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中国工程物理研究院2019待转化科技成果清单【核电】

文章来源:院科研技术部   时间:2019-11-20

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  一、耐辐照声发射传感器

  成果简介(关键技术)

  产品用在核电机组主管道和波动管道LBB泄露监测系统中,用于管道上的泄露监测。由于监测系统对传感器灵敏度要求较高,加之辐照和高温的要求,目前无成熟产品。目前传感器所能达到的主要技术指标为:工作频率50kHz300kHz ,灵敏度级最大值(Ref 1V/μBa):不小于-74±3dB(带5m信号电缆),工作温度范围:-20℃150℃,最大累计辐照剂量(Gamma射线):1×106Gy

  应用场景与市场(竞争)分析

  压水堆核电站中,管道系统是核反应堆的重要组成部分,尤其是作为核电站主动脉的反应堆冷却剂系统管道(主管道)和波动管,实时监测其健康状态,对保证反应堆正常运行有着至关重要的作用。由于主管道和波动管所处环境恶劣,用于管道泄漏监测的声发射传感器不仅要求具有很强的耐辐照性能,而且需要能够承受300℃以上的高温。以前该产品仅有俄罗斯和美国能够提供产品,为打破进口限制,急需国产化。

  技术成熟度

  7-在实际环境中的系统样机试验结论成立

  二、爆破阀驱动装置

  成果简介(关键技术)

  中物院具有国内优势的火工技术研发团队及先进火工技术,是目前国内唯一一家完全自主研制爆破阀驱动装置的单位,具备爆破阀驱动装置更新换代和技术升级的研发攻关能力。爆破阀驱动装置采用火药燃烧产生高压气体驱动爆破阀活塞快速运动剪断剪切帽,实现开阀通水。产品应用于第三代核电机组,可应用于二代核电机组的安全性升级。

  应用场景与市场(竞争)分析

  根据国家核电中长期发展规划,预计在2050左右,三代核电站建设数量超过100座,建造核电站需求爆破阀驱动装置的经济规模达数十亿元。同时,爆破阀驱动装置的寿命为8年,预估维护更换爆炸单元经济规模超过1亿元/年,具有广阔的市场前景。

  技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

  三、高温耐辐照加速度传感

  成果简介(关键技术)

  实现了400℃高温耐辐照加速度传感器的国产化,替代国外进口,该产品配套核电机组松动部件监测系统,用于监测核电机组工作过程中的状态。目前传感器能达到的主要技术指标为:量程±50g,频响10Hz8kHz,耐中子累计计量3×1018Neutron/cm2 ;耐γ累计计量 1×108rad。产品各项指标达到国际同类产品水平。

  应用场景与市场(竞争)分析

  在核电站的安全运行监测中,需要对其运行的各种状态参数进行监测,为此发展了多种在线状态监测系统,从而定量识别结构健康状态及损伤,为核能设施维护与管理、损伤程序监测或损伤位置确定提供依据。这些监测系统中,作为直接感知各物理量的特种传感器是最为关键的部件。该类传感器的研究有利于促进国内传感器研制技术水平提升,实现国产核电装备的国产化。

  技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

  四、多功能辐射监测仪

  成果简介(关键技术)

  具备α表面污染测量、γ射线辐射场探测、中子辐射场探测等多种辐射监测功能,三种辐射监测分机可以共用主机。仪器包括固定式与便携式两类,完全自主可控。

  关键技术指标为中子、伽马剂量率范围:0.1μSv/h50mSv/hα表面污染本底计数:0.51cpm;单次充电后主机工作时间不小于12小时。

  应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于辐射场所监检测领域、公共安全监检测领域。目前国内主要生产厂家36家,本产品最大竞争优势是可实现自主可控。

  技术成熟度

   8-实际系统完成并通过实际验证

   量仪

  成果简介(关键技术)

  用于涉氚工作场所内的氚浓度实时监测,重量、体积小,便于人员携带。关键技术指标包括测量范围为106Bq/m3~1010Bq/m3,重量小于3.5kg,工作环境温度0℃50℃,工作环境湿度小于75%RH。应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于核设施涉氚场所氚浓度监测。国内除西安26280年代生产的同类产品,目前尚未见到国内生产同类产品。本产品达到国际水平,具有自主知识产权及竞争优势。

  技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

  六、放射性气溶胶连续监测装置

  成果简介(关键技术)

  用于人工α放射性气溶胶浓度的测量,编写了针对α能谱的峰形函数和解谱算法,消除天然放射性核素的影响,同时可实现现场快速测量。关键技术指标判断限:不大于0.08Bq/m3

  (天然本底:10Bq/m3,测量时间:10分钟)

  应用场景与市场(竞争)分析

  主要应用于核设施场所内及向外环境排放的气态流出物气溶胶浓度监测;也可应用于核事故状态下,气溶胶浓度快速监测、省、市级地方放射性环境监测站。本产品采用先进的能谱拟合扣除法和物理结构设计,其技术指标达到国外同类设备水平;自主可控,具有市场竞争能力。

  技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

  七、PIPS硅探测器

  成果简介(关键技术)

  自主研发的硅探测器应用于对带电粒子和高能射线的探测和能谱分析,可用于取代金硅面垒型探测器,主要性能指标与世界领先的Canberra探测器相当。

  应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于辐射安全、国土安全、科研教学、核电应急等领域。国内市场严重依赖于进口探测器,国内有个别厂家自主研发,但与国外产品相比性能指标有较大差距,本产品可实现进口替代、自主可控。

  技术成熟度

  7-在实际环境中的系统样机试验结论成立

  八、非能动氢气复合器

  成果简介(关键技术)

    非能动氢气复合器是目前最可靠的消氢装置,技术特点是无需外界输入启动能源,常温下采用催化的方式,将周围的氢气和空气复合成水,降低或消除氢爆的风险。本产品已通过鉴定,达到了国际先进水平。

  应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于核电、氢燃料电池、氢气站、氢能源汽车等有氢爆风险的场所或密闭空间。目前市场上主要使用进口产品,国内具备该产品研制能力的单位仅23家,中物院是主要研制单位之一,且产品已通过鉴定,达到国际先进水平,相关产品已在部分领域实现了小批量使用。

  技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

   

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