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(jī)組和3號機(jī)組(反應(yīng)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(jī)組發(fā)生的爆炸是氫氣爆炸,而不是核爆炸。核電站為什么會發(fā)生氫氣爆炸呢?下面工采網(wǎng)進(jìn)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(shí),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(xiǎn)品。

核電廠異常運(yùn)行時(shí),輕水反應(yīng)堆會產(chǎn)生大量氫氣,并釋放到鋼制安全殼中。當(dāng)鋼質(zhì)安全殼內(nèi)氫氣體積濃度達(dá)到一定極限時(shí),就會發(fā)生爆炸,破壞鋼質(zhì)安全殼的完整性,導(dǎo)致核電站反應(yīng)堆放射性物質(zhì)泄漏。

輕水反應(yīng)堆核電站嚴(yán)重事故中,冷卻劑的流失會導(dǎo)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(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)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(yīng)堆腔內(nèi)的水發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng),產(chǎn)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(fā)展為快速湍流燃燒和爆炸?？焖偃紵虮▽Π踩珰ぜ捌鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力負(fù)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(tǒng)的功能。

為了避免核電廠運(yùn)行期間鋼安全殼中產(chǎn)生的氫氣積聚,在核電廠建設(shè)期間鋪設(shè)氫氣管道,以排放鋼安全殼中產(chǎn)生的氫氣。同時(shí),為了避免對氫氣管道的損壞,氫氣管道通常采用埋地敷設(shè)。但由于氫氣管道是埋地的,在核電廠運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)仍然存在,一旦氫氣管道泄漏,風(fēng)險(xiǎn)相對較大。

所以需要使用更加專業(yè)準(zhǔn)確的氫氣檢測方式,現(xiàn)在市面上有很多可以檢測氫氣濃度的電子元件,比如熱導(dǎo)式氣體傳感器,工采網(wǎng)代理的瑞士Neroxis 熱導(dǎo)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(huán)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(dǎo)式氣體傳感器XEN-TCG3880也可以用于混合氣體成分的測量。