MEMBRÁNKONTAKTOR SEGÍTSÉGÉVEL TÖRTÉNŐ MINTAVÉTEL A MVM PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT PRIMERKÖRI RENDSZERÉNEK VIZEIBEN OLDOTT GÁZOK VIZSGÁLATÁRA Papp L. 1,2, Major Z. 2, Palcsu L. 2, Rinyu L. 1,2, Bihari Á. 1,2, Veres M. 1 Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratórium 1 Isotoptech Zrt. 4025 Debrecen, Piac utca 53. 2/9 2 MTA ATOMKI 4026 Debrecen, Bem tér 18/C
A levegő főbb összetevői és azok vízben oldott koncentrációi A levegő fő összetevőinek százalékos összetétele Vízben oldott levegő fő összetevői (25 C, 1 bar) N 2 (%) 78,08 O 2 (%) 20,95 Ar (%) 0,93 N 2 (norm.cm 3 /l) O 2 (norm. cm 3 /l) Ar (norm. cm 3 /l) 12 6,3 0,30
A MVM Paksi Atomerőmű Zrt. pihentető medencéiben oldott gázok vizsgálata Gázösszetétel vizsgálat Kvadrupól tömegspektrométer segítségével Nagy pontosságú Gamma aktivitáskoncentráció mérés (hasadási eredetű radioaktív gáz) Canberra-Packard gyártmányú, nagytisztaságú germánium detektorral
Beszívásos mintavevő sematikus ábrája Eddig 6-7 cm 3 térfogatú gázmintát volt lehetőségünk a laboratóriumba szállítani
1bl.pm.1.m.2007.05.17. 1bl.pm.2.m.2007.05.17. 2bl.pm.1.m.2007.04.13. 2bl.pm.2.m.2007.04.13. 2bl.pm.1.m.2007.05.17. 2bl.pm.2.m.2007.05.17. 2bl.pm.1.m.2007.06.30. 2bl.pm.2.m.2007.06.30. 2bl.pm.1.m.2007.08.16 2bl.pm.2.m.2007.08.16 2bl.pm.1.m.2007.08.24 2bl.pm.2.m.2007.08.24 2bl.pm.1.m.2007.08.31 2bl.pm.2.m.2007.08.31 2bl.pm.1.m.2007.09.07 2bl.pm.2.m.2007.09.07 2bl.pm.1.m.2007.09.14 2bl.pm.2.m.2007.09.14 2bl.pm.1.m.2007.09.20 2bl.pm.2.m.2007.09.20 2bl.pm.1.m.2007.12.13. 2bl.pm.2.m.2007.12.13. 3bl.pm.1.m.2007.12.13. 3bl.pm.2.m.2007.12.13. 4bl.pm.1.m.2007.12.13. 4bl.pm.2.m.2007.12.13. Víz 25ºC, 1 bar Koncentráció (cm 3 /l) Oldott gázkoncentrációk a pihentető medencékben 25.00 20.00 15.00 10.00 N2 O2 Ar CO2 H2 5.00 0.00
Használjunk membránkontaktort!
Használjunk membránkontaktort!
Műszaki paraméterek Maximális vízáram: < 2500 ml/perc Anyaga: Poliuretán Csövek száma: 7400 db Csövek belső átmérője: 220 µm Csövek külső átmérője: 300 µm Belső aktív felszín: 1 m 2 Külső aktív felszín: 1,4 m 2 Víztér térfogat: 73 ml Gáztér térfogat: 132 ml
A membránkontaktor használatának aktualitása A SIPPING berendezés kalibrációjához szükség volt nagyobb mennyiségű radioaktív gázra A gázt a Paksi Atomerőmű Zrt. primerköri rendszeréből, membránkontaktor segítségével vontuk ki (összesen tíz liter, vízpáramentes, primerköri vízben oldott gáz)
A membránkontaktor első használata: primerköri gázvétel SIPPING kalibrációhoz
Építsünk mintavevőt vízben oldott gázok mintázására!
Membránkontaktoros mintavevő sematikus ábrája Az új fajta mintavételi módszer segítségével 120 cm 3 térfogatú, közel légköri nyomású gázminta laboratóriumba való szállítása vált lehetségessé
Fontosabb adatok a nyomásmérőről Digitális nyomás mérő berendezés Nyomáshatárok: 0-4 bar Felbontás: 1 mbar Pontosság: < 0,2%
Első teszt: TK-s víz oldott gáztartalmának mintázása
Nyomás (mbar) A mintavevő gázterében történő nyomásváltozások az idő függvényében 1200 1000 800 600 400 P(t)=1001-1000*exp(-0,0911*t) A Paksi Atomerőmű Zrt. területén, a technológiailag kezelt vizet, 2000ml/perc vízárammal, 27,5 C hőmérsékleten mintáztuk Az illesztés, a legkisebb négyzetek módszerével történt 200 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Idő (perc)
Kvadrupól tömegspektrométeres mérési eredmények 900 mbar, 800 mbar és 700 mbar nyomáson történt mintavétel a technológiailag kezelt (TK) vízből, 2000ml/perc vízárammal és 27,5 C hőmérsékleten N 2 (%) O 2 (%) Ar (%) 900 mbar 800 mbar 700 mbar Átlag eltérés 76,82 22,17 1,01 75,67 23,27 1,06 76,41 22,55 1,04 1,78 1,77 0,1
Kvadrupól tömegspektrométeres mérési eredmények A mérési eredményekből úgy tűnik, hogy a technológiai víz kezelése 20-21 C hőmérsékleten történik
Összefoglalás A gamma spektrométeres mérések kimutatási határa várhatóan 1/15 1/20 részére csökken A gázösszetétel mérés pontossága is jelentősen javul Adott mennyiségű minta vételéhez szükséges idő az ötödére csökkent a korábbi eljáráshoz képpest Akár több liter gázt is tudunk vételezni (pl. primerköri hőhordozóból)