专利名称：:用于钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统的制作方法用于钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统
技术领域：
：本实用新型属于钠冷快中子增殖反应堆，具体涉及钠冷快中子增殖反应堆的氩气吹扫与衰变系统。
背景技术：
：钠冷快中子增殖反应堆的一、二回路采用液态金属钠做为传热剂，采用惰性气体一一氩气作为金属钠的保护气体。在反应堆的一回路中，覆盖氩气是具有放射性的，其放射性来源主要有如下四项氩气自身的活化；冷却剂钠中杂质的气态活化产物；放射性钠的蒸汽气溶胶；破损燃料元件泄漏的裂变气体或挥发性核素。通常，反应堆堆内气腔覆盖氩气中放射性核素比活度(Bq/l)如表1所示。表1反应堆堆内气腔覆盖氩气中放射性核素比活度(Bq/1)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>在反应堆的运行和停堆换料、检修过程中将产生大量的放射性氩气，如何处理这些放射性氩气，使反应堆能安全运行，工作人员不受伤害和周围环境不遭受污染，这是钠冷快中子增殖反应堆在施工、设计中所面临的重大安全问题。目前，对这些放射性氩气的处理一般采用过滤处理后直接排放的方式，对环境构成一定威胁。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一个安全、经济、实用的放射性氩气回收处理系统，保证钠冷快中子增殖反应堆安全、绿色地运行。一种用于钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统，由隔膜压縮机和氩气衰变罐以及相应的阀门、管道和控制监测设备组成。关键在于本系统还设置一台氩气缓冲罐，氩气缓冲罐通过隔膜压縮机和氩气衰变罐相连。氩气缓冲罐保证隔膜压縮机的进气压力、流量稳定；隔膜压缩机为本系统提供了压縮放射性氩气的动力源；氩气衰变罐是放射性氩气贮存和衰变的容器。为了与钠冷快中子增殖反应堆运行周期相匹配，避免放射性氩气高活度排放，可以设多个氩气衰变罐相互更换使用。另外，为了保证系统的可靠性，增加系统的冗余度，可设两台隔膜压縮机并联使用。本系统的操作原理为通过隔膜压縮机把从反应堆主容器和相关设备中吹扫出的放射性氩气压縮到氩气衰变罐中进行贮存，气体中的放射性核素通过一个换料周期的衰变，放射性活度降到豁免水平，再经过检测与取样系统，如果氩气品质满足再利用的要求，则输入到一次氩气分配罐中进行再利用，如果杂质含量较多则排入工艺排放系统通过过滤、稀释后排放。图l钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统结构示意图。具体实施方式针对目前所使用的钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统在排放方面存在一定隐患的问题，本实用新型提供一种新的解决方案。下面结合附图对本方案作进一步的说明。如图1所示，一种钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统，由一个氩气缓冲罐1、两台并联的隔膜压縮机2和两个并联的氩气衰变罐3，以及相应的阀门、管道和控制监测设备构成。氩气缓冲罐1通过隔膜压縮机2和氩气衰变罐3相连。其主要参数为(1)系统设计参数系统设计压力10MPa，设计温度IO(TC。氩气在衰变罐中的衰变时间可保持反应堆的一个换料周期(80d)或更长。(2)主要设备氩气衰变罐容积5.3m3，工作压力8MPa，工作温度为常温IO(TC。氩气缓冲罐容积2m3。薄膜压縮机流量20m3/h，最终出口压力8MPa10MPa。根据实施例所设计的氩气吹扫与衰变系统，其处理情况如下-(1)正常工况下，本系统接受的气体是停堆冷却几天后，并经钠冷凝阱、过滤器处理过的气体，因此放射性较小，特别是不会含"Na及短半衰期的23Ne，氩气衰变罐中气体的主要放射性核素活度见表2。表2正常工况下氩气衰变罐中气体的主要放射性核素活度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(2)事故工况下，为保证反应堆放射性的安全作更保守的考虑，假定反应堆刚停堆就要求向一次氩气吹扫与衰变系统输送放射性极强的覆盖氩气，而且此时钠冷凝阱、过滤器失效。这样堆内气腔中的551113的覆盖氩气全部紧急排向衰变罐中的一个罐(容积5.3m3)，则由于覆盖氩气的体积被压縮而使衰变罐中气体的比活度增加10倍。并对长寿命同位素再考虑一定的积累因子。则事故工况下衰变罐中气体内所含各主要放射性核素比活度如表3。表3事故工况下衰变罐中气体内所含各主要放射性核素比活度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>133Xe1.OX109135Xe6.2X10785Kr2.1X10885Kr5.3X10687Kr1.5X10688Kr7.9X10688Rb7.9X10e24Na3.OX10722Na2.3X103131J8.1X101134Cs2.3X104137Cs7.5X1053H4.1X104经过80天以上时间的衰变，衰变罐中的放射性核素只需考虑85Kr、134Cs、'"Cs和3H半衰期长的核素。假定事故情况下排放的氩气经衰变后全部送入一次氩气分配罐回收再利用，一次氩气分配罐中气体的放射性比活度如表4。表480天以上时间的衰变后氩气分配罐中气体的放射性比活度核素比活度(Bq/1)85Kr1.2X108134Cs1.3X104137Cs4.2X1053H2.3X104根据GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》表Al"作为申报豁免基础的豁免水平"，所排放的氩气中41Ar的比活度不得超过1.0X102Bq/g，总活度不得超过1.0X109Bq。如果衰变后的氩气不能满足再利用的要求，也能完全满足安全排放的要求。权利要求1.一种钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统，由隔膜压缩机(2)和氩气衰变罐(3)以及相应的阀门、管道和控制监测设备组成，其特征在于系统还设置一台氩气缓冲罐(1)，氩气缓冲罐(1)通过隔膜压缩机(2)和氩气衰变罐(3)相连。2.根据权利要求1所述的钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统，其特征在于所述的氩气衰变罐(3)可以为多个并联。3.根据权利要求1所述的钠冷快堆的氩气吹扫与衰变系统，其特征在于所述的隔膜压縮机(2)可以为多个并联。专利摘要本实用新型公开了一种钠冷快中子增殖反应堆的氩气吹扫与衰变系统。该系统由一个氩气缓冲罐、两台并联的隔膜压缩机和两个并联的氩气衰变罐，以及相应的阀门、管道和控制监测设备构成。它是一个安全、经济、实用的放射性氩气回收处理系统，是保证钠冷快中子增殖反应堆安全、绿色地运行的有效措施之一。文档编号G21F9/02GKCN201126714SQ200720177975公开日2008年10月1日申请日期2007年9月30日发明者丹和,唐朝晖,曹文峰,董碧波申请人:中国原子能科学研究院导出引文BiBTeX,EndNote,RefMan