本發明涉及核設施安全，具體涉及放射性氣體處理裝置、核設施通風系統及核設施泄壓方法。

背景技術：

1、核設施廠房的室內區域按照該區域操作放射性物料的放射性危害程度進行分級，從高到低分別為紅區、橙區、綠區以及白區。其中紅區房間是直接存放放射性物質的區域，外照射很強，污染很嚴重，在正常或事故工況下，都必須防止該區域內放射性物質的擴散。核設施內的通風系統需要確保空氣流動方向順序由非污染區到污染區，由低污染區到高污染區，并在不同區域之間維持一定的負壓。

2、對于核燃料循環設施，以磷酸三丁酯和煤油混合的有機溶劑廣泛應用于其萃取工藝流程中。有機溶劑的使用以及其他放射性物料的處理使得某些紅區高放射性房間處于高火災風險。

3、目前針對于高放射性區域的防火方法，是在其區域的進風管和排風管上安裝防火閥。正常狀態下進風管和排風管上的各個防火閥保持常開，若該區域內發生火災時，關閉火災發生處放射性區域房間對應的全部進風管上的防火閥；同時對排風管位于末級的排風過濾器進風口處的溫度進行監控，當溫度達到末級排風過濾器的設定工作溫度時，關閉火災發生處放射性區域房間對應全部排風管上的防火閥。此時高放射性房間處于相對密閉的狀態，可優先保證對放射性物質的控制，從而較大限度的防止放射性物質向低污染區擴散。

4、但在高放射性區域若該區域內發生火災時，同時將釋放大量放射性氣溶膠、煙氣，氣溶膠及煙氣在房間內部發生擴散和沉積，甚至可能會堵塞和破壞通風系統中的過濾器。同時火災過程高溫膨脹及產生煙氣會使高放射性房間的相對負壓值減小變為正壓，因高放射性房間很難做到物理意義上的絕對靜態密封，此種情況下可能造成放射性物質通過某些開口或結構縫隙的向低放射性房間無序擴散。因此在高放射性區域發生火災時，需要對其進行泄壓，并對泄壓氣體進行過濾處理，以最大限度減少放射性物質向低污染區的擴散。

5、現有技術中，用于輻射區域的泄壓裝置，通常側重于阻擋輻射區域內的輻射線直射，并未對房間泄壓流出的氣體進行處理，從而導致在泄壓時放射性物質會隨氣體向低污染區擴散。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供了一種放射性氣體處理裝置、核設施通風系統及核設施泄壓方法，以解決現有技術中用于輻射區域的泄壓裝置在泄壓時放射性物質會隨氣體向低污染區擴散的問題。

2、第一方面，本發明提供了一種放射性氣體處理裝置，應用于核設施高火災風險、高放射性區域泄壓氣體處理，包括箱體和隔板，箱體內部為空腔，空腔內設有吸收介質，箱體上設有進風口和出風口，進風口適于連通高放射性區域和吸收介質，出風口適于連通空腔和低放射性區域，隔板設置在箱體內，隔板一端與箱體內頂壁連接，另一端位于吸收介質中，且與箱體內底壁留有間隙，隔板將空腔分為第一空間和第二空間，進風口位于第一空間，出風口位于第二空間。

3、有益效果：本發明當高放射性區域發生火災，區域內超壓時，含有放射性氣溶膠等塵粒的高溫煙氣通過泄壓管、泄壓口，經進風口進入到吸收介質中，煙氣中的氣溶膠等塵粒通過與吸收介質中的液滴慣性碰撞與截獲，隔板的存在使得煙氣在吸收介質中的流程加長，進一步使泄壓氣體中的氣溶膠等塵粒與吸收介質充分接觸，使其被截留在吸收介質中，可有效去除泄壓氣體中的氣溶膠等塵粒，達到凈化除塵的目的，同時高溫煙氣在通過吸收介質時溫度也將有所下降。泄壓氣體中的絕大多數放射性氣溶膠等塵粒，經水洗過濾后，絕大部分放射性氣溶膠等塵粒將會被去除，有效的避免了高放射性物質大量向低污染區的擴散，同時避免高壓破壞高放射性區域密封邊界。

4、在一種可選的實施方式中，放射性氣體處理裝置還包括進風管，進風管一端為進風口，另一端位于吸收介質中。

5、有益效果：本發明設置進風管便于將含有放射性氣溶膠等塵粒的高溫煙氣直接通入吸收介質中，使泄壓氣體中的氣溶膠等塵粒與吸收介質充分接觸，使其被截留在吸收介質中，可有效去除泄壓氣體中的氣溶膠等塵粒，達到凈化除塵的目的，同時高溫煙氣在通過吸收介質時溫度也將有所下降。

6、在一種可選的實施方式中，進風管位于吸收介質中的一端設有錐形擴口。

7、有益效果：本發明利用錐形擴口的擴散效應，將含有放射性氣溶膠等塵粒的高溫煙氣分散在吸收介質中，提高氣溶膠等塵粒的去除率。

8、在一種可選的實施方式中，放射性氣體處理裝置還包括過濾器，過濾器設置在第二空間中，位于出風口與吸收介質之間。

9、有益效果：本發明中經過吸收介質水浴除塵后的泄壓氣體，再通過一級過濾器過濾，經過兩級凈化后，絕大部分放射性氣溶膠等塵粒將會被去除，有效的避免了高放射性物質大量向低污染區的擴散，同時避免高壓破壞高放射性區域密封邊界。

10、在一種可選的實施方式中，放射性氣體處理裝置還包括擋板，擋板設置在第二空間中，位于過濾器與吸收介質之間。

11、在一種可選的實施方式中，放射性氣體處理裝置還包括補水管和液位計，補水管設置在箱體上，液位計設置在箱體上。

12、有益效果：本發明設置補水管可向箱體內補充吸收介質，液位計可實時觀測箱體內吸收介質的液面高度，控制補充量，最終吸收介質的高度應淹沒錐形擴口，并低于補水管的高度。

13、在一種可選的實施方式中，放射性氣體處理裝置還包括排污管，排污管設置在箱體底部。

14、有益效果：本發明設置排污管，在高放射性區域泄壓完成后，通過排污管可將處理后的吸收介質排出。

15、第二方面，本發明還提供了一種核設施通風系統，包括高放射性區域、低放射性區域和上述的放射性氣體處理裝置，進風口與高放射性區域的泄壓口連通，出風口與低放射性區域連通。

16、在一種可選的實施方式中，核設施通風系統還包括泄壓管，泄壓管連接泄壓口與進風口。

17、第三方面，本發明還提供了一種核設施泄壓方法，應用于上述的核設施通風系統，泄壓方法包括：

18、獲取核設施通風系統中高放射性區域與低放射性區域間的壓差；

19、判斷放射性氣體是否由高放射性區域經放射性氣體處理裝置輸入低放射性區域；

20、當核設施通風系統中高放射性區域與低放射性區域間的壓力差恢復到正常負壓值后，打開排污管，對放射性氣體處理裝置中吸收介質進行排污；

21、向放射性氣體處理裝置內補充吸收介質。

22、由于核設施泄壓方法采用了本發明中的放射性氣體處理裝置和核設施通風系統，因此具有與放射性氣體處理裝置相同的有益效果，在此不再贅述。

技術特征：

1.一種放射性氣體處理裝置，應用于核設施高火災風險、高放射性區域泄壓氣體處理，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，還包括：

3.根據權利要求2所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，所述進風管(6)位于所述吸收介質(2)中的一端設有錐形擴口(7)。

4.根據權利要求1所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，還包括：

5.根據權利要求4所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，還包括：

6.根據權利要求1所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，還包括：

7.根據權利要求1所述的放射性氣體處理裝置，其特征在于，還包括：

8.一種核設施通風系統，其特征在于，包括：

9.根據權利要求8所述的核設施通風系統，其特征在于，還包括：

10.一種核設施泄壓方法，其特征在于，應用于權利要求8或9所述的核設施通風系統，泄壓方法包括：

技術總結
本發明涉及核設施安全技術領域，公開了放射性氣體處理裝置、核設施通風系統及核設施泄壓方法，放射性氣體處理裝置包括箱體和隔板，箱體內設有吸收介質，箱體上設有進風口和出風口，隔板設置在箱體內，隔板一端與箱體內頂壁連接，另一端位于吸收介質中，且與箱體內底壁留有間隙，本發明當高放射性區域內超壓時，含有放射性氣溶膠等塵粒的高溫煙氣通過進風口進入到吸收介質中，煙氣中的氣溶膠等塵粒通過與吸收介質中的液滴慣性碰撞與截獲，使其被截留在吸收介質中，可有效去除泄壓氣體中的氣溶膠等塵粒，達到凈化除塵的目的，同時高溫煙氣在通過吸收介質時溫度也將有所下降，有效的避免了高放射性物質大量向低污染區的擴散。

技術研發人員：孫家正,李園園,汪朝暉,樊開霄,杜文偉,王寅,李超,陳萌,侯京婧,張冰芝,李昂,楊少東,趙洲,車大禹,鄭雨蘭,付郁璋,李紅祥
受保護的技術使用者：中國核電工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28