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    碘吸附器在核电厂通风系统中的应用

    * 更新时间 : 2017-12-14
     

    随着我国各类型工业项目的不断推进,各类型新技术、新设备被应用到实践领域当中,对国家工业生产制造领域建设起到了关键性的作用。其中,碘吸附器是一种核电厂通风系统当中所用到的部件,其功能主要在于能够保证事故工况下主控室的可居留环境优良,并能够使得核电厂厂区的排风放射性水平有所降低,从而保证排放限值符合相关标准。本文就碘吸附器及其在核电厂通风系统中的实际应用进行阐释,以期为实践管理带来有益的帮助。 

    从实践情况来看,碘吸附器用于核电厂的通风系统之中较为可行,但需要注意的是,采取必要的手段来做好相应的防火系统安全管理,强化系统的安全运作及维护工作的执行力度。现阶段,碘吸附器部件在我国核电厂的通风系统中的应用较为广泛,其原理较为简单,即通过吸附空气中的放射性“碘”物质,来降低气态放射性排放水平,进而能够有效降低放射性物质污染。 

    一、碘吸附器部件及其主要特性分析 

    (一)碘吸附器部件概述 

    “碘”元素是核电厂放射性事故产物当中的核心元素,经以往所进行的物质性状的研究可知,“碘”通常以“元素碘”或是“有机碘”的形式存在[1]。对于核电厂的通风系统运作而言,采用碘吸附器对事故后的悬浮分散在核电厂空气环境中的碘元素进行吸附有一定的现实意义,因其能够有效降低放射性物质对人体或是厂区内外环境的危害。 

    (二)探析碘吸附器部件的特性 

    从部件本身的性能来看,碘吸附器部件的吸附效率较高,或是可以凭借“净化系数”这一指标数值来判断部件的吸附特性。在具体的研究过程中获悉,碘吸附器的吸附效率是对通风气流中“碘”元素滞留能力的测评结论总结而来的。从可能会影响到碘吸附器部件吸附率的具体因素来分析,其中不乏有工况温度与相对湿度两项内容,二者都是干扰碘吸附器部件吸附特性优劣的主要因素。此外,碘吸附器的可燃特性较为特殊,采用的“核级活性炭”的燃点要高于330摄氏度,这样才可以在核电厂出现事故工况的情况下,更好地发挥碘吸附器部件的吸附效用。如若是在发生火灾的初期,火场环境中的温度上升较为快速,则很可能会升高至活性炭的燃点及以上,事实上,从以往的实践状况来看,碘吸附器活性炭吸附部件在火灾情况下被引燃的概率较大,当然,目前在核电厂环境中所采用的碘吸附器部件的可燃特性能够满足日常工况以及事故工况的应急处理要求。 

    二、浅析碘吸附器在核电厂应用过程中需要注意的问题 

    (一)在核电厂项目中应用碘吸附器部件所要考虑的实际问题 

    从以往实际工作的情形来看,AP1000核电厂的用电设计基本采用的是二代技术,在原有技术水平的支撑下,将部分电力设备的系统升级,并对核心系统设备进行优化改造。对于AP1000核电厂或其它类型的核电厂的总体设计项目而言,需要考虑到主控室的可居留通风系统的放射性“碘”元素吸附处理环节的设计,从而限制主控室可居留区域的放射性水平值,保证生产作业安全,避免外围环境被污染。 

    (二)碘吸附器的相关设计措施 

    在使用碘吸附器部件来吸附空气中的放射性物质的过程中,为了保证通过碘吸附器部件的通风气流的相对湿度维持在40%及以下,则可以在工况环境中设置电加热器装置。该装置在必要的情况下可实现自动启动,能够达到减少相对湿度的目标。 

    三、碘吸附器在核电厂日常运作管理过程中的实际运用 

    碘吸附器部件在核电厂日常运作管理中的运用,其核心便是该部件具备较强的吸附特性,通过吸附元素“碘”以及“甲基碘”物质为主的气态碘化物,来达到净化核电厂内外部花镜中空气的目标,从而保证生产运作以及人员的安全性。在实际工作中,核电厂正常工况与事故工况与其它工业项目有所不同,核电厂生产运行对于环境的温度、湿度等方面指标的要求较为严格,不仅仅是正常生产运作所需,还因为这些指标的变动会影响到碘吸附器部件的吸附效率等等,所以,在实际运用碘吸附器装置来辅助核电站的生产运作时,要格外注意相关细节的处理与装置的设计等方面内容。 

    (一)碘吸附器部件在核电厂的通风系统中的实际应用 

    现阶段,我国核电厂项目的运作较以往成熟很多,对于国内的二代核电厂项目来说,在实践操作过程中所选用的碘吸附器通风系统主要有主控制室空调系统以及和辅助厂房通风系统等等,其中,碘吸附器部件应用在主控制室空调系统之中的作用十分关键,因该装置可以使得核电厂发生事故时,开启应急通风子系统,从而使得空气从新风口进入时,将空气中所含的放射性碘元素进行吸附处理,这就能够在一定程度上保证环境安全,污染系数符合国家既定标准。此外,对于辅助厂房通风系统的运行管理而言,碘吸附器装置的设置要在排风过滤器装置的后面,其原因在于,通过碘吸附器对排风中放射性“碘”元素的吸附处理,能够削弱正常运行工况以及事故工况之下放射性物质向环境中排放的状况,从而解决放射性污染的问题。 

    (二)碘吸附器在核电厂通风系统中应用过程中所需要注意的关键点 

    依据国家核电厂通风系统建设及相关管理标准,为了在实践过程中满足规范化要求,则核电厂的通风系统需要在碘吸附器装置的布设下游,如若必要,则可以在碘吸附器装置外围安装一部性能良好的感温探测仪装置,这样可以更为及时地感知到工况环境中的温度变化情况。核燃料处理的过程中过,可以采用其它不易燃的多孔吸附材料来制造碘吸附器。在实践操作的过程中,应用碘吸附器部件所需要注意的关键点较多,因为与普通的活性炭过滤器相比来说,核电站所使用的碘吸附器的碳层较厚,且吸附效率较高,核电厂本身的运作对于装置耐温或是抗震的要求也较高,因此,对碘吸附器装置的性能也有着较高的耐温、耐湿等方面的要求。相对于其它化学制剂而言,活性炭物质在使用时所表现出来的净化效率会随着时间的变化而削弱,在适当的时候,要在核电站环境内更换一批新的碘吸附器装置。从细节来看你,“吸附”的过程则是一个放热的过程,很可能会促使核电厂空气环境中的温度集聚升高。 

    实际上,对于我国核电厂的正常工况或是事故工况下的放射性污染区域的排风系统设计而言,其目的就是为了降低核电厂生产作业过程中所产生的放射性水平,使其符合国家标准当中有关放射性水平限值的要求。 

    总而言之,通过研究碘吸附器装置的特性,并结合碘吸附器在我国核电厂通风系统设计中的实际运用状况,能够了解到该部件在实践中所能够起到实际作用,其突出的表现便是能够有效降低核电厂事故工况下的放射性污染区域当中的有害物质含量,凭借其吸附的效用来降低空气中的放射性物质的占比。由此可知,将碘吸附器部件应用在核电厂通风系统之中,其效用巨大,碘吸附器部件可以在不同类型的核电厂通风系统建设的过程中运用。