用核動(dòng)力輻射監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種船用多功能小型化集成式氣載放射性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

壓水堆核動(dòng)力裝置一回路壓力邊界是由反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器(一次側(cè))、穩(wěn)壓器、主冷卻劑泵等設(shè)備以及它們之間的管系組成。若一回路壓力邊界完整性被破壞，就會(huì)引起一回路冷卻劑的異常泄漏，直接影響反應(yīng)堆的正常運(yùn)行以及核動(dòng)力裝置的運(yùn)行安全。

一回路壓力邊界完整性被破壞后，冷卻劑泄漏出的裂變產(chǎn)物、腐蝕活化產(chǎn)物，會(huì)在堆艙空氣中形成氣溶膠；同時(shí)泄漏出的放射性惰性氣體、碘等也會(huì)混入空氣中，造成空氣的放射性污染。人員在進(jìn)入堆艙進(jìn)行維修等操作時(shí)，會(huì)受到這些放射性核素產(chǎn)生的外照射和內(nèi)照射的輻射威脅。因此，對(duì)堆艙的氣載放射性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而為人員可否進(jìn)入堆艙提供依據(jù)，也可以判斷一回路壓力邊界是否泄漏。

目前，在核電站及核動(dòng)力船舶上，一回路壓力邊界泄漏監(jiān)測(cè)和空氣氣載放射性監(jiān)測(cè)的放射性測(cè)量方法主要有：1)、采用單支路取樣管路和PIG(放射性氣溶膠、碘和惰性氣體)集成監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)正常工況空氣中氣載放射性活度濃度；2)、采用單支路取樣管路，監(jiān)測(cè)空氣中N-13/F-18氣體放射性活度濃度；3)、采用單支路取樣管路，監(jiān)測(cè)空氣中以氣溶膠顆粒物形式存在的F-18放射性活度濃度；4)、采用多支路掃描風(fēng)管監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)正常工況下空氣中的放射性惰性氣體放射性。采用高量程監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)事故工況下空氣中的放射性惰性氣體活度濃度。

在上述放射性測(cè)量方法存在以下問(wèn)題：

1)、采用對(duì)空氣中放射性氣溶膠、碘、惰性氣體放射性水平集成監(jiān)測(cè)的方法，可以節(jié)約一定的空間資源，但由于放射性源項(xiàng)不能準(zhǔn)確確定，監(jiān)測(cè)設(shè)備不具備對(duì)某個(gè)特定能量的射線進(jìn)行甄別測(cè)量，因此不能用于定量測(cè)量泄漏率；同時(shí)，由于只有一個(gè)取樣管路，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生泄漏時(shí)，很難快速判斷發(fā)生泄漏的位置；

2)、監(jiān)測(cè)空氣中N-13/F-18氣體放射性活度濃度的方法，可以定量地評(píng)價(jià)一回路冷卻劑的泄漏率，但該監(jiān)測(cè)方法的探測(cè)下限較高，報(bào)警閾值不能滿(mǎn)足法規(guī)要求的監(jiān)測(cè)要求；

3)、監(jiān)測(cè)空氣中以氣溶膠形式存在的F-18放射性活度濃度的方法，可以滿(mǎn)足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于一回路冷卻劑壓力邊界泄漏率的測(cè)量要求；目前國(guó)內(nèi)外的F-18微粒監(jiān)測(cè)儀可以通過(guò)測(cè)量F-18微粒β射線和γ射線來(lái)定量計(jì)算一回路冷卻劑泄漏率。

4)、采用多支路掃描風(fēng)管監(jiān)測(cè)正常工況下空氣中的惰性氣體放射性，可以了解堆艙不同區(qū)域空氣中的放射性惰性氣體活度濃度，但是缺少對(duì)放射性氣溶膠、碘的監(jiān)測(cè)。而當(dāng)人員進(jìn)入艙室進(jìn)行維修等工作時(shí)，堆艙內(nèi)存在的放射性氣溶膠、碘容易對(duì)人員產(chǎn)生內(nèi)照射和外照射威脅，因此亦需要進(jìn)行堆艙內(nèi)放射性氣溶膠、碘的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，單獨(dú)設(shè)事故工況下空氣中的高量程放射性惰性氣體監(jiān)測(cè)裝置，增加了對(duì)船上空間資源的占用率。

綜上，從一回路壓力邊界泄漏監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，選擇監(jiān)測(cè)空氣中以氣溶膠顆粒物形式存在的F-18放射性活度濃度的方法較為合適，但從同時(shí)兼顧艙室氣載放射性來(lái)說(shuō)，需要對(duì)艙室中的放射性氣溶膠、碘、惰性氣體氣載放射性都進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因此，有必要設(shè)計(jì)一種技術(shù)方案，可以對(duì)一回路壓力邊界泄漏率進(jìn)行定量測(cè)量，并能對(duì)艙室的氣載放射性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)還能減小占用的總體資源。

發(fā)明內(nèi)容