說到核電站,人們首先想到的是“核輻射”。日本地震后,福島第一核電站1號機組和3號機組(反應堆)相繼爆炸,加劇了人們對“核爆炸”的恐懼。然而,福島第一核電站1號和3號機組發生的爆炸是氫氣爆炸,而不是核爆炸。核電站為什么會發生氫氣爆炸呢?下面工采網進行簡要說明。
氫氣是一種易燃易爆氣體,它與空氣中的氧氣混合時,會形成混合比寬、下限低的易燃易爆氣體。因此,高濃度氫氣是一種高度危險品。
核電廠異常運行時,輕水反應堆會產生大量氫氣,并釋放到鋼制安全殼中。當鋼質安全殼內氫氣體積濃度達到一定極限時,就會發生爆炸,破壞鋼質安全殼的完整性,導致核電站反應堆放射性物質泄漏。
輕水反應堆核電站嚴重事故中,冷卻劑的流失會導致堆芯暴露,堆芯中的高溫鋯合金燃料包殼會與水或蒸汽發生劇烈反應,產生大量氫氣,氫將通過主回路壓力邊界的缺口釋放到安全殼中。壓力容器下封頭失效后,堆芯熔體與混凝土底板或反應堆腔內的水發生強烈反應,產生氫氣和一氧化碳等其他氣體。
隨著氫氣濃度的增加和水蒸氣濃度的降低,燃燒模式可能發展為快速湍流燃燒和爆炸。快速燃燒或爆炸將對安全殼及其內部結構產生壓力負荷。氫氣的燃燒和爆炸是安全殼早期失效的主要原因之一,也將危及安全殼中安全系統的功能。
為了避免核電廠運行期間鋼安全殼中產生的氫氣積聚,在核電廠建設期間鋪設氫氣管道,以排放鋼安全殼中產生的氫氣。同時,為了避免對氫氣管道的損壞,氫氣管道通常采用埋地敷設。但由于氫氣管道是埋地的,在核電廠運行過程中,檢查人員很難檢測到氫氣管道是否泄漏,所以氫氣泄漏引起的爆炸風險仍然存在,一旦氫氣管道泄漏,風險相對較大。
所以需要使用更加專業準確的氫氣檢測方式,現在市面上有很多可以檢測氫氣濃度的電子元件,比如熱導式氣體傳感器,瑞士Neroxis 熱導式氣體傳感器 - MTCS2601,基于帕拉尼原理的真空度檢測,超低功耗,使用壽命長,適用于惡劣環境中,對安裝位置不敏感,可以檢測多種混合氣體濃度。另外還有荷蘭Xensor 熱導式氣體傳感器XEN-TCG3880也可以用于混合氣體成分的測量。
責任編輯:gt
-
傳感器
+關注
關注
2541文章
49963瀏覽量
747578 -
輻射
+關注
關注
1文章
586瀏覽量
36177
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論