CAP核电机组高压水过滤器壳体研制

放射性水过滤器是保障核电机组冷却剂回路良好水质控制、降低辐射剂量的重要设备。研制的适用于第三代CAP系列核电机组的非核级高压过滤器壳体,严格按照ASME BPVC-Ⅷ进行壳体和功能部件的设计;采用ANSYS 14.0分析软件建立壳体的有限元模型,通过各种载荷条件下的力学性能分析,各部件完全满足结构完整性和Ⅱ级抗震要求;生产制造的壳体通过约1.25倍设计压力下的水压试验,焊缝处无任何泄漏和变形,可以替代进口产品。

国内核电厂水过滤器滤芯标准现状与讨论

介绍了核电厂水过滤器滤芯产品技术标准和性能检测标准及其现状,分析了核电厂水过滤器滤芯标准的发展趋势,指出了滤芯性能检测标准制定中亟待解决的难题,为核电厂水过滤器滤芯产品技术标准和性能检测标准的制定和完善奠定了基础。

碘吸附器用吸附介质的国内外标准差异对比与分析

国家能源局标准NB/T20039.15—2012《核空气和气体处理规范通风、空调与空气净化第15部分:吸附介质》规定了用于核设施空气和气体净化系统中吸附介质的性能、设计、验收试验和质量保证等内容的最低要求,是保证核设施安全运行的重要文件。本文对该行业标准与国外标准各版本的差异进行了比较,并对差异的原因进行了分析,也对相关于此类吸附介质的导则或标准的立场进行了综合说明,便于专业技术人员充分了解核设施对于该类吸附介质的相关要求及其背景。

环己烷在碘吸附器活性炭床上的解吸行为研究

对环己烷气体在碘吸附器用浸渍活性炭上的动态解吸行为进行了实验研究。考察了不同的载气温度、相对湿度、流速、炭床厚度以及进气中环己烷浓度对环己烷在活性炭床上解吸行为的影响,为环己烷试验方法在碘吸附器现场泄漏率试验的研究及推广提供了一定的理论支撑。试验结果表明:(1)在40℃,30%相对湿度条件下环己烷在活性炭床上可滞留约500 min,增大气流温度、湿度、浓度和载气流速可以减少滞留时间,其中温度对滞留时间的影响最为显著。(2)在气流相对湿度为80%时,浓度为100 ppm(10^(-6))的环己烷在活性炭床上的滞留时间仍达到90 min,这有利于高湿度条件下进行碘吸附器泄漏率试验。

国内核电站放射性水处理系统用水过滤器滤芯现状和探讨

核电站放射性水处理系统中,水过滤器滤芯主要用来去除以胶体形式存在于水中的腐蚀产物和悬浮的固体颗粒物,是保证电站稳定运行的重要设备。本文通过大量文献调研,对目前国内核电站放射性水处理系统所用水过滤器滤芯的规格尺寸和过滤精度、性能要求、性能鉴定方法、核电站滤芯应用情况,以及国内外开发现状进行了详细综述。随着我国核电的高速发展,国内应加快水过滤器滤芯的研制和国产化进程。

活性炭滞留放射性惰性气体应用与影响因素研究现状

探讨了国内不同堆型核电站放射性废气处理系统技术使用现状,不同影响因素对活性炭滞留惰性气体性能的影响以及活性炭性能试验验证可行性。结果表明,系统压力越高、温度及气流相对湿度越低,动态吸附系数越大;一定范围的气流比速、炭床长径比与惰性气体、CO2、氟利昂以及甲烷浓度对动态吸附系数的影响可以忽略;可采用活性炭样品动态吸附系数测定法进行系统性能评价。

核空气净化系统高效过滤器泄漏检验DOP试剂替代研究

在广泛调研有关高效空气粒子过滤器(HEPA)检验方法文献的基础上,选择了聚乙二醇400(PEG400)、壳牌安定来油15(SHELL ONDINA OIL 15)、聚α烯烃4(PAO4)为邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)的拟替代试剂,进行了3种试剂的气溶胶转化率、粒径及其分布、DOP检测仪响应以及高效过滤器泄漏率表征实验。综合比较3种拟替代试剂的技术特性、安全性和经济性,最终确定国产PAO4为替代DOP的最佳试剂。

核级活性炭真空浸渍与预干燥生产工艺研究

对核级除碘活性炭的浸渍与干燥工艺进行了研究。在负压工艺条件下浸渍、干燥活性炭,并与常压下的工艺进行了比较。试验数据表明:负压下浸渍更有利于活性炭对浸渍剂的吸收,浸渍试剂损失小,负压下对活性炭的干燥效率高于常压下的效率。最终确定了一种适用于大批量生产浸渍颗粒活性炭的浸渍与预干燥生产工艺,为研究开发规模化浸渍活性炭真空浸渍与预干燥生产设备提供了设计依据。

事故工况下主控室应急新风系统碘吸附器性能试验研究

为了研究在一次事故期间主控室应急新风系统碘吸附器的效率变化情况,开展了浸渍活性炭的中毒老化试验、碘吸附器辐照试验和活性炭效率变化试验,通过综合各种试验因素,以制得的初始效率为99.90%、99.97%、99.98%三种炭样分别在温度70℃±1℃、相对湿度40%±2%和温度44℃±1℃、相对湿度95%±1.5%条件下开展了长时间的过滤效率变化试验。综合各项试验结果得出,浸渍活性炭存在自然老化现象,乙酸等物质会加速活性炭的中毒老化;辐照对浸渍活性炭的过滤效率无影响;在严重事故工况下,主控室应急新风系统碘吸附器的过滤效率在168 h内没有下降。

关于提高活性炭除碘性能的浸渍剂的几点讨论

国内外较为普遍地应用浸渍活性炭吸附去除放射性碘,最常用的浸渍剂是碘化钾和三乙撑二胺,能有效提高活性炭吸附去除放射性甲基碘的效率。而浸渍剂三乙撑二胺将活性炭除碘性能提高的同时,也会由于其浸渍含量的不同而不同程度地降低活性炭的着火点,另外三乙撑二胺的解吸和高温分解也会影响到浸渍活性炭的除碘性能。考虑到三乙撑二胺的挥发损失,为保证活性炭浸渍后的除碘效率,推荐采用真空干燥三乙撑二胺浸渍的活性炭。鉴于三乙撑二胺浸渍剂的固有缺陷,建议深入开展浸渍剂替代品的研究。

核级活性炭真空浸渍与预干燥设备设计与应用

在实验确定了真空浸渍与真空干燥工艺后,通过热平衡计算,设计了一套可规模化制备颗粒活性炭的浸渍与预干燥一体化设备。该设备实现了浸渍与预干燥一次性连续操作运行的工艺,达到规模化生产能力,产品质量稳定,节能省时高效,生产过程无粉尘污染,基本实现了生产过程机械化。

三维有序大孔铜基吸附剂的制备及除碘性能

分别采用胶晶模板法和溶胶-凝胶法制备了具有三维有序大孔(3DOM)结构和无3DOM结构的铜硅复合物。通过静态实验评价了复合物对气态碘的吸附性能。采用SEM、TEM、XRD、热重仪对吸附碘前后的样品进行了表征,并对其进行了N2等温吸附脱附测试。结果表明:所制备的3DOM铜硅复合物三维孔道结构规整;与无3DOM结构的铜硅复合物及商品纳米铜粉相比,3DOM铜硅复合物对气态碘的吸附性能明显提升,这主要归功于其发达的孔道结构、大的比表面积和纳米尺寸晶粒。这一研究为开发新型高效的碘吸附剂提供了很有价值的依据。

180℃下活性炭单质碘保留能力测试系统研究

核设施放射性废气组成中含有的放射性核素碘排往环境中可产生安全危害。为在高温条件下对活性炭进行放射性单质碘保留性能测试,依据ASTM D3803-79参数要求,建立了活性炭180℃气流条件下单质碘保留能力测试系统。该系统包括放射性单质碘供料与高温条件单质碘解吸两部分,通过试验验证了系统的密封性能,确定了供料阶段气流流量、放射源131I初始活度范围,并取活性炭样品进行了系统稳定性验证试验。结果表明,该试验系统满足ASTM D3803-79的要求,试验压力下气体泄漏率小,吸附供料所用源初始活度小于0.2 m Ci,载碘气流与稀释气流流量分别为45 L/h与300 L/h。试验结果重现性强、可靠性高,活性炭样品结果标准偏差满足ASTM D4069-81要求。研究表明,该测试系统能对核级活性炭保留放射性单质碘性能进行可靠评价。

复合膜电极对溶液中碘离子电化学离子分离性能

在多孔碳纤维毡基体上通过化学沉积法制备了具有电活性的聚吡咯复合膜电极,在两电极体系下对溶液中的碘离子进行电化学离子吸附分离操作,其中氧化状态下具有阴离子交换功能的聚吡咯复合膜电极作阳极。考察了不同操作电压、溶液pH值对膜电极分离性能的影响,并在混合溶液中考察了膜电极对碘离子选择性。结果表明,电压的适当升高与溶液pH值的降低有利于提高膜电极对碘离子的吸附速率和容量增高。复合膜电极表现出对碘离子优良的选择性吸附特性和可多次重复使用性。

不同工况下活性炭吸附放射性惰性气体性能的初步研究

活性炭吸附滞留工艺是核电站处理放射性惰性气体的技术发展方向之一。本文介绍了活性炭吸附放射性惰性气体Kr和Xe的原理及其主要物理参数。通过不同运行条件下对活性炭的吸附性能进行测试,结果表明活性炭的吸附性能受到气流温度、压力、流速和湿度等多方面因素影响。过高气体温度、湿度和过低的流速导致活性炭吸附性能下降,适当提升系统运行压力有利于提高活性炭的吸附能力。研究结果可指导核电站项目中废气处理系统的设计,通过合理控制滞留系统的运行条件可以保障活性炭的吸附性能和使用寿命。

相对湿度及运行时间对通风系统中碘吸附器除碘效率的影响

采用放射性甲基碘法对全尺寸碘吸附器在可调节气流相对湿度的整机试验台架上进行了试验,研究了空气相对湿度及运行时间对碘吸附器除碘效率的影响。结果表明:碘吸附器除碘效率在气流相对湿度小于60%时无明显变化,在接近或大于70%时开始下降,在大于90%时下降速率加快;气流相对湿度对碘吸附器除碘效率的影响可逆,低相对湿度的气流可以将受过高湿度气流影响的碘吸附器除碘效率恢复到影响前的水平;碘吸附器在设定湿度条件下运行48 h,除碘效率与运行时间无明显相关性。

荧光素钠法在烟囱流出物监测系统取样效率试验中的应用

为了评价核设施烟囱流出物监测系统的监测可靠性,同时为核设施流出物排放评价的准确性提供依据,本工作根据核设施气载放射性排放物的取样和监测标准推荐的方法,使用荧光素钠法实际采样试验分析,并通过理论计算进行了验证。评价结果表明,试验结果与理论计算结果基本一致,但略有偏差,原因是现场试验的烟囱流量、烟囱取样流量以及气流温度等参数与理论计算参数无法完全一致。系统的管道损失率和取样效率的测量结果相对偏差符合评价所要求的精度,多年试验结果也基本稳定。本文对今后测量工作的频度也提出了建议。

核燃料后处理厂溶解废气中放射性碘吸附材料的研究与应用

目的探讨核燃料后处理厂各种碘吸附材料的吸附性能与影响因素的关系。方法通过对国内外近年来在去除后处理厂溶解废气中放射性碘的研究与应用情况进行分析,给出今后研究方向。结果镀银多孔固体材料吸附技术应用较广,且都具有良好的除碘性能。此外,镀银丝光沸石在线老化后仍可再生,镀银硅胶吸附碘后能直接转化为放射性固体废物而被长期储存。结论由于银的价格较高,无银吸附剂及有机多孔吸附材料经开发后将更具有工程应用前景。

用于核空气净化系统现场试验的多点注入和多点取样技术

目的按照核安全法规和核行业标准的规定,在核设施投入运行前和运行期间需要对核空气净化系统进行现场验证试验,以确保其处于良好的状态。在某些特殊试验条件下,需要采用多点注入和多点取样技术使得试验用示踪剂与通风管道中空气充分混合均匀,以达到进行现场试验时取到代表性样品的目的。方法本文主要介绍了多点注入和多点取样技术及其在核空气净化系统现场试验中的应用。结果多点注入和多点取样技术作为一种有效的试验手段,已应用于国内外多个核设施。结论该技术解决了特殊情况下现场试验中的注入和取样的均匀性问题,对客观评价核空气净化系统的功能起到了重要的作用。

风量对碘吸附器穿透率影响规律的研究及在现场试验中的应用

目的分析碘吸附器风量与阻力的关系并推导出碘吸附器穿透率(P)与风量(Q)之间的关系式。方法针对折叠式碘吸附器,通过模拟不同程度的机械泄漏,采用放射性甲基碘法的试验方法,对其穿透率与风量之间的关系进行了实验研究。结果验证了所推导出的关系式P2=A/Q+B的适用性。结论在小风量下测量碘吸附器穿透率所得到的结果是偏保守的,使用减风量旁路试验法在某核电站串联碘吸附器组穿透率现场试验的应用情况说明,可以用在特殊情况下用减风量旁路试验法对碘吸附器的穿透率进行测定。