[發明專利]一種核取樣閥門操作機構及取樣方法

在審

• 申請號: 202110205824.2
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113029667A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張軍平;馬韋剛;王廣金;姜峨;王春;邱添
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 朱彬

本發明涉及核設施配套設備技術領域，具體涉及一種核取樣閥門操作機構，所采用的技術方案是：一種核取樣閥門操作機構，包括護套和用于沿閥芯軸向延長閥門手柄的傳動桿；所述護套的一端用于與屏蔽柜外層固定連接，所述護套的另一端用于與屏蔽柜內層固定連接；所述傳動桿插設在護套內，且所述護套與傳動桿之間留有轉動間隙。本發明的護套在使用時一端與屏蔽柜外層固定連接、另一端與屏蔽柜內層固定連接；同時傳動桿插設在護套內，且護套與傳動桿之間存在轉動間隙。因此，本發明的護套可承受輻射屏蔽層鉛的擠壓，能夠有效防止傳動桿被擠壓變形，從而提高操作的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及核設施配套設備技術領域，具體涉及一種核取樣閥門操作機構及取樣方法。

背景技術

在核電站中，一回路水化學監測和控制是核電廠運行管理的一項重要工作，關系到整個電廠的安全、穩定和經濟運行。尤其是核電廠在嚴重事故工況下，大量的放射性物質通過主回路壓力邊界或壓力容器破口釋放至安全殼大氣，部分隨噴淋液一并被收集在安全殼地坑中。安全殼大氣中可能含有氫氣、氧氣、水蒸氣、惰性氣體、氣溶膠和碘，其總量、組成以及分布可用于確定安全殼大氣中的放射性物質釋放至大氣環境的潛在影響；安全殼地坑水中可能含有硼酸、磷酸三鈉、懸浮放射性產物和溶解放射性產物，相關信息可以反映堆芯損毀程度。

核取樣裝置作為核電站一回路水化學監測實現的重要手段，通過手套箱實現取樣操作或者通過面板集中操作的核取樣系統取樣，其作用是在核電廠正常運行期間、事故及事故后工況下可從各工藝系統中采集具有代表性的液體、氣體等樣品，以供化學分析和放化分析；在核電廠的設計中，必須考慮核取樣裝置的配置。

現有的核電堆型均配置了核取樣系統，包括手套箱或者面板外集中取樣操作的核取樣系統，進而在正常運行過程中、核電廠發生事故或嚴重事故后定期進行集中取樣操作。為確保取樣操作過程中取樣操人員所受到的輻射照射劑量在合理、可行的水平，核取樣裝置須進行輻射防護設計。其中，通過手套箱進行取樣操作時，所有閥門設備均安裝于手套箱體內部，取樣操作人員須隔著箱體上配置的專用防輻射橡膠手套進行操作，操作復雜，此外，隔著手套容易形成誤操作。而面板集中操作的柜體式取樣系統，柜體外層均設置了一層厚度5～200mm不等的輻射屏蔽層，標準儀表閥門則通常在管道上安裝使用，手動操作時閥門均整體暴露在外界環境中，增加輻射防護的難度及人員操作安全性；或者安裝在約15mm厚以下的面板上安裝使用，閥體在柜體內部，閥門手柄集中在面板上。對于設置了輻射防護屏蔽層的核取樣裝置，其屏蔽層厚度達到50mm以上，甚至達到了200mm厚，標準儀表閥無法將閥門手柄集中在屏蔽面板上，不能滿足核取樣裝置的閥門使用需求。

發明內容

針對上述現有柜體式核取樣裝置中的標準儀表閥無法將閥門手柄集中在屏蔽面板上操作的技術問題，本發明提供了一種核取樣閥門操作機構，能夠在不同屏蔽層厚度的柜式核取樣系統上安裝使用，可以避免操作人員直接接觸放射性物質，提高操作的穩定性和安全性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種核取樣閥門操作機構，包括護套和用于沿閥芯軸向延長閥門手柄的傳動桿；所述護套的一端用于與屏蔽柜外層固定連接，所述護套的另一端用于與屏蔽柜內層固定連接；所述傳動桿插設在護套內，且所述護套與傳動桿之間留有轉動間隙。

現有的柜式核取樣系統屏蔽層包括外層和內層，內層和外層之間設有鉛保護層，若直接將傳動桿穿過輻射屏蔽層，則傳動桿受輻射屏蔽層鉛的擠壓無法順利的轉動，甚至直接產生變形。而本發明的護套在使用時一端與屏蔽柜外層固定連接、另一端與屏蔽柜內層固定連接；同時傳動桿插設在護套內，且護套與傳動桿之間存在轉動間隙。因此，護套可承受輻射屏蔽層鉛的擠壓，能夠有效防止傳動桿被擠壓變形，從而提高操作的穩定性和可靠性。

為便于驅動傳動桿轉動和將傳動桿與柜式核取樣系統柜體內閥體連接，所述傳動桿的長度大于護套的長度。

為防止傳動桿在的軸向移動而致使傳動桿與閥門的連接失效，所述第護套內設有限位銷，所述傳動桿側壁設有用于容納限位銷的環槽。