秦山核电厂烟囱气体取样流场混合均匀性分析

核电厂对烟囱排出的气体开展放射性活度检测,但由于气态放射性物质在管道或烟囱气体流场中分布不均匀,可能会影响取样效果而导致样品缺少代表性。为了获得有代表性的检测样品,秦山核电厂开展烟囱气体流场混合均匀性分析研究,参照ISO 2889—2010 Sampling Airborne Radioactive Materials from the Stacks and Ducts of Nuclear Facilities (《核设施的烟囱和通风管道中放射性物质取样》)和ANSI/HPS N13.1—2011 Sampling and Monitoring Releases of Airborne Radioactive Substances from the Stacks and Ducts of Nuclearl Facilities (《核设施烟囱和管道中气载放射性物质释放的取样与监测》)标准推荐方法,对烟囱取样位置处气体流场进行混合均匀性定量指标分析。由于秦山核电厂在2018年对烟囱取样系统实施了变更改造,取样系统布置位置由原烟囱标高71.6 m处变更为烟囱标高50 m处。电厂以改造前、后烟囱取样系统布置处的气体流场作为研究对象,运用流体动力学(CFD)方法对烟囱气体进行取样数值模拟计算,通过分析平均气旋角、速度分布、示踪气体分布、示踪气体最大浓度偏差和示踪气溶胶分布等指标,来判定秦山核电厂烟囱取样处气体流场的混合均匀情况。分析结果表明,秦山核电厂烟囱取样系统改造后烟囱标高50 m处的取样截面气体流场混合均匀,能满足ISO 2889—2010 Sampling Airborne Radioactive Materials from the Stacks and Ducts of Nuclear Facilities (《核设施的烟囱和通风管道中放射性物质取样》)和ANSI/HPS N13.1—2011 Sampling and Monitoring Releases of Airborne Radioactive Substances from the Stacks and Ducts of Nuclearl Facilities (《核设施烟囱和管道中气载放射性物质释放的取样与监测》)标准要求,在此处布置烟囱取样装置,能确保电厂开展的烟囱气体放射性活度测量能取到有代表性的样品。