碘吸附器是去除核電站工藝廢氣和排風中放射性碘污染物的核心設備。該放射性吸附器的結構、 材料、 技術參數、性能特點和現場使用情況均優于法國同類產品的性能。
RIZ-2000碘吸附器是采用折疊式結構設計,它具有結構緊湊、 處理量大、安裝更換方便等特點,參考法國進口的 SOFILTRA21606272吸附器的結構與原理而研制開發的。
碘吸附器由不銹鋼殼體活性炭吸附劑層、密封材料及附件等部分組成,結構如圖所示。在方形的不銹鋼殼體內,布有等距的V形和半V形篩板。每塊篩板的兩翼之間作為氣流通道,相鄰篩板之間則裝填活性炭層,使碘吸附器內部的炭層呈折疊式分布。含有放射性的氣體穿過炭層時,氣態碘、氡子體、放射性氣溶膠可被活性炭有效去除。各篩板均與殼體點焊,篩板之間焊有支撐板,再由蓋板或底板來限位和固定,以充分保證其整體強度。與以往的國內樣機相比,這種碘吸附器結構的機械強度高,吸附能力強。
放射性碘吸附器的迎風面上粘貼半圓型閉孔氯丁飽沫橡膠圈,可與安裝框實現接口密封。內部采用不銹鋼材料。殼體上還開有兩個凹槽,以便搬運和安裝。整體結構設計具有炭層展開面積大、密封可靠、結構堅固、裝卸方便和易于安裝等特點。
根據需要,采用不銹鋼材料,也有部分采用碳鋼材料。
該碘吸附器中采用了高吸附性能的高品質椰殼活性炭(軍工化工企業生產)。該炭的各項物理性能(含水量、球盤硬度、CCl4吸附量、苯吸附里、著火點、堆密度和炭層阻力)完全達到美國ASTM2D4069標準中對核級氣相吸附劑的規定指標,同時還達到法國核級活性炭產品的出廠質量控制指標,其突出優點是球盤硬度大(>97%)和著火點高(420℃)。按照法國活性炭實驗室檢驗方法對其活性炭的除碘性能進行了測試,結果表明該炭在氣流溫度2214℃、相對濕度90% 、線速度25cm/s的氣流條件下,5 cm厚炭層對甲基碘的凈化系數達10000以上,高于法國核級活性炭產品的出廠質量控制指標(不低40) 。該炭不僅除放射性的性能優良,而且采購的材料來源廣、價格便宜,是常規的椰殼活性炭,是一種較理想的除放射性吸附劑。
蓋板與炭層之間的密封墊及端面密封圈均由閉孔氯丁泡沫橡膠材料制成,該材料已應用于國產核級高效過濾器。
1. 該放射性碘吸附器的所有制造材料均符合其同類吸附器技術規格書的要求。
2. 樣機在機械結構方面采用V形打孔板作活性炭隔離層,代替了原來產品的復雜結構,簡化了制造工藝,提高了整機機械強度。多層涂膠工藝可有效防止碘吸附器出現機械泄漏。樣機中還采用了價格便宜、性能優良的浸漬煤基破碎炭作吸附劑,獲得了滿意的除碘效果。
3. 按法國標準試驗方法測得樣機對甲基碘的凈化系數分別達到10500和7 920,額定風量下的阻力分別為27和30 daPa,均達到了國內核電站就折疊式碘吸附器的規定值。
4. 抗震性能分析結果表明,符合1F級抗震設備的要求,在事故工況和施加多種可能載荷的情況下,其放射性吸附器仍不會失效。
5. 該碘吸附器密封性好,耐輻照,阻燃性好,適于于核電廠房、核醫學科碘、放射性實驗室氣溶膠、鈾鐳礦山氡、金屬水冶煉廠、核電站工藝廢氣和排風中放射性碘污染物的作為核心環保設備,可以替代進口放射性碘吸附器產品。
隨著我國各類型工業項目的不斷推進,各類型新技術、新設備被應用到實踐領域當中,對國家工業生產制造領域建設起到了關鍵性的作用。其中,碘吸附器是一種核電廠通風系統當中所用到的部件,其功能主要在于能夠保證事故工況下主控室的可居留環境優良,并能夠使得核電廠廠區的排風放射性水平有所降低,從而保證排放限值符合相關標準。
現階段,我國核電廠項目的運作較以往成熟很多,對于國內的二代核電廠項目來說,在實踐操作過程中所選用的碘吸附器通風系統主要有主控制室空調系統以及和輔助廠房通風系統等等,其中,碘吸附器部件應用在主控制室空調系統之中的作用十分關鍵,因該裝置可以使得核電廠發生事故時,開啟應急通風子系統,從而使得空氣從新風口進入時,將空氣中所含的放射性碘元素進行吸附處理,這就能夠在一定程度上保證環境安全,污染系數符合國家既定標準。此外,對于輔助廠房通風系統的運行管理而言,碘吸附器裝置的設置要在排風過濾器裝置的后面,其原因在于,通過碘吸附器對排風中放射性“碘”元素的吸附處理,能夠削弱正常運行工況以及事故工況之下放射性物質向環境中排放的狀況,從而解決放射性污染的問題。
總之,通過研究碘吸附器裝置的特性,并結合碘吸附器在我國核電廠通風系統設計中的實際運用狀況,能夠了解到該部件在實踐中所能夠起到實際作用,其突出的表現便是能夠有效降低核電廠事故工況下的放射性污染區域當中的有害物質含量,憑借其吸附的效用來降低空氣中的放射性物質的占比。由此可知,將碘吸附器部件應用在核電廠通風系統之中,其效用巨大,碘吸附器部件可以在不同類型的核電廠通風系統建設的過程中運用。
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