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    在核電站中采用先進(jìn)的膜脫氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)輻射源項(xiàng)的削減和腐蝕控制

    2013-12-11 22:17:32  來(lái)源：孫工
           在核電站中采用先進(jìn)的膜脫氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)輻射源項(xiàng)的削減和腐蝕控制
                                                         核電站的水系統(tǒng)的溶解氣體控制，包括初級(jí)水儲(chǔ)罐和二次儲(chǔ)水箱，對(duì)于減少輻射源項(xiàng)（定義作為釋放放射性物質(zhì)）是至關(guān)重要的�？刂迫芙獾臍怏w，還可有助于減少無(wú)用的放射性核素的形成，如 114C 和氧化鈷60Co 的形成，同時(shí)減輕初級(jí)水應(yīng)力腐蝕開裂（PWSCC）。
    碳，氮和氧分子的同位素的中子誘發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生14C核素。由于這些元素存在于核反應(yīng)堆的燃料，包層，冷卻劑，慢化劑和結(jié)構(gòu)材中，在工藝用水脫除溶解的氣體，可以減少形成的14C核素。
    反應(yīng)器內(nèi)的中子和鋼的合金成分反應(yīng)產(chǎn)生60Co和58Co核素。當(dāng)60Co暴露于水的反應(yīng)器中的溶解氧時(shí)就會(huì)形成氧化鈷-60。降低反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（冷卻水系統(tǒng)）中的溶解氧的濃度降低，可以幫助減少反應(yīng)器產(chǎn)生這些腐蝕產(chǎn)物。
    CRUD（腐蝕相關(guān)不明的沉積物），如60/58CoNiFe2O3，被稱為是核電廠產(chǎn)生輻射的
    主要原因。應(yīng)該去除這種類型的腐蝕物，以減少員工在裝置大修期間和退役所招受的輻射。降低反應(yīng)器中的給水儲(chǔ)箱（RMWST）的二次水箱（RWT）的溶解氧的濃度，可以降低生產(chǎn)這些放射性腐蝕產(chǎn)物。
    在正常工作條件下,核電廠產(chǎn)生的各種放射性核素。雖然核電廠的設(shè)計(jì)，已經(jīng)包含遏制和減少氣態(tài)放射性核素釋放到環(huán)境中，只有少量放射性排放出系統(tǒng)外。有些核素通常由氣態(tài)排出。 少量的14C通過(guò)正常的污水氣體排放路徑被排出，如14CO2和14CH4以化學(xué)形式由工廠通風(fēng)管排出。由于14C核素的半衰期長(zhǎng)，（5730年），同位素會(huì)在環(huán)境中存在很長(zhǎng)一段時(shí)間，從而 被吸收到細(xì)胞中的植物和動(dòng)物。
    *近，一些核電廠在其供水系統(tǒng)中安裝的Liqui-Cel膜脫氣系統(tǒng)以去除水中溶解的氣體，從而減少放射性核素的形成。這可保護(hù)操作者及環(huán)境。Liqui-Cel®膜脫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，里面的植物，由于其外形小巧和靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，幾乎可以安裝在任何地方。
    Liqui-Cel®膜技術(shù)
    Liqui-Cel 脫氣膜使用微孔中空纖維膜在液體中脫除氣，或把氣體加入液體。氣體流過(guò)膜的一側(cè)和液體的另一側(cè)。因?yàn)槟な鞘杷缘模挥袣怏w可以穿過(guò)的微孔。
    施加真空或使用惰性吹掃，從而降低氣體的分壓, 來(lái)達(dá)到液體中的溶解氣體很容易地進(jìn)入中空纖維膜壁微孔中。這樣氣體被真空抽走。
    核電廠脫氣膜的應(yīng)用
    反應(yīng)堆給水儲(chǔ)罐
    反應(yīng)堆給水儲(chǔ)罐（RMWST）通常采用儲(chǔ)水囊或儲(chǔ)罐浮盤來(lái)防止空氣進(jìn)入水箱。有些工廠使用的的氮?dú)夤呐莨に囍衼?lái)脫除水箱中的溶解氧。這些技術(shù)不能完全防止空氣進(jìn)入水箱，同時(shí)還會(huì)增加在水中的溶解的氮?dú)鉂舛取＝o水系統(tǒng)把水送到反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCS），以控制反應(yīng)。初級(jí)水箱中的溶解氮和氧會(huì)增加14C和腐蝕相關(guān)不明的沉積物CRUD形成。System Diagram with Liqui-Cel®Degassing System Installed in a B膜組件有效地除去初級(jí)水箱的給水系統(tǒng)的溶解的氧和氮的量。水可以通過(guò)的脫氣膜系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，或直接進(jìn)入反應(yīng)器中的給水儲(chǔ)箱(RMWST), 或水通過(guò)單級(jí)脫氣系統(tǒng)，然后再轉(zhuǎn)換回反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCS)。
    硼酸回收系統(tǒng)
    在壓水反應(yīng)堆（PWR）廠, 硼酸用來(lái)控制反應(yīng)堆功率。在硼酸化和稀釋過(guò)程，大量的稀釋水存儲(chǔ)在緩沖罐。大多數(shù)核電廠采用的硼酸蒸發(fā)器回收硼。當(dāng)發(fā)電廠運(yùn)行硼酸回收系統(tǒng)，硼酸回收冷凝器的水將泵回反應(yīng)堆給水儲(chǔ)罐(RMWST)。此冷凝水導(dǎo)致溶解的氧和氮的濃度略有升高, 從而導(dǎo)致形成含有14C 和腐蝕產(chǎn)物。為了緩解這個(gè)問(wèn)題, Liqui-Cel 脫氣膜安裝用于降低裝冷凝水溶解的氧氣和氮?dú)狻?/span>
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