气体活度监测道取样泵故障原因分析及处理方法

余洋　齐利

摘 要：本文陈述了海南核电站主控室新风口气体活度监测道多次出现取样泵卡死停运的情况，分析了故障的原因；结合冷冻式空气干燥器的工作原理及特点，对该监测道的取样气体的干燥提出了可行性建议。

关键词：辐射监测仪表；冷冻式空气干燥器；

引言

辐射监测系统又称为KRT系统，是与电厂运行工况直接相关的重要系统，它可连续自动地监测电站各处的辐射情况，分析反应堆的安全状态，自动隔离或切换排放系统，减少事故释放，为核电站的安全运行提供必要的资料。

主控室新风口气体活度监测道是福岛核事故后的改进项目，用于连续监测主控室新风口进气气体是否有放射性。该监测道由探测装置、源检装置、测量箱、端子箱、集中处理插件、电气箱、取样泵和取样回路装置组成。其工作原理是取样气体通过取样回路进入探测装置取样容器中，塑料闪烁体接受取样气体中的β射线，放出荧光，光电倍增管将此信号转换成负的电脉冲信号，此负脉冲通过电容耦合经射极输出器输入到就地处理箱放大电路变成正脉冲，再进入单道脉冲幅度分析电路，将信号甄别成形，输出标准信号进入计数电路计数，与报警阈值做比较，判断是否报警。

近期该监测道因取样气体湿度过大，导致取样泵内碳片破碎，并引起取样泵卡死，设备出现故障报警而不可用，影响监测通道正常监测。

1.故障现象及分析

监测道取样泵从上游管道抽取取样气体，但因其湿度过大，导致取样泵内潮湿，碳片磨损产生的碳粉吸附在泵内不易被气体吹走，工作時加剧了碳片的磨损进而减短了碳片的使用寿命，短期内多次出现碳片破碎将泵卡死的情况，而通道不可用，导致主控室新风口气体无法得到有效的连续测量，也加快了碳片的更换。

通过查找取样的上游，发现取样管道上游接口位于主控室新风口进气孔管道的上部，不存在上游管道往取样管道内漏水的可能；取样管道从上游抽取气体，只经过一根管道进入探测装置，并未与其他管道交汇，不存在其他管道向内排水的可能；碳片多次破碎时正值雨季，空气湿度较大，取样气体从外部进入，由于内外存在温差，且内部取样管线较长，气体中的水分会加剧冷凝；通过用压缩空气向取样管道反向冲洗，可在主控室进气管道入口发现有水排出。通过分析断定是气体湿度过大，使得碳片潮湿并破碎，最终导致取样泵被卡死。

2.可行性建议

针对取样气体中湿度过大的现象，可在取样回路的前端加装一个冷冻式空气干燥器，将气体中的水分排出。冷冻式空气干燥器是根据空气冷冻干燥原理，利用制冷剂通过压缩、冷凝、膨胀、蒸发不断循环工作，从而将含有大量水蒸汽的压缩空气在低温下过饱和冷凝下来，析出多余的水分，获得所需要的干燥空气。

湿度大的气体进入冷冻式空气干燥器，经过管道冷却降温，使气体中的水分凝结成液滴，再与气体一起流入干燥器内的水气分离装置，气体穿过水气分离装置上的小孔进入探测装置，而冷却形成的液滴无法穿过小孔，吸附在水气分离装置内被排出。

冷冻式空气干燥器可以有效地针对气体湿度过大的现象进行优化：

1）在有限的空间内有较大的冷却面积，换热效率高；

2）除了消耗一定的电能，几乎没有其他原材料的消耗；

3）易于安装，操作简单，维护方便。

使用冷冻式空气干燥器可以有效改善取样气体中湿度过大的现象，得到干燥的气体，保证了监测道的稳定运行，控制碳片的消耗，同时减少泵被碳片卡死的次数，进而保护了泵。

3.小结

本文分析了海南核电站主控室新风口气体活度监测道近期多次出现碳片破碎导致取样泵卡死的问题，并结合冷冻式空气干燥器的特点，为上述问题提供可行性建议，希望对海南核电站消除该缺陷提供建设性的参考。

参考文献：

[1]昌江电厂辐射监测（KRT）系统竣工文件安装调试分卷（10）.2008：183-202.

作者简介：

余洋（1976.03--），性别：女，籍贯：四川省，学历：大专，毕业于四川核工业职工大学；现有职称：初级工程师；研究方向：辐射防护；