用于在線表征侵蝕產物的系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明的領域為核反應堆的初級和次級回路中形成的侵蝕產物的在線(in-line)表征。
【背景技術】
[0002]在核反應堆的初級和/或次級回路中，存在回路的特定侵蝕發生，其引起侵蝕產物的形成，這些侵蝕產物可部分地溶解在回路的初級和/或次級水中。這些侵蝕產物的膠體具有水溶性，當水的溫度升高時，水溶性會下降。
[0003]因此，在核反應堆的操作期間，具有高的溫度的初級回路的水載有不溶解的固體侵蝕產物，由于固體沉積物的形成，引起放射性產物污染和初級回路的某些部分的可能劣化。
[0004]在次級回路中，侵蝕產物的膠體參與蒸汽發生器中沉積物形成的現象，因此導致中央產量輸出的下降和次級回路的可能劣化。
[0005]因此，在反應堆的操作期間，有必要能夠控制反應堆的初級和/或次級回路中固體和不溶解侵蝕產物的成分以及濃度。
[0006]然而，該控制操作引起某些問題，一方面是由于固體和不溶解的侵蝕產物的粒子的非常小的尺寸，且另一方面是由于這些產物在反應堆的環境溫度和操作溫度之間的水溶性的顯著變化。
[0007]如文件GB-A-1278784中描述的，已知一種分析系統，其通過對取用的兩個樣品的差分測量，使測量留在過濾器上的粒子的數量變得可能，這兩個樣品中只有一個是過濾過的，其中通過電磁輻射的吸收或者反射來分析樣品。
[0008]文件EP-B1-0077258也描述了一種分析裝置，其通過對取用的兩個樣品執行差分測量，使確定留在過濾器上的粒子的數量變得可能，其中單個樣品是在冷卻系統中的液體的溫度和壓力條件下被過濾的，其中通過比色法或者光譜測定法的傳統分析手段，該過濾的樣品然后被分析并且與第二個樣品進行比較。
[0009]然而，已知的系統不能在核反應堆的操作期間連續地確定存在于冷卻劑中的固體不溶粒子的濃度以及性質。
【發明內容】
[0010]在這一上下文中，本發明目的在于提出一種系統，以用于在線表征核反應堆的初級和/或次級回路中的侵蝕產物，從而使得可能在核反應堆的操作期間連續地表征冷卻系統中侵蝕產物的濃度的變化。
[0011]為此，本發明提出一種在線表征核反應堆冷卻系統中的侵蝕產物的系統，所述表征系統具有連接至反應堆的冷卻系統的管道，冷卻劑在管道中循環，該系統的特征在于其包括:
[0012]-串聯的至少兩個過濾裝置，其中下游的過濾裝置具有比位于上游的過濾裝置更小的孔尺寸，其中過濾裝置適于冷卻劑通過其穿過；
[0013]-均與過濾裝置相關聯的差壓傳感器，從而使在線確定過濾裝置中的每個過濾裝置的阻塞速率成為可能。
[0014]歸因于根據本發明的裝置，時常還可以根據粒子的尺寸對侵蝕產物進行分類，這歸因于使用借助于具有不同的過濾特性的兩個過濾器的串聯過濾。
[0015]根據本發明的表征系統因此使得可能連續地標識核反應堆的冷卻回路(初級回路和次級回路)中的侵蝕產物的數量以及粒子的性質。
[0016]有利地，執行該表征，而不需要修改表征期間液體的條件(溫度、壓力、氧含量、氫含量)。
[0017]因此，根據本發明的系統使得可能避免經由傳統分析裝置周期性地執行的分析操作。根據本發明的系統還使得可能避免人為操縱以及系統用于執行樣品分析的系統開口。
[0018]本發明的這種表征系統還將使得可能更好地理解局部的放射性核素的體積和表面活性，以編輯局部的侵蝕產物的清單，并且開發適于市場需求的用于凈化的膜和過濾器。
[0019]根據本發明的表征系統還可以具有下文中單獨地或者根據任何技術上許可的組合取用的特性中的一個或者幾個:
[0020]-系統包括串聯的具有不同的過濾特性的三個過濾裝置；
[0021]-第一過濾裝置具有尺寸在3μ m和5 μ m之間的孔；
[0022]-第二過濾裝置具有尺寸在0.4 μπι和0.6μηι之間的孔；
[0023]-第三過濾裝置具有尺寸在0.01 μπι和0.1 μπι之間的孔；
[0024]-系統在過濾裝置的上游包括冷卻裝置，以便冷卻表征系統中循環的冷卻劑；
[0025]-過濾裝置使得可能將冷卻劑冷卻至18°C和25°C之間；
[0026]-系統包括用于將過濾裝置上的壓力維持在I和15巴(bar)之間的裝置。
【附圖說明】
[0027]本發明的其它特性和優點將在下文提供的描述中更加清晰地顯現，出于信息且絕非限制性目的，參考唯一的附圖，其圖解式地示出了根據本發明的表征系統。
【具體實施方式】
[0028]唯一的附圖示出了根據本發明的用于核反應堆的冷卻系統中的侵蝕產物的在線表征的系統的圖解式視圖。
[0029]根據本發明的表征系統100是一種使得可能執行串聯、在線(即，在反應堆的操作期間連續的)過濾的設備。系統100包括通過反應堆的冷卻系統I (初級或者次級回路)的抽頭(tapping)連接的管道10，以這樣的方式從而允許冷卻劑沿著箭頭所示的方向在管道10中不斷循環。冷卻劑穿過過濾設備11、21，其包括三個過濾膜，根據液體在管道10中循環的方向分別稱為13、14和15。膜13、14、15中的每個膜具有不同的孔尺寸，其中位于下游的膜具有比位于上游的膜更小的孔尺寸。從而該過濾設備使得可能表征膠體形態(即，在Inm(納米)和I μηι(微米)之間)的侵蝕產物的尺寸分布。
[0030]有利地，第一過濾膜13具有尺寸在3 μ m和5 μ m之間的孔。
[0031]有利地，定位在第一膜13的下游的第二過濾膜14具有尺寸在0.4 μπι和0.6 μπι之間的孔。
[0032]有利地，定位在第二膜14的下游的第三過濾膜15具有尺寸在0.01 μ m和0.1 μ m之間的孔。
[0033]在冷卻劑在管道10中循環期間，根據冷卻劑中侵蝕產物的數量和性質，各種膜13、14和15變得堵塞。膜13、14、15中的每個膜的堵塞由操作者通過差壓傳感器16在線地監控，差壓傳感器16測量膜13、14、15中的每個膜的上游和下游之間的流體的壓力差。使用由差壓傳感器16取得的測量結果，通過與標準對比，可以估算侵蝕產物的性質和濃度。
[0034]流出過濾設備11的冷卻劑然后被收集以回收。
[0035]在侵蝕產物的在線分析之后，膜可被移除和再生以用于附加分析，以這樣的方式從而獲得關于膠體的化學和/或形態學性質的更多具體信息。
[0036]更具體地，管道10包括冷卻裝置12，其位于過濾設備11的上游，以這樣的方式從而在必要時冷卻回路I中循環的流體，例如當反應堆處于標稱操作時，初級冷卻劑可在260°C和320°C之間的溫度下并且在60巴(bar)和150巴之間的壓力下被采樣。從而，當冷卻劑穿過過濾設備11以待表征時，流體被冷卻至低溫(即，在18°C和25°C之間)。
【主權項】
1.一種用于在線表征核反應堆的冷卻系統中的侵蝕產物的系統(100)，所述表征系統具有連接到所述反應堆的所述冷卻系統的管道(10)，冷卻劑在所述管道中循環，其特征在于，所述系統包括: -串聯的至少兩個過濾裝置(13，14，15)，下游的所述過濾裝置具有比位于上游的所述過濾裝置小的孔尺寸，其中所述過濾裝置(13，14，15)能夠由所述冷卻劑通過其穿過； -與所述過濾裝置(13，14，15)中的每個過濾裝置相關聯的差壓傳感器(16)，其能夠在線確定所述過濾裝置中的每個過濾裝置的阻塞速率。2.根據權利要求1所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，其包括串聯的具有不同的過濾特性的三個過濾裝置(13，14，15)。3.根據權利要求2所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，第一過濾裝置(13)具有尺寸在3 μπι和5 μπι之間的孔。4.根據權利要求2至3之一所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，第二過濾裝置(14)具有尺寸在0.4 μπι和0.6 μπι之間的孔。5.根據權利要求2至4之一所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，第三過濾裝置(15)具有尺寸在0.01 μπι和0.1 μπι之間的孔。6.根據前述權利要求之一所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，在所述過濾裝置(13，14，15)的上游，所述系統(100)包括冷卻裝置(12)，以便冷卻所述系統(100)中循環的流體。7.根據權利要求6所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，所述冷卻裝置(12)將所述冷卻劑冷卻至18°C和25°C之間。8.根據前述權利要求之一所述的用于在線表征核反應堆的冷卻系統(I)中的侵蝕產物的系統(100)，其特征在于，所述系統包括用于將過濾裝置(13，14，15)上的壓力維持在I巴和15巴之間的裝置。
【專利摘要】本發明涉及用于在線表征核反應堆的冷卻系統中的侵蝕產物的系統(100)，所述表征系統具有連接到反應堆的冷卻系統的管道(10)，冷卻劑在管道中循環，系統包括：串聯的至少兩個過濾裝置(13，14，15)，下游的過濾裝置具有比位于上游的過濾裝置更小的孔尺寸，過濾裝置(13，14，15)適于冷卻劑通過其穿過；與過濾裝置(13，14，15)中的每個過濾裝置組合的差壓傳感器(16)，使得可能在線確定過濾裝置中的每個過濾裝置的阻塞速率。
【IPC分類】B01D46/00, G01N15/06
【公開號】CN105188880
【申請號】CN201480005426
【發明人】K·努沃特卡
【申請人】阿海琺
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2014年1月17日
【公告號】EP2945726A1, US20150340106, WO2014111519A1