一种核电站在线报警联动快速采样装置的制作方法

本发明属于核电站放射性监测，具体涉及一种核电站在线报警联动快速采样装置。

背景技术：

1、核电机组在设计时，对部分放射性相关的液态介质储罐和地坑中设置了在线辐射监测仪表，以实现对介质的放射性活度浓度进行实时监测。在线仪表设置了监测报警阈值，当被测介质放射性活度超过在线监测仪表的报警阈值时，仪表就地处理单元会发出声光报警信号，并将报警信号传送至控制室数据终端。在控制室的工作人员收到报警信号后，需进一步对介质的放射性活度浓度进行确认和水质监测，以证实报警信号的真实性以及产生原因，并判断是否根据系统工况采取相应的管控措施。如经过验证，介质活度浓度正常，报警信号是由仪表本身异常产生，则需要对仪表进行检查或校验。

2、当在线仪表出现超阈值报警时，控制室响应人员到达现场需要一定的时间，一般为半小时左右(距离较远的需要更长时间)，人员到达现场后报警信号有可能已经消失或者液态介质状态已经发生变化。核电厂现场地坑均未设置采样装置，需人工用系了绳子的水桶在地坑边缘打水采样，存在安全隐患；大部分储罐无采样口或者储罐采样口取到的样品无代表性。因此，受制于介质采样条件的限制，无法及时有效地对报警信号真实性进行验证，影响控制室工作人员的行动决策，同时也存在一定的核安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种核电站在线报警联动快速采样装置，当在线仪表出现超阈值报警后，采样装置被联动触发启动，在短时间内自动完成采样，解决储罐或地坑采样难和采样代表性的问题；自动采集到的样品介质与在线仪表测量的介质一致，采样代表性得到保证。

2、为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

3、一种核电站在线报警联动快速采样装置，手动截止阀a与杂质过滤器连接；手动截止阀a与采样泵连接；采样泵与电子流量计和电动阀b连接；采样泵与控制单元连接；控制单元与电子流量计连接；控制单元与电动阀a连接；控制单元与电动阀b连接；电子流量计与电动阀a连接；电动阀a与采样瓶连接；手动截止阀b与采样瓶支撑装置和电动阀b连接。

4、维护模式：控制单元与采样泵、电动阀a、电动阀b、电子流量计以及在线仪表之间的信号处于断开状态；电动阀a和电动阀b处于关闭状态，采样泵处于停运状态；手动截止阀a和手动截止阀b处于关闭状态。

5、待采样模式：控制单元与采样泵、电动阀a、电动阀b、电子流量计以及在线仪表之间的信号处于连接状态；手动截止阀a和手动截止阀b处于开启状态；电动阀a和电动阀b处于关闭状态，采样泵处于停运状态；控制单元处于待触发状态，控制单元显示已设置的采样体积、瞬时流量数值以及累计采样流量数值，此时瞬时流量和累计采样流量数值为0，采样体积为已设置的数值；采样瓶已被清洗干净，瓶中无液体，并已被采样瓶支撑装置固定。

6、联动采样模式：在控制单元被在线辐射监测仪表超阈值报警信号触发前，控制单元状态为待采样模式；在线辐射监测仪表出现超阈值报警后，报警信号触发控制单元；控制单元被触发后，在复位前不能被连续触发；控制单元先开启电动阀b，然后启动采样泵；采样泵启动后排水1min；排水时间到1min后，控制单元先自动关闭采样泵，然后再关闭电动阀b，排水润洗结束；排水润洗结束后，控制单元先开启电动阀a，然后启动采样泵，开始采样；控制单元显示累计采样体积达到设定体积后，控制单元立即关停采样泵和电动阀a，采样完成。

7、换样：采样完成后，在线仪表报警响应人员用新的采样瓶更换掉原有采样瓶，并使用瓶盖对装有样品的采样瓶密封；换样人员按下控制单元上的复位键，控制单元模式进入待采样模式；报警响应人员将采样瓶转运至实验室分析，将分析数据反馈控制室人员，控制室人员根据实验分析结果决定下一步响应行动。

8、手动截止阀a、电动阀b、电动阀a、手动截止阀b以及采样瓶支撑装置为不锈钢材质，表面涂有防锈漆。

9、采样瓶的有效容积为2.0l。

10、杂质过滤器的滤网为金属铜质滤网。

11、杂质过滤器设置在距离储罐或地坑内在线仪表探头不超过20cm处。

12、采样瓶支撑装置内置压力弹簧，其上还设置有采样瓶支撑装置下水孔。

13、本发明所取得的有益效果为：

14、1)采样装置实现了对储罐、地坑等封闭空间的快速采样。彻底解决了核电厂封闭空间采样难，在线仪表超阈值报警信号无法得到有效验证的问题；

15、2)采样装置采样步骤完全自动化和电子化，采样操作完全代替了人工，提高了采样效率，消除了对储罐和地坑等封闭空间人工采样操作的安全风险；

16、3)采样装置由在线仪表超阈值报警信号自动触发采样动作，采样几乎与在线仪表超阈值报警信号在同一时间，确保在线仪表探头附件的液体介质被采集到，确保了采样代表性和样品分析结果的准确性，有利于验证在线仪表报警的真实性以及样品水质；

17、4)采样装置具有自动润洗功能，且润洗时间可灵活设置，确保采集到的样品为密闭空间的样品，保证了样品分析结果的有效性；

18、5)润洗废液通过管线排向房间地漏，确保废液得到闭环管控；

19、6)可根据不同的分析需求灵活设置采样体积，更具有针对性；

20、7)整套采样装置除过滤器外，其余装置均在房间开放空间内，方便设备检查和维护；

21、8)采样装置设计有三种控制模式，且具有复位功能。在采样结束后，只有当人工按下复位键后，控制模式才可以恢复至待采样模式，可避免在短时间内，因在线仪表出现高频次瞬发超阈值报警导致采样装置多次重复采样。

技术特征：

1.一种核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：手动截止阀a与杂质过滤器连接；手动截止阀a与采样泵连接；采样泵与电子流量计和电动阀b连接；采样泵与控制单元连接；控制单元与电子流量计连接；控制单元与电动阀a连接；控制单元与电动阀b连接；电子流量计与电动阀a连接；电动阀a与采样瓶连接；手动截止阀b与采样瓶支撑装置和电动阀b连接。

2.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：维护模式：控制单元与采样泵、电动阀a、电动阀b、电子流量计以及在线仪表之间的信号处于断开状态；电动阀a和电动阀b处于关闭状态，采样泵处于停运状态；手动截止阀a和手动截止阀b处于关闭状态。

3.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：待采样模式：控制单元与采样泵、电动阀a、电动阀b、电子流量计以及在线仪表之间的信号处于连接状态；手动截止阀a和手动截止阀b处于开启状态；电动阀a和电动阀b处于关闭状态，采样泵处于停运状态；控制单元处于待触发状态，控制单元显示已设置的采样体积、瞬时流量数值以及累计采样流量数值，此时瞬时流量和累计采样流量数值为0，采样体积为已设置的数值；采样瓶已被清洗干净，瓶中无液体，并已被采样瓶支撑装置固定。

4.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：联动采样模式：在控制单元被在线辐射监测仪表超阈值报警信号触发前，控制单元状态为待采样模式；在线辐射监测仪表出现超阈值报警后，报警信号触发控制单元；控制单元被触发后，在复位前不能被连续触发；控制单元先开启电动阀b，然后启动采样泵；采样泵启动后排水1min；排水时间到1min后，控制单元先自动关闭采样泵，然后再关闭电动阀b，排水润洗结束；排水润洗结束后，控制单元先开启电动阀a，然后启动采样泵，开始采样；控制单元显示累计采样体积达到设定体积后，控制单元立即关停采样泵和电动阀a，采样完成。

5.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：换样：采样完成后，在线仪表报警响应人员用新的采样瓶更换掉原有采样瓶，并使用瓶盖对装有样品的采样瓶密封；换样人员按下控制单元上的复位键，控制单元模式进入待采样模式；报警响应人员将采样瓶转运至实验室分析，将分析数据反馈控制室人员，控制室人员根据实验分析结果决定下一步响应行动。

6.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：手动截止阀a、电动阀b、电动阀a、手动截止阀b以及采样瓶支撑装置为不锈钢材质，表面涂有防锈漆。

7.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：采样瓶的有效容积为2.0l。

8.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：杂质过滤器的滤网为金属铜质滤网。

9.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：杂质过滤器设置在距离储罐或地坑内在线仪表探头不超过20cm处。

10.根据权利要求1所述的核电站在线报警联动快速采样装置，其特征在于：采样瓶支撑装置内置压力弹簧，其上还设置有采样瓶支撑装置下水孔。

技术总结
本发明属于核电站放射性监测技术领域，具体涉及一种核电站在线报警联动快速采样装置。手动截止阀A与杂质过滤器连接；手动截止阀A与采样泵连接；采样泵与电子流量计和电动阀B连接；采样泵与控制单元连接；控制单元与电子流量计连接；控制单元与电动阀A连接；控制单元与电动阀B连接；电子流量计与电动阀A连接；电动阀A与采样瓶连接；手动截止阀B与采样瓶支撑装置和电动阀B连接。当在线仪表出现超阈值报警后，采样装置被联动触发启动，在短时间内自动完成采样，解决储罐或地坑采样难和采样代表性的问题；自动采集到的样品介质与在线仪表测量的介质一致，采样代表性得到保证。

技术研发人员：康健雄,赵喜寰,李中华,赵鸿翮,潘同金,陈全利,温小锋
受保护的技术使用者：江苏核电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5