碘吸附器在核電廠通風系統中的應用

欒記萌

中圖分類號：TM632 文獻標識：A 文章編號：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 作為重要的能源轉換載體，核電廠在實際運作過程中，會產生大量的碘元素，會對周邊環境以及人體產生嚴重的危害，因此，在核電廠通風系統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用策略，以供參考。

關鍵詞 碘吸附器 核電廠 通風系統 安全生產

核電廠在國家經濟建設過程中發揮著至關重要的作用，但核電廠在將核能轉化為電能的過程中，勢必會產生一定的放射性氣體，碘元素在氣體中占據著很大的比重。因此，想要降低碘元素對周邊環境以及人體健康的危害，就要在通風系統中加入碘吸附器，并且保證設計安裝的合理性，以達到進化空氣的目的。

一、放射性碘的危害

在核電廠運行過程中，會產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入到牧草、素材、土壤、植物等生物體內，進入人體體內后，會出現較大劑量的持續照射，最終引發低甲狀腺素疾病，嚴重的情況下，還會引發癌變。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行處理。從當前來看，大部分核電廠都選擇了碘吸附器，通過物理吸附和化學吸附兩種功能的交互使用，來捕捉收集氣態放射性碘。目前，最為常用的吸附介質為煤基碳或者椰殼炭等活性炭，將設備安放在通風系統中，可以避免放射性產物在廠房內循環或者向外擴散。但需要注意的是，核電廠和傳統的工業項目相比，存在著極大的區別，尤其是在生產運行環境的溫濕度指標上，要求十分嚴格，因此，在安裝碘吸附器的過程中，必須要對一些細節內容提高重視。

二、碘吸附器在核電廠中通風系統的應用策略

從目前國內現有的核電廠來看，使用碘吸附器的通風系統主要包括以下幾個部分，分別為：反應堆廠房、核輔助廠房、核服務廠房、核安全廠房通風系統以及廢氣處理等部門的通風系統等。

（一）碘吸附器在通風系統中的應用

反應堆廠房的碘吸附器被安裝在通風系統的應急過濾管路，在廠房區污染情況下，應急過濾管路會自動啟動，應急取風口就會獲取到新風，新風經過過濾處理后，就可以送到各個房間，全面保證廠房內操作人員的安全衛生。核輔助廠房的碘吸附器被安裝在通風系統中的碘排風子系統中，主要用于可能被碘污染的房間，只要碘元素濃度達到一定閾值后，就可以經過碘吸附器過濾。需要注意的是，核安全廠房和該廠房的通風系統相連接，而反應堆廠房和核輔助廠房的排風在排入煙囪前，因此，在核安全廠房中的通風系統運行時，排風是否經過碘吸附器，要根據煙囪排至大氣前碘元素的濃度。核服務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系統以及小風量清洗回路中，前者主要是保證在正常通風分系統停運時，低流量排風系統可以啟動，避免核電廠出現事故，后者主要是通過輻射防護功能，降低廠房內的惰性氣體和氚元素的濃度。廢棄處理廠房的通風系統主要是根據廢氣中的含氫量運作，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過系統中的碘吸附器由排氣風機排至核輔助廠房中的通風系統，最終排入大氣。

（二）碘吸附器的實際應用案例

為了進一步驗證碘吸附器在核電廠通風系統中的應用的情況，本文以某核電廠的通風系統為例，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化合物，在保證廠房內工作人員安全性的同時，減少排風的放射性水平，讓其更符合排放標準。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，可以單機組裝并且現場更換，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。結合國家制定的核電廠通風系統建設和管理標準，核電廠想要在實踐應用過程中真正滿足規范化要求，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，精準快速的感知溫度的變化。不僅如此，根據核電廠防火規范制度，該核電廠為了全面規避潛藏隱患，保證碘吸附器上下游的安全性，在下游設置了感煙探測器，在上游設置了防火閥，最大程度避免出現自燃現象。通過這些設施形成防火屏障，切斷上下游通風，即使發生火災也能夠在一定程度上避免火勢蔓延擴大。但是，還有一點需要注意，那就是浸漬活性炭的壽命有限，應用到后期性能效果都會出現不用程度的降低，因此要定期進行更換，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，火災發生概率較低，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，在實際應用前，核電廠還對碘吸附器進行了測試，根據測試結果來看，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碘成分[2]。

三、結語

綜上所述，碘吸附器是核電廠通風系統必不可少的存在，該設備的合理安裝和應用，關系到每一個工作人員的安全，更承擔著保證周邊環境和核電廠本身安全運行的關鍵。通過本文分析研究表明，在實際應用過程中，想要充分發揮出該設備的功能，保證核電廠穩定發展，就必須要注意碘吸附器的安裝細節和位置。

參考文獻：

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

[2]劉海榮.碘吸附器在核電廠通風系統中的應用研究[J].產業與科技論壇，2018，17（10）：89-90.