一种具有除氧功能的放射性气体取样装置的制作方法

1.本实用新型属于取样装置技术领域，特别涉及一种具有除氧功能的放射性气体取样装置。


背景技术：

2.核电厂的发电机组需要设置冷却回路，冷却回路中的冷却剂在高温、高压条件下容易分解成氢气和氧气(2h
20→
2h2+o2),超标的氧气容易促使冷却回路氧化腐蚀，且容易与氢气反应生产爆炸。为避免氧气的过多积累而产生不利的影响，化学人员需定期对冷却管路中的放射性气体进行氢氧含量检测，以保证安全运行。
3.目前，现有技术中是通过取样钢瓶进行取样的，在取样的时，为保证检测结果的准确性，取样钢瓶上需要设置有进气端和出气端，气样从进气端进入取样钢瓶后再经出气端排进衰变装置，以避免采取前段的气样。从取样钢瓶排出的气样需要经衰变装置处理成无害气体后再排入大气。但现有技术中存在的问题是：取样过程中排出的气体不能进行除氧，而较高含量的氢气和氧气进入衰变装置进行衰变时，增加了爆炸的风险，造成安全性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种具有除氧功能的放射性气体取样装置，以有效解决现有技术中的取样装置不能进行除氧，增加了衰变过程中爆炸的风险，造成安全性较差的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案：
6.一种具有除氧功能的放射性气体取样装置，包括反应箱、箱盖和若干的导流板，所述反应箱顶部和下部分别设置有第一进气管和第一出气管，所述箱盖密封盖合于所述反应箱顶部上，若干的所述导流板通过拆卸部件交错设置于所述反应箱内壁上，若干的所述导流板分别沿着液体流动趋势的方向倾斜设置，所述导流板外表面设置有氢氧催化剂，所述第一进气管上设置有第一电磁阀，所述第一进气管与所述取样组件连接。
7.进一步的，所述拆卸部件包括设置于所述反应箱内壁上的支架，所述导流板通过螺栓安装在所述支架上。
8.进一步的，所述取样组件包括外箱和取样容器，所述外箱顶部上设置有控制器和开关，所述外箱内设置有气体流量计，所述气体流量计上设置有第二进气管和第二出气管，所述第二出气管上设置有第一电磁阀，所述控制器分别与所述第一电磁阀和开关连接，所述取样容器放置在所述外箱内，所述取样容器两端上分别设置有第三进气管和第三出气管，所述第一进气管和第二出气管分别通过快速接头与所述第三出气管和第三进气管连接，所述第三出气管和第三进气管上均设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀通过接插件与所述控制器连接。
9.进一步的，所述导流板前端朝下倾斜设置。
10.进一步的，所述反应箱底部上设置有排水阀门。
11.进一步的，所述氢氧催化剂为pd/pt
‑
al2o3疏水催化剂涂层。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、从取样组件排出的放射性气体经第一进气管进入反应箱内并与在导流板上的氢氧催化剂催化下反应生成阻燃物质(水)，减少了放射性气体中氢氧含量，有效降低放射性气体直接排入衰变装置后的爆炸风险，提高了安全性。
14.2、进入反应箱内的放射性气体在导流板的作用下，使得气体沿着由多个似“z”形首尾相连形成的通道流向反应箱顶部流动，增加了气流的流程，进而增加了气流与氢氧催化剂的接触面积，使氢氧反应更加充分。
15.3、利用导流板均沿着液体流动趋势方向倾斜设置，使氢氧反应生成的水从导流板上流走，减小导流板上水的积累，提高了氢氧催化剂的活性，增加氢氧反应效率。
16.4、利用反应箱收集氢氧反应生成的水及取样过程中带出的水，再通过反应箱底部的排水阀门排出，对放射性水进行收集和集中排放，有效避免了放射性水直接排出而对环境造成污染的问题。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型中取出取样容器后的结构示意图；
19.图3为本实用新型中取样容器的结构示意图；
20.图4为图1中a
‑
a处放大图；
21.图5为图1中b处放大图；
22.图中：1、外箱；2、反应箱；3、导流板；4、第一出气管；5、箱盖；6、开关；7、控制器；8、气体流量计；9、第二进气管；10、第二出气管；11、第一电磁阀；12、快速接头；12a、母接头；12b、公接头、13、第三进气管；14、第二电磁阀；15、取样容器；16、接插件；16a、母端；16b、公端；17、第三出气管；18、第一进气管；19、螺栓；20、支架。
具体实施方式
23.为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
24.参见图1至5，本实用新型提供一种具有除氧功能的放射性气体取样装置，包括反应箱2、箱盖5和若干的导流板3，反应箱2顶部和下部分别设置有第一进气管18和第一出气管4，箱盖5密封盖合于反应箱2顶部上，打开箱盖5后方便于在氢氧催化剂老化或失效后更换导流板3，若干的导流板3通过拆卸部件交错设置于反应箱2内壁上，导流板3外表面设置有氢氧催化剂，氢氧催化剂在作用在于催化氢气和氧气反应生成水，若干的导流板3分别沿着液体流动趋势的方向倾斜设置，有利于氢氧反应生成的水从导流板3上流走，以提高氢氧催化剂的活性，导流板3相邻三个面与反应箱2相邻三个内表面相贴合，导流板3的第四个平面和反应箱2的第四个内表面间设置有间隙，使得放射性气体沿由多个似“z”形首尾相连形成的通道流向反应箱2顶部，有效增加了气流的流程，提高了氢气、氧气和氢氧催化剂的接触面积，进而提高氢氧催化效果，第一进气管18上设置有第一电磁阀11，取样完成后控制第一电磁阀11关闭，避免反应箱2内的放射性气体经第一进气管18直接排入大气，第一进气管
18与取样组件连接，取样组件排出的放射性气体通过第一进气管18排入反应箱2底部。
25.具体的，拆卸部件包括设置于反应箱2内壁上的支架20，导流板33通过螺栓19拆卸式安装于支架20上，方便于更换导流板。
26.具体的，取样组件包括外箱1和取样容器15，外箱1顶部上设置有控制器7和开关6，外箱1内设置有气体流量计8，气体流量计8采用玻璃转子流量计，使取样过程中能直观得观测流量，提高取样操作便利性，气体流量计8上设置有第二进气管9和第二出气管10，第二出气管10上设置有第一电磁阀11，控制器7分别通过导线与第一电磁阀11和开关6连接，取样容器15放置于所述外箱1内，取样容器15两端上分别设置有第三进气管13和第三出气管17，第一进气管18和第二出气管10分别通过快速接头12与第三出气管17和第三进气管13连接，快速接头12包括相配合的公接头12b和母接头12a，第一进气管18和第二出气管10的端部上均设置有公接头12b，第三进气管13和第三出气管17的端部上均设置有母接头12a，第三进气管13和第三出气管17上均设置有第二电磁阀14，第二电磁阀14通过接插件16与控制器7连接，接插件16包括相配合的母端16a和公端16b，母端16a通过导线与第二电磁阀14连接，公端16b通过导线与控制器7连接，导线为图1
‑
3中的虚线。
27.具体的，导流板3向下倾斜设置，使得氢氧反应生成的水沿着导流板3流向反应箱2底部，减少导流板3水的积累，且有利于放射性水的收集。
28.具体的，反应箱2底部上设置有排水阀门，方便放排反应箱2内的积水。
29.具体的，氢氧催化剂为pd/pt
‑
al2o3疏水催化剂涂层，利用pd/pt
‑
al2o3疏水催化剂涂层的疏水性，有效减少了导流板3上的积水，提高氢氧的反应效果。
30.本实用新型的工作原理为：
31.进行取样时，将取样容器15放在外箱1内，由于取样容器15两端上分别设置有第三进气管13和第三出气管17，且第三进气管13和第三出气管17上均设置有第二电磁阀14，且控制器7通过导线连接有公端16b，第二电磁阀14亦通过导线连接有母端16a，将公端16b插入母端16a内使控制器7与第二电磁阀14连接，将第一进气管18和第二出气管10端部上的公接头12b分别插入第三进气管13和第三出气管17端部上的母接头12a内，使第一进气管18和第三出气管17连接、第二出气管10和第三进气管13连接，测试人员按动开关6，控制器7接收到开关6信号并控制第一电磁阀11和第二电磁阀14打开，放射性气体通过第二进气管9进入气体流量计8内并经第二出气管10流出，测试人员通过观察气体流量计8的显示更直观得确定气流流量，放射性气体经第二出气管10流入取样容器15内，为了提取具有检测意义的气样，在气体流量计8显示有气体流动的前提下，保持第一电磁阀11和第二电磁阀14开启20分钟，以将管道和取样容器15内的气体完全排出，同时避免提取前段气样，从取样装置排出的放射性气体进入反应箱2后，气体中的氢气和氧气与导流板3上的氢氧催化剂接触，在氢氧催化剂的催化作用下使氢气和氧气产生化学反应生成水；在此过程中在导流板3的作用下，进入反应箱2内的气体沿由多个似“z”形首尾相连形成的通道向反应箱2顶部流动，增加了气流中氢气、氧气和氢氧催化剂的接触面积，提高氢氧反应效果，减少气流中氢氧含量，有效降低放射性气体进入衰变装置后的爆炸风险，提高了操作安全性；同时利用pd/pt
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al2o3疏水催化剂涂层的疏水性和导流板3的倾斜设置，有效减少了导流板3上的积水，提高了氢氧催化剂的活性。取样结束后，按动开关6使控制器7控制第一电磁阀11和第二电磁阀14断电，再断开公端16b和母端16a的机械接连、断开公接头12b和母接头12a的机械接连，最后取
出取样容器15，实现半自动化操作，使得整个取样操作简单、方便，且安全性高。
32.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。