碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

欒記萌

中圖分類號：TM632 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 作為重要的能源轉(zhuǎn)換載體，核電廠在實際運(yùn)作過程中，會產(chǎn)生大量的碘元素，會對周邊環(huán)境以及人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中安裝碘吸附器都是非常重要。在這樣的情況下，本文在簡單了解碘元素的危害后，提出了具體的安裝應(yīng)用策略，以供參考。

關(guān)鍵詞 碘吸附器 核電廠 通風(fēng)系統(tǒng) 安全生產(chǎn)

核電廠在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但核電廠在將核能轉(zhuǎn)化為電能的過程中，勢必會產(chǎn)生一定的放射性氣體，碘元素在氣體中占據(jù)著很大的比重。因此，想要降低碘元素對周邊環(huán)境以及人體健康的危害，就要在通風(fēng)系統(tǒng)中加入碘吸附器，并且保證設(shè)計安裝的合理性，以達(dá)到進(jìn)化空氣的目的。

一、放射性碘的危害

在核電廠運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生大量的放射性核素，這其中含有15中碘同位素，其中放射性I131、I134碘元素對周圍環(huán)境和人體健康有著巨大的危害，必須要引起重視。放射性碘會通過空氣進(jìn)入到牧草、素材、土壤、植物等生物體內(nèi)，進(jìn)入人體體內(nèi)后，會出現(xiàn)較大劑量的持續(xù)照射，最終引發(fā)低甲狀腺素疾病，嚴(yán)重的情況下，還會引發(fā)癌變。在核電廠中，碘元素在氣載放射性流出物中占有很大的比例，因此，必須要采取有效的措施進(jìn)行處理。從當(dāng)前來看，大部分核電廠都選擇了碘吸附器，通過物理吸附和化學(xué)吸附兩種功能的交互使用，來捕捉收集氣態(tài)放射性碘。目前，最為常用的吸附介質(zhì)為煤基碳或者椰殼炭等活性炭，將設(shè)備安放在通風(fēng)系統(tǒng)中，可以避免放射性產(chǎn)物在廠房內(nèi)循環(huán)或者向外擴(kuò)散。但需要注意的是，核電廠和傳統(tǒng)的工業(yè)項目相比，存在著極大的區(qū)別，尤其是在生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境的溫濕度指標(biāo)上，要求十分嚴(yán)格，因此，在安裝碘吸附器的過程中，必須要對一些細(xì)節(jié)內(nèi)容提高重視。

二、碘吸附器在核電廠中通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用策略

從目前國內(nèi)現(xiàn)有的核電廠來看，使用碘吸附器的通風(fēng)系統(tǒng)主要包括以下幾個部分，分別為：反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、核服務(wù)廠房、核安全廠房通風(fēng)系統(tǒng)以及廢氣處理等部門的通風(fēng)系統(tǒng)等。

（一）碘吸附器在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

反應(yīng)堆廠房的碘吸附器被安裝在通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)急過濾管路，在廠房區(qū)污染情況下，應(yīng)急過濾管路會自動啟動，應(yīng)急取風(fēng)口就會獲取到新風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)過過濾處理后，就可以送到各個房間，全面保證廠房內(nèi)操作人員的安全衛(wèi)生。核輔助廠房的碘吸附器被安裝在通風(fēng)系統(tǒng)中的碘排風(fēng)子系統(tǒng)中，主要用于可能被碘污染的房間，只要碘元素濃度達(dá)到一定閾值后，就可以經(jīng)過碘吸附器過濾。需要注意的是，核安全廠房和該廠房的通風(fēng)系統(tǒng)相連接，而反應(yīng)堆廠房和核輔助廠房的排風(fēng)在排入煙囪前，因此，在核安全廠房中的通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時，排風(fēng)是否經(jīng)過碘吸附器，要根據(jù)煙囪排至大氣前碘元素的濃度。核服務(wù)廠房以及核安全廠房的碘吸附器分別被安裝在低流量排風(fēng)系統(tǒng)以及小風(fēng)量清洗回路中，前者主要是保證在正常通風(fēng)分系統(tǒng)停運(yùn)時，低流量排風(fēng)系統(tǒng)可以啟動，避免核電廠出現(xiàn)事故，后者主要是通過輻射防護(hù)功能，降低廠房內(nèi)的惰性氣體和氚元素的濃度。廢棄處理廠房的通風(fēng)系統(tǒng)主要是根據(jù)廢氣中的含氫量運(yùn)作，廢氣被分為了含氫廢氣以及含氧廢氣。含氧廢氣集中在廢棄母管中經(jīng)過系統(tǒng)中的碘吸附器由排氣風(fēng)機(jī)排至核輔助廠房中的通風(fēng)系統(tǒng)，最終排入大氣。

（二）碘吸附器的實際應(yīng)用案例

為了進(jìn)一步驗證碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用的情況，本文以某核電廠的通風(fēng)系統(tǒng)為例，該核電廠采用的是Ⅲ型碘吸附器，過濾空氣中的碘元素和有機(jī)化合物，在保證廠房內(nèi)工作人員安全性的同時，減少排風(fēng)的放射性水平，讓其更符合排放標(biāo)準(zhǔn)。這種Ⅲ型碘吸附器中采用的是浸漬活性炭，屬于氣相吸附器，可以單機(jī)組裝并且現(xiàn)場更換，是目前安全性能較高、使用壽命最長的一種吸附器，能夠有效減少固體放射性廢氣。結(jié)合國家制定的核電廠通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)和管理標(biāo)準(zhǔn)，核電廠想要在實踐應(yīng)用過程中真正滿足規(guī)范化要求，除了要安裝碘吸附器之外，該核電廠還安裝了感溫探測儀，提高吸附效率，精準(zhǔn)快速的感知溫度的變化。不僅如此，根據(jù)核電廠防火規(guī)范制度，該核電廠為了全面規(guī)避潛藏隱患，保證碘吸附器上下游的安全性，在下游設(shè)置了感煙探測器，在上游設(shè)置了防火閥，最大程度避免出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。通過這些設(shè)施形成防火屏障，切斷上下游通風(fēng)，即使發(fā)生火災(zāi)也能夠在一定程度上避免火勢蔓延擴(kuò)大。但是，還有一點需要注意，那就是浸漬活性炭的壽命有限，應(yīng)用到后期性能效果都會出現(xiàn)不用程度的降低，因此要定期進(jìn)行更換，此外，碘吸附器必須要做到耐溫耐濕，除了要采取有效措施避免燃燒之外，還要延長使用壽命。從該核電廠的使用情況來看，Ⅲ型碘吸附器中的浸漬活性炭燃點較高，火災(zāi)發(fā)生概率較低，而且該核電廠的核電放射物低于50m Sv，滿足國家提出的基本要求。除此之外，在實際應(yīng)用前，核電廠還對碘吸附器進(jìn)行了測試，根據(jù)測試結(jié)果來看，在安裝了碘吸附器后，該核電廠釋放氣體中98%的碘元素被吸收，其中含有大量的有機(jī)碘成分[2]。

三、結(jié)語

綜上所述，碘吸附器是核電廠通風(fēng)系統(tǒng)必不可少的存在，該設(shè)備的合理安裝和應(yīng)用，關(guān)系到每一個工作人員的安全，更承擔(dān)著保證周邊環(huán)境和核電廠本身安全運(yùn)行的關(guān)鍵。通過本文分析研究表明，在實際應(yīng)用過程中，想要充分發(fā)揮出該設(shè)備的功能，保證核電廠穩(wěn)定發(fā)展，就必須要注意碘吸附器的安裝細(xì)節(jié)和位置。

參考文獻(xiàn)：

[1]明艷，萬忠義.Ⅲ型碘吸附器在ACP1000核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2019，36（04）：61-62.

[2]劉海榮.碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（10）：89-90.