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热导式气体传感器用于核电站氢气泄漏检测
凤凰火 | 2020-11-28 11:10:54    阅读:34   发布文章


说到核电站,人们首先想到的是“核辐射”。日本地震后,福岛第一核电站1号机组和3号机组(反应堆)相继爆炸,加剧了人们对“核爆炸”的恐惧。然而,福岛第一核电站1号和3号机组发生的爆炸是氢气爆炸,而不是核爆炸。核电站为什么会发生氢气爆炸下面工采网进行简要说明。

氢气是一种易燃易爆气体,它与空气中的氧气混合时,会形成混合比宽、下限低的易燃易爆气体。因此,高浓度氢气是一种高度危险品。

核电厂异常运行时轻水反应堆会产生大量氢气,并释放到钢制安全壳中。当钢质安全壳内氢气体积浓度达到一定极限时,就会发生爆炸,破坏钢质安全壳的完整性,导致核电站反应堆放射性物质泄漏。

轻水反应堆核电站严重事故中,冷却剂的流失会导致堆芯暴露,堆芯中的高温锆合金燃料包壳会与水或蒸汽发生剧烈反应,产生大量氢气氢将通过主回路压力边界的缺口释放到安全壳中压力容器下封头失效后,堆芯熔体与混凝土底板或反应堆腔内的水发生强烈反应,产生氢气和一氧化碳等其他气体。

随着氢气浓度的增加和水蒸气浓度的降低,燃烧模式可能发展为快速湍流燃烧和爆炸。快速燃烧或爆炸将对安全壳及其内部结构产生压力负荷。氢气的燃烧和爆炸是安全壳早期失效的主要原因之一,也将危及安全壳中安全系统的功能。

为了避免核电厂运行期间钢安全壳中产生的氢气积聚,在核电厂建设期间铺设氢气管道,以排放钢安全壳中产生的氢气。同时,为了避免对氢气管道的损坏,氢气管道通常采用埋地敷设。但由于氢气管道是埋地的,在核电厂运行过程中,检查人员很难检测到氢气管道是否泄漏,所以氢气泄漏引起的爆炸风险仍然存在,一旦氢气管道泄漏,风险相对较大。

所以需要使用更加专业准确的氢气检测方式,现在市面上有很多可以检测氢气浓度的电子元件,比如热导式气体传感器,工采网代理的瑞士Neroxis 热导式气体传感器 - MTCS2601,基于帕拉尼原理的真空度检测,超低功耗,使用寿命长,适用于恶劣环境中,对安装位置不敏感,可以检测多种混合气体浓度。另外还有荷兰Xensor 热导式气体传感器XEN-TCG3880也可以用于混合气体成分的测量。



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