[发明专利]碱性冷却剂中气态γ辐解产物的在线分离测量装置及方法

说明书

本发明公开了碱性冷却剂中气态γ辐解产物的在线分离测量装置及方法，包括定容罐、密封罐、六通阀、定量环、真空泵、气相色谱仪、纯化氦气源、第一氦气罐；定容罐的进口端连接气态γ辐解产物源、出口端连接密封罐，密封罐的出口端连接六通阀的气样进口，定量环的两端连接六通阀的两个阀端口，真空泵连接六通阀的气样出口，气相色谱仪连接六通阀的接色谱柱端，六通阀的载气进口连接纯化氦气源，第一氦气罐连接在六通阀与真空泵之间；定容罐与气态γ辐解产物源之间、定容罐与密封罐之间、密封罐与六通阀之间以及六通阀与真空泵之间分别设有阀门V1、V2、V3、V4。本发明成功从γ辐照装置中全自动分离气态γ辐解产物Hsubgt;2/subgt;、Nsubgt;2/subgt;及Osubgt;2/subgt;。

技术领域

本发明涉及水样中气体的在线分离测量技术领域，具体涉及碱性冷却剂中气态γ辐解产物的在线分离测量装置及方法。

背景技术

压水堆氨型冷却剂受到辐射后会分解产生一系列氧化性产物和还原性辐解产物，如H₂、N₂、O₂和H₂O₂等，产生的部分氧化剂和还原剂有很高的反应性，高浓度的H₂，O₂和H₂O₂等辐解产物会对浸润材料有腐蚀作用，为有效保证反应堆压力边界的完整性，准确确定冷却剂中气态γ辐解产物的含量显得尤为重要。

对于水样中氢、氧、氮气等气体含量的测定，目前较为成熟的方法是顶空法，即将待测样品置入一密闭的容器中，通过加热升温使得气体组分从样品基体中挥发出来，在气液(或气固)两相中达到平衡，直接抽取顶部气体进行色谱分析，从而检验样品中气体组分的成分和含量。但对于压水堆中的冷却剂，其在受到辐照后会产生一定浓度的双氧水等易挥发性物质，采用水浴加热方式前处理辐照后冷却剂的方式显然不合适。对于含有大量双氧水的碱性冷却剂中H₂、N₂及O₂的快速测定方法，目前并没有非常便捷、准确的方法。

鉴于此，申请人拟建立一种碱性冷却剂中气态γ辐解产物H₂、N₂及O₂的在线分离测量装置和使用方法，以解决碱性冷却剂中气态γ辐解产物难以准确测量的难题，实现碱性冷却剂中气态γ辐解产物中H₂、N₂及O₂的准确、便捷测量。

发明内容

本发明为了解决以上问题，提供了一种碱性冷却剂中气态γ辐解产物的在线分离测量装置以及测量方法，可以实现碱性冷却剂中气态γ辐解产物中H₂、N₂及O₂的准确、便捷测量。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明的第一个目的在于提供一种碱性冷却剂中气态γ辐解产物的在线分离测量装置，包括定容罐、密封罐、六通阀、定量环、真空泵、气相色谱仪、纯化氦气源、第一氦气罐；

所述定容罐的进口端连接气态γ辐解产物源、出口端连接所述密封罐，所述密封罐的出口端连接所述六通阀的气样进口，所述定量环的两端连接所述六通阀的两个阀端口，所述真空泵连接所述六通阀的气样出口，所述气相色谱仪连接所述六通阀的接色谱柱端，所述六通阀的载气进口连接纯化氦气源，所述第一氦气罐连接在六通阀与真空泵之间；

所述定容罐与气态γ辐解产物源之间、定容罐与密封罐之间、密封罐与六通阀之间以及六通阀与真空泵之间分别设有阀门V1、阀门V2、阀门V3、阀门V4。

可选地，所述密封罐与阀门V3之间设有压力表。

可选地，所述阀门V4为三通阀，所述阀门V4的一端口连接所述第一氦气罐。

可选地，六通阀的载气进口连接氦气纯化装置，第二氦气罐的出口连接所述氦气纯化装置。