碘吸附器在核电厂通风系统中的应用

栾记萌

中图分类号：TM632 文献标识：A 文章编号：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 作为重要的能源转换载体，核电厂在实际运作过程中，会产生大量的碘元素，会对周边环境以及人体产生严重的危害，因此，在核电厂通风系统中安装碘吸附器都是非常重要。在这样的情况下，本文在简单了解碘元素的危害后，提出了具体的安装应用策略，以供参考。

关键词 碘吸附器 核电厂 通风系统 安全生产

核电厂在国家经济建设过程中发挥着至关重要的作用，但核电厂在将核能转化为电能的过程中，势必会产生一定的放射性气体，碘元素在气体中占据着很大的比重。因此，想要降低碘元素对周边环境以及人体健康的危害，就要在通风系统中加入碘吸附器，并且保证设计安装的合理性，以达到进化空气的目的。

一、放射性碘的危害

在核电厂运行过程中，会产生大量的放射性核素，这其中含有15中碘同位素，其中放射性I131、I134碘元素对周围环境和人体健康有着巨大的危害，必须要引起重视。放射性碘会通过空气进入到牧草、素材、土壤、植物等生物体内，进入人体体内后，会出现较大剂量的持续照射，最终引发低甲状腺素疾病，严重的情况下，还会引发癌变。在核电厂中，碘元素在气载放射性流出物中占有很大的比例，因此，必须要采取有效的措施进行处理。从当前来看，大部分核电厂都选择了碘吸附器，通过物理吸附和化学吸附两种功能的交互使用，来捕捉收集气态放射性碘。目前，最为常用的吸附介质为煤基碳或者椰壳炭等活性炭，将设备安放在通风系统中，可以避免放射性产物在厂房内循环或者向外擴散。但需要注意的是，核电厂和传统的工业项目相比，存在着极大的区别，尤其是在生产运行环境的温湿度指标上，要求十分严格，因此，在安装碘吸附器的过程中，必须要对一些细节内容提高重视。

二、碘吸附器在核电厂中通风系统的应用策略

从目前国内现有的核电厂来看，使用碘吸附器的通风系统主要包括以下几个部分，分别为：反应堆厂房、核辅助厂房、核服务厂房、核安全厂房通风系统以及废气处理等部门的通风系统等。

（一）碘吸附器在通风系统中的应用

反应堆厂房的碘吸附器被安装在通风系统的应急过滤管路，在厂房区污染情况下，应急过滤管路会自动启动，应急取风口就会获取到新风，新风经过过滤处理后，就可以送到各个房间，全面保证厂房内操作人员的安全卫生。核辅助厂房的碘吸附器被安装在通风系统中的碘排风子系统中，主要用于可能被碘污染的房间，只要碘元素浓度达到一定阈值后，就可以经过碘吸附器过滤。需要注意的是，核安全厂房和该厂房的通风系统相连接，而反应堆厂房和核辅助厂房的排风在排入烟囱前，因此，在核安全厂房中的通风系统运行时，排风是否经过碘吸附器，要根据烟囱排至大气前碘元素的浓度。核服务厂房以及核安全厂房的碘吸附器分别被安装在低流量排风系统以及小风量清洗回路中，前者主要是保证在正常通风分系统停运时，低流量排风系统可以启动，避免核电厂出现事故，后者主要是通过辐射防护功能，降低厂房内的惰性气体和氚元素的浓度。废弃处理厂房的通风系统主要是根据废气中的含氢量运作，废气被分为了含氢废气以及含氧废气。含氧废气集中在废弃母管中经过系统中的碘吸附器由排气风机排至核辅助厂房中的通风系统，最终排入大气。

（二）碘吸附器的实际应用案例

为了进一步验证碘吸附器在核电厂通风系统中的应用的情况，本文以某核电厂的通风系统为例，该核电厂采用的是Ⅲ型碘吸附器，过滤空气中的碘元素和有机化合物，在保证厂房内工作人员安全性的同时，减少排风的放射性水平，让其更符合排放标准。这种Ⅲ型碘吸附器中采用的是浸渍活性炭，属于气相吸附器，可以单机组装并且现场更换，是目前安全性能较高、使用寿命最长的一种吸附器，能够有效减少固体放射性废气。结合国家制定的核电厂通风系统建设和管理标准，核电厂想要在实践应用过程中真正满足规范化要求，除了要安装碘吸附器之外，该核电厂还安装了感温探测仪，提高吸附效率，精准快速的感知温度的变化。不仅如此，根据核电厂防火规范制度，该核电厂为了全面规避潜藏隐患，保证碘吸附器上下游的安全性，在下游设置了感烟探测器，在上游设置了防火阀，最大程度避免出现自燃现象。通过这些设施形成防火屏障，切断上下游通风，即使发生火灾也能够在一定程度上避免火势蔓延扩大。但是，还有一点需要注意，那就是浸渍活性炭的寿命有限，应用到后期性能效果都会出现不用程度的降低，因此要定期进行更换，此外，碘吸附器必须要做到耐温耐湿，除了要采取有效措施避免燃烧之外，还要延长使用寿命。从该核电厂的使用情况来看，Ⅲ型碘吸附器中的浸渍活性炭燃点较高，火灾发生概率较低，而且该核电厂的核电放射物低于50m Sv，满足国家提出的基本要求。除此之外，在实际应用前，核电厂还对碘吸附器进行了测试，根据测试结果来看，在安装了碘吸附器后，该核电厂释放气体中98%的碘元素被吸收，其中含有大量的有机碘成分[2]。

三、结语

综上所述，碘吸附器是核电厂通风系统必不可少的存在，该设备的合理安装和应用，关系到每一个工作人员的安全，更承担着保证周边环境和核电厂本身安全运行的关键。通过本文分析研究表明，在实际应用过程中，想要充分发挥出该设备的功能，保证核电厂稳定发展，就必须要注意碘吸附器的安装细节和位置。

参考文献：

[1]明艳，万忠义.Ⅲ型碘吸附器在ACP1000核电厂通风系统中的应用[J].集成电路应用，2019，36（04）：61-62.

[2]刘海荣.碘吸附器在核电厂通风系统中的应用研究[J].产业与科技论坛，2018，17（10）：89-90.