用于在线表征侵蚀产物的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的领域为核反应堆的初级和次级回路中形成的侵蚀产物的在线(in-line)表征。
【背景技术】
[0002]在核反应堆的初级和/或次级回路中，存在回路的特定侵蚀发生，其引起侵蚀产物的形成，这些侵蚀产物可部分地溶解在回路的初级和/或次级水中。这些侵蚀产物的胶体具有水溶性，当水的温度升高时，水溶性会下降。
[0003]因此，在核反应堆的操作期间，具有高的温度的初级回路的水载有不溶解的固体侵蚀产物，由于固体沉积物的形成，引起放射性产物污染和初级回路的某些部分的可能劣化。
[0004]在次级回路中，侵蚀产物的胶体参与蒸汽发生器中沉积物形成的现象，因此导致中央产量输出的下降和次级回路的可能劣化。
[0005]因此，在反应堆的操作期间，有必要能够控制反应堆的初级和/或次级回路中固体和不溶解侵蚀产物的成分以及浓度。
[0006]然而，该控制操作引起某些问题，一方面是由于固体和不溶解的侵蚀产物的粒子的非常小的尺寸，且另一方面是由于这些产物在反应堆的环境温度和操作温度之间的水溶性的显著变化。
[0007]如文件GB-A-1278784中描述的，已知一种分析系统，其通过对取用的两个样品的差分测量，使测量留在过滤器上的粒子的数量变得可能，这两个样品中只有一个是过滤过的，其中通过电磁辐射的吸收或者反射来分析样品。
[0008]文件EP-B1-0077258也描述了一种分析装置，其通过对取用的两个样品执行差分测量，使确定留在过滤器上的粒子的数量变得可能，其中单个样品是在冷却系统中的液体的温度和压力条件下被过滤的，其中通过比色法或者光谱测定法的传统分析手段，该过滤的样品然后被分析并且与第二个样品进行比较。
[0009]然而，已知的系统不能在核反应堆的操作期间连续地确定存在于冷却剂中的固体不溶粒子的浓度以及性质。
【发明内容】
[0010]在这一上下文中，本发明目的在于提出一种系统，以用于在线表征核反应堆的初级和/或次级回路中的侵蚀产物，从而使得可能在核反应堆的操作期间连续地表征冷却系统中侵蚀产物的浓度的变化。
[0011]为此，本发明提出一种在线表征核反应堆冷却系统中的侵蚀产物的系统，所述表征系统具有连接至反应堆的冷却系统的管道，冷却剂在管道中循环，该系统的特征在于其包括:
[0012]-串联的至少两个过滤装置，其中下游的过滤装置具有比位于上游的过滤装置更小的孔尺寸，其中过滤装置适于冷却剂通过其穿过；
[0013]-均与过滤装置相关联的差压传感器，从而使在线确定过滤装置中的每个过滤装置的阻塞速率成为可能。
[0014]归因于根据本发明的装置，时常还可以根据粒子的尺寸对侵蚀产物进行分类，这归因于使用借助于具有不同的过滤特性的两个过滤器的串联过滤。
[0015]根据本发明的表征系统因此使得可能连续地标识核反应堆的冷却回路(初级回路和次级回路)中的侵蚀产物的数量以及粒子的性质。
[0016]有利地，执行该表征，而不需要修改表征期间液体的条件(温度、压力、氧含量、氢含量)。
[0017]因此，根据本发明的系统使得可能避免经由传统分析装置周期性地执行的分析操作。根据本发明的系统还使得可能避免人为操纵以及系统用于执行样品分析的系统开口。
[0018]本发明的这种表征系统还将使得可能更好地理解局部的放射性核素的体积和表面活性，以编辑局部的侵蚀产物的清单，并且开发适于市场需求的用于净化的膜和过滤器。
[0019]根据本发明的表征系统还可以具有下文中单独地或者根据任何技术上许可的组合取用的特性中的一个或者几个:
[0020]-系统包括串联的具有不同的过滤特性的三个过滤装置；
[0021]-第一过滤装置具有尺寸在3μ m和5 μ m之间的孔；
[0022]-第二过滤装置具有尺寸在0.4 μπι和0.6μηι之间的孔；
[0023]-第三过滤装置具有尺寸在0.01 μπι和0.1 μπι之间的孔；
[0024]-系统在过滤装置的上游包括冷却装置，以便冷却表征系统中循环的冷却剂；
[0025]-过滤装置使得可能将冷却剂冷却至18°C和25°C之间；
[0026]-系统包括用于将过滤装置上的压力维持在I和15巴(bar)之间的装置。
【附图说明】
[0027]本发明的其它特性和优点将在下文提供的描述中更加清晰地显现，出于信息且绝非限制性目的，参考唯一的附图，其图解式地示出了根据本发明的表征系统。
【具体实施方式】
[0028]唯一的附图示出了根据本发明的用于核反应堆的冷却系统中的侵蚀产物的在线表征的系统的图解式视图。
[0029]根据本发明的表征系统100是一种使得可能执行串联、在线(即，在反应堆的操作期间连续的)过滤的设备。系统100包括通过反应堆的冷却系统I (初级或者次级回路)的抽头(tapping)连接的管道10，以这样的方式从而允许冷却剂沿着箭头所示的方向在管道10中不断循环。冷却剂穿过过滤设备11、21，其包括三个过滤膜，根据液体在管道10中循环的方向分别称为13、14和15。膜13、14、15中的每个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。从而该过滤设备使得可能表征胶体形态(即，在Inm(纳米)和I μηι(微米)之间)的侵蚀产物的尺寸分布。
[0030]有利地，第一过滤膜13具有尺寸在3 μ m和5 μ m之间的孔。
[0031]有利地，定位在第一膜13的下游的第二过滤膜14具有尺寸在0.4 μπι和0.6 μπι之间的孔。
[0032]有利地，定位在第二膜14的下游的第三过滤膜15具有尺寸在0.01 μ m和0.1 μ m之间的孔。
[0033]在冷却剂在管道10中循环期间，根据冷却剂中侵蚀产物的数量和性质，各种膜13、14和15变得堵塞。膜13、14、15中的每个膜的堵塞由操作者通过差压传感器16在线地监控，差压传感器16测量膜13、14、15中的每个膜的上游和下游之间的流体的压力差。使用由差压传感器16取得的测量结果，通过与标准对比，可以估算侵蚀产物的性质和浓度。
[0034]流出过滤设备11的冷却剂然后被收集以回收。
[0035]在侵蚀产物的在线分析之后，膜可被移除和再生以用于附加分析，以这样的方式从而获得关于胶体的化学和/或形态学性质的更多具体信息。
[0036]更具体地，管道10包括冷却装置12，其位于过滤设备11的上游，以这样的方式从而在必要时冷却回路I中循环的流体，例如当反应堆处于标称操作时，初级冷却剂可在260°C和320°C之间的温度下并且在60巴(bar)和150巴之间的压力下被采样。从而，当冷却剂穿过过滤设备11以待表征时，流体被冷却至低温(即，在18°C和25°C之间)。
【主权项】
1.一种用于在线表征核反应堆的冷却系统中的侵蚀产物的系统(100)，所述表征系统具有连接到所述反应堆的所述冷却系统的管道(10)，冷却剂在所述管道中循环，其特征在于，所述系统包括: -串联的至少两个过滤装置(13，14，15)，下游的所述过滤装置具有比位于上游的所述过滤装置小的孔尺寸，其中所述过滤装置(13，14，15)能够由所述冷却剂通过其穿过； -与所述过滤装置(13，14，15)中的每个过滤装置相关联的差压传感器(16)，其能够在线确定所述过滤装置中的每个过滤装置的阻塞速率。2.根据权利要求1所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，其包括串联的具有不同的过滤特性的三个过滤装置(13，14，15)。3.根据权利要求2所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第一过滤装置(13)具有尺寸在3 μπι和5 μπι之间的孔。4.根据权利要求2至3之一所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第二过滤装置(14)具有尺寸在0.4 μπι和0.6 μπι之间的孔。5.根据权利要求2至4之一所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第三过滤装置(15)具有尺寸在0.01 μπι和0.1 μπι之间的孔。6.根据前述权利要求之一所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，在所述过滤装置(13，14，15)的上游，所述系统(100)包括冷却装置(12)，以便冷却所述系统(100)中循环的流体。7.根据权利要求6所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，所述冷却装置(12)将所述冷却剂冷却至18°C和25°C之间。8.根据前述权利要求之一所述的用于在线表征核反应堆的冷却系统(I)中的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，所述系统包括用于将过滤装置(13，14，15)上的压力维持在I巴和15巴之间的装置。
【专利摘要】本发明涉及用于在线表征核反应堆的冷却系统中的侵蚀产物的系统(100)，所述表征系统具有连接到反应堆的冷却系统的管道(10)，冷却剂在管道中循环，系统包括：串联的至少两个过滤装置(13，14，15)，下游的过滤装置具有比位于上游的过滤装置更小的孔尺寸，过滤装置(13，14，15)适于冷却剂通过其穿过；与过滤装置(13，14，15)中的每个过滤装置组合的差压传感器(16)，使得可能在线确定过滤装置中的每个过滤装置的阻塞速率。
【IPC分类】B01D46/00, G01N15/06
【公开号】CN105188880
【申请号】CN201480005426
【发明人】K·努沃特卡
【申请人】阿海珐
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年1月17日
【公告号】EP2945726A1, US20150340106, WO2014111519A1