在高級氣冷核反應堆中,二氧化碳憑借其低中子吸收截面、化學惰性及低成本優勢,成為理想的冷卻介質。然而,當二氧化碳中水分含量超過臨界值時,會引發管道腐蝕、絕緣性能下降等連鎖反應,甚至威脅反應堆安全運行。英國SHAW在線露點儀SuperDew3憑借其高準確度、高穩定性的技術特性,成為核級二氧化碳冷卻系統濕度控制的“核心哨兵"。
二氧化碳冷卻系統的安全運行對濕度極為敏感。研究顯示,當超臨界二氧化碳中水分含量超過0.2%時,會加速管道腐蝕速率。例如,在含0.02% O?和0.02% SO?的35℃、8MPa二氧化碳環境中,X65管線鋼的腐蝕速率從0.003mm/a飆升至0.72mm/a。此外,水分與雜質(如SO?、NO?)反應生成的強腐蝕性物質(如H?SO?、HNO?),會進一步加劇點蝕風險,導致管道局部穿孔。
英國SHAW在線露點儀SuperDew3采用氧化鋁電容傳感器,量程覆蓋-100℃至0℃,在-40℃臨界區測量精度達±3℃,重復性優于±0.3℃。其核心優勢體現在三大技術維度:
1. 動態校準系統:每24小時自動執行傳感器校準,確保長期運行的穩定性。
2. 雙通道報警機制:可編程上升/下降沿觸發,當露點接近-50℃閾值時,紅色LED警報燈與RS485接口同步啟動應急程序,聯動除濕系統注入干燥劑。
3. 工業級防護設計:IP54防護等級外殼搭配50μm燒結過濾器,可抵御核級環境中的粉塵與輻射干擾,確保設備在-20℃至60℃寬溫域內穩定運行。
在某第四代高溫氣冷堆中,英國SHAW在線露點儀SuperDew3被部署于二氧化碳主冷卻回路與除濕系統聯動節點。通過4-20mA模擬輸出功能,設備實時將露點數據接入SCADA系統,生成動態曲線圖。當監測到露點接近-52℃時,系統自動觸發三級響應:
1. 初級預警:啟動分子篩吸附塔再生程序;
2. 中級干預:注入硅膠干燥劑;
3. 緊急處置:切換備用冷卻回路并啟動泄壓閥。
該方案使二氧化碳露點長期維持在-55℃以下,管道腐蝕速率降低90%,年維護成本減少200萬元。
在核能產業“安全第一"的底線要求下,英國SHAW在線露點儀SuperDew3不僅是一款測量工具,更成為連接數據與決策、保障系統安全的“數字神經末梢"。其技術演進路徑,正為全球核級二氧化碳冷卻系統樹立新的安全biao桿。