[发明专利]一种用于抽出式测量高放废液贮存罐内氢气浓度的装置

说明书

本发明属于氢浓度测量和乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种用于抽出式测量高放废液贮存罐内氢气浓度的装置。所述装置包括真空发生器、涡流管、冷却器和催化式氢气传感器；涡流管的入口与压缩空气进气口通过管路连接，第一出口与压缩空气排气口通过管路连接，第二出口与冷却器下端入口连接；真空发生器的第一入口与压缩空气进气口通过管路连接，出口与混合气出口通过管路连接；冷却器的上端入口与样品气进气口通过管路连接，第一出口与真空发生器的第二入口通过管路连接，第二出口与催化式氢气传感器入口连接。所述装置中冷却器和涡流管配合使用，采用空气制冷原理，无需外部供电即可实现样品气冷凝降温和加热升温两种效果，应用的工况更为广泛。

技术领域

本发明属于氢浓度测量和乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种用于抽出式测量高放废液贮存罐内氢气浓度的装置。

背景技术

乏燃料后处理厂中高放废液在贮存过程中会因辐解产生氢气，或未能及时排出或稀释，当混合气体中氢气浓度达到爆炸临点时，有可能发生爆炸，导致放射性物质泄露。现有技术中对通过乏燃料后处理厂中高放废液贮存罐内氢气浓度测量装置较少，没有以催化反应放热原理的高放废液贮存罐内氢气浓度的报导。

专利申请CN113358689A公开了一种氢气浓度监测装置、系统及方法，所述装置包括压控喷射器、涡流冷却器和热导式传感器，压控喷射器用于产生低压以将样品气源中的样品气抽入涡流冷却器中，涡流冷却器用于冷凝进入涡流冷却器内的样品气，以去除样品气中的水蒸汽，冷凝后样品气一部分一部分经其第二样品气口进入压控喷射器后排出，另一部分从第一样品气出口进入热导式传感器中，进行氢气浓度检测。目前以热导式传感器为核心的装置无法实现超高辐照剂量工况下的测量，且需要长期外部供电，无法满足应急断电情况下或内部线路辐照损伤情况下的测量。同时以热导式传感器为核心的装置由于辐照的影响，使外部取样管道距离高放废液贮存罐的长度有一定限制，进而使测量响应时间增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于抽出式测量高放废液贮存罐内氢气浓度的装置，所述装置用于实时在线监测乏燃料后处理厂中高放废液贮存罐内氢气浓度，在氢气浓度达到报警限时声光报警以便后续应急处理操作。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于抽出式测量高放废液贮存罐内氢气浓度的装置，所述装置包括真空发生器、涡流管、冷却器、催化式氢气传感器；

涡流管入口与压缩空气进气口连接，涡流管第一出口与压缩空气排气口连接，涡流管第二出口与冷却器下端的冷却介质入口连接；

真空发生器第一入口与压缩空气进气口通过管路连接；真空发生器出口与混合气出口通过管路连接；

冷却器的上端入口与样品气进气口通过管路连接，冷却器第一出口与真空发生器第二入口连接，冷却器第二出口与催化式氢气传感器连接；

压缩空气气源通过压缩空气进气口给装置提供的压缩空气，一部分作为动力源进入真空发生器，真空发生器产生的真空环境将样品气自高放废液贮存罐中抽出，另一部分进入涡流管产生冷气流，为冷却器提供冷却介质；

从高放废液贮存罐抽出的样品气自样品气进气口进入冷却器中，一部分经冷却器第二出口通入催化式氢气传感器中，完成样品气中氢气浓度的检测；另一部分在真空发生器的作用下，经冷却器第一出口自混合气出口排入存贮罐中。

所述装置还包括粗滤器和精滤器；所述粗滤器安装在样品气进气口和冷却器入口之间的管路上；所述精滤器安装在冷却器第二出口与催化式氢气传感器之间的管路上。

所述装置还包括三通电磁阀和一个以上两通球阀；所述三通电磁阀的第一端口与冷却器的第二出口通过管路连接，第二端口与催化式氢气传感器的入口通过管路连接，第三端口与标气进气口通过管路连接；两通球阀A安装在样品气进气口与粗滤器之间的管路上，两通球阀B安装在压缩空气进气口与真空发生器第一入口之间的管路上。