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，回路的特定侵蚀发生，其引起侵蚀产物的形成，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变得载有固体的不溶解的侵蚀产物，由于固体沉积物的形成，引起污染和可能的初级回路的一些部分的劣化。
[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，因此导致电厂效率的下降和次级回路的可能的劣化。
[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/或次级回路中的固体不溶解侵蚀产物的含量。
[0006]从文件EP 0077258 (Dl)中可知一种方法和系统，其目的是确定在高温和高压(以便于接近核反应堆的设计操作条件)下液体中存在的固体不溶解侵蚀产物的浓度。
[0007]然而，在文件Dl中描述的系统未使得能够准确地表征冷却回路中流动的液体中存在的侵蚀产物的量，因为分析步骤发生在冷却回路中取得的样品的温度和压力下降之后。
[0008]因此，这样的设备不表示反应堆实际操作条件下的初级和/次级回路中的侵蚀产物。
【发明内容】
[0009]在这一上下文中，本发明目的在于提供用于表征侵蚀产物的系统，使得能够尽可能接近操作条件地表征初级和/或次级回路中存在的侵蚀产物。
[0010]为此，本发明提供用于表征在核反应堆冷却回路中存在的侵蚀产物的系统，所述表征系统具有连接至反应堆的冷却回路的管道，冷却流体流过管道，该系统的特征在于其包括:
[0011]-串联的至少两个过滤装置，下游的过滤装置具有比位于上游的过滤装置小的孔尺寸，过滤装置能够使冷却流体穿过；
[0012]-与过滤装置中的每个过滤装置相关联的差压传感器，从而使确定过滤装置中的每个过滤装置的阻碍速率成为可能；
[0013]-温度调节装置，调节在管道中流动的所述冷却流体的温度。
[0014]归因于根据本发明的设备，可在接近反应堆的设计操作条件的温度条件下表征侵蚀产物。
[0015]根据本发明的表征系统因此使得能够标识核反应堆冷却回路(初级回路和次级回路)中的侵蚀产物的量以及粒子的性质。
[0016]这样的设备因此使得能够在核反应堆的操作期间，获得初级和/或次级回路中存在的固体侵蚀产物的更好表示。
[0017]这样的设备还使得能够建立关于作为液体温度的函数的侵蚀产物的物理化学行为的法则，调节装置使得能够提高或降低液体温度。
[0018]而且，本发明的这种表征系统还将使得能够更好地理解电厂机组的放射性核素的体积和表面活性，拟定电厂机组的侵蚀产物的清单，以及开发适于市场需求的膜和净化过滤器。
[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可能的组合取用的特性中的一个或者多个特征:
[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]-与过滤装置中的每个过滤装置相关联的差压传感器使得可能在线确定过滤装置中的每个过滤装置的阻碍速率；
[0025]-温度调节装置，由用于调节穿过串联的所述至少两个过滤装置的冷却流体的温度的第一加热和/或冷却装置形成；和/或由用于调节在过滤装置上游流动的冷却流体的温度的第二加热和/或冷却装置形成；
[0026]-温度调节装置将液体的温度调节至200°C和360°C之间；
[0027]-系统包括用于维持在过滤装置处的在60和150巴(bar)之间的压力的装置。
【附图说明】
[0028]本发明的进一步特性和优点将从下文中给出的其描述中更加清晰地显现，通过指示的方式且绝非限制性目的，参考唯一的附图，其示意性地示出了根据本发明的表征系统。
【具体实施方式】
[0029]唯一的附图示出了根据本发明的用于在线表征核反应堆的冷却回路中存在的侵蚀产物的系统的示意图。
[0030]根据本发明的表征系统100是一种设备，其使得能够在与核反应堆的设计操作条件相似的条件下，有利地在线(即，在反应堆的操作期间连续的)进行串联过滤。
[0031]系统100包括通过抽头(tap)连接至反应堆的冷却回路I (初级或者次级回路)的管道20，从而允许冷却流体沿着箭头指示的方向在管道20中永久流动。
[0032]冷却流体穿过过滤设备21，其包括三个过滤膜，沿着管道10中液体的流动方向分别表示为13、14和15。膜13、14、15中的每个膜具有不同的孔尺寸，下游位置的膜具有比上游位置的膜更小的孔尺寸。因此，过滤设备使得能够表征胶体(即，在lnm(纳米)和Iym(微米)之间)形态的侵蚀产物的尺寸分布。有利地，第一过滤膜13具有尺寸在3 μπι和5 μπι之间的孔。
[0033]有利地，位于第一膜13的下游的第二过滤膜14具有尺寸在0.4 μ m和0.6 μ m之间的孔。
[0034]有利地，位于第二膜14的下游的第三过滤膜15具有尺寸在0.01 μ m至0.1 μ m之间的孔。
[0035]当冷却流体在管道20中流动时，依赖于冷却流体中存在的侵蚀产物的量和性质，不同的膜13、14和15堵塞。继膜13、14、15中的每个膜堵塞后，在线由操作者通过差压传感器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。根据差压传感器16执行的测量，通过与标准对比，可评估侵蚀产物的性质和浓度。
[0036]管道20还包括温度调节装置22，位于过滤设备21的上游。该温度调节装置22使得能够在液体穿过过滤设备21之前，将液体冷却和/或加热至期望的表征温度。
[0037]根据本发明的表征系统100特别地旨在于表征在设计操作条件下的冷却液体中存在的侵蚀产物。因此，例如，调节装置22使得能够将液体调节至200°C和360°C之间的温度。
[0038]为了进一步改善系统，并且保证在给定温度下侵蚀产物的表征性能，过滤设备21被第二温度调节装置23围绕，从而使得能够使液体的温度在穿过膜13、14、15时维持在期望温度。
[0039]有利地，温度调节装置23由炉形成，从而使得能够使流过膜的液体维持在200°C和360°C之间。
[0040]通过示例的方式，根据本发明的表征系统100的管道20可用于在范围从200°C到360°C的温度条件以及范围从60到150巴(bar)的压力条件(通过阀门和压力传感器的集)下，表征液体中的侵蚀产物。
[0041]系统100还包括冷却装置4，从而使得能够使液体在过滤之后、在被收集回收之前被冷却。
[0042]在侵蚀产物的在线分析之后，膜可被拆除并且再生以用于补充分析，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。
[0043]因此，根据本发明的系统使得能够获得在核反应堆的初级和/或次级回路中流动的侵蚀产物的更好表示。因此，归因于根据本发明的系统而获得的结果将使得能够例如更好地理解蒸汽发生器的淤塞因素和/或堵塞速率的演变。
【主权项】
1.一种用于表征核反应堆冷却回路中存在的侵蚀产物的系统(100)，所述表征系统具有与所述反应堆(I)的所述冷却回路连接的管道(20)，冷却流体流过所述管道，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更小的孔尺寸，所述过滤装置(13，14，15)能够使所述冷却流体穿过； -与所述过滤装置中的每个过滤装置相关联的差压传感器(16)，能够确定所述过滤装置中的每个过滤装置的阻碍速率； -温度调节装置(22，23)，调节在所述管道(20)中流动的所述冷却流体的温度。2.根据权利要求1所述的用于在线表征核反应堆冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(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冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第一过滤装置(13)具有尺寸在3μπι和5μπι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冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第二过滤装置(14)具有尺寸在0.4 μ m和0.6 μ m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冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，第三过滤装置(15)具有尺寸在0.01 μπι和0.Ιμπι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冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，与所述过滤装置(13，14，15)中的每个过滤装置相关联的所述差压传感器(16)能够在线确定所述过滤装置中的每个过滤装置的所述阻碍速率。7.根据前述权利要求之一所述的用于在线表征核反应堆冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，所述温度调节装置由用于调节穿过串联的所述至少两个过滤装置(13，14，15)的所述冷却流体的温度的第一加热和/或冷却装置(23)、和/或用于调节在所述过滤装置(13，14，15)的上游流动的所述冷却流体的温度的第二加热和/或冷却装置(22)形成。8.根据前述权利要求之一所述的用于在线表征核反应堆冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，所述温度调节装置(22，23)将液体的温度调节至200°C和360 °C之间。9.根据前述权利要求之一所述的用于在线表征核反应堆冷却回路(I)中存在的侵蚀产物的系统(100)，其特征在于，所述系统(100)包括用于维持所述过滤装置(13，14，15)处的在60巴和150巴之间的压力的装置。
【专利摘要】本发明涉及用于表征核反应堆冷却回路中存在的侵蚀产物的系统(100)，所述表征系统具有与反应堆冷却回路(1)连接的管道(20)，冷却剂流过管道，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)能够使冷却流体穿过；与过滤装置中的每个过滤装置相关联的差压传感器(16)，使得可能确定过滤装置中的每个过滤装置的堵塞程度；温度调节装置(22，23)，调节流过管道(20)的所述液体的温度。
【IPC分类】G21C17/02, B01D46/00, G01N15/06
【公开号】CN105120980
【申请号】CN201480004990
【发明人】K·努沃特卡
【申请人】阿海珐
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年1月17日
【公告号】EP2945727A1, US20150364223, WO2014111523A1