Online trace analysis of cations in the primary circuit of nuclear power plants
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
V primárním okruhu tlakovodních reaktorů je řízená chemie chladiva klíčová pro prevenci koroze a úniku radioaktivních látek. Sledování koncentrace boru, lithia, niklu a zinku umožňuje optimalizaci provozu a minimalizaci odstávek.
Cílem studie je představit on-line analýzu stopových kationtů v primárním okruhu jaderných elektráren pomocí 2060 IC Process Analyzer. Metoda kombinuje inkonzorování, automatickou kalibraci a varovné mechanismy pro spolehlivý monitoring chemického složení chladiva.
Analýza je založena na iontové chromatografii s integrovanou inline prekoncentrací a eliminací matice. Použitý přístroj A402060011C 2060 IC Process Analyzer umožňuje připojit až 20 odběrových míst, vyrábět eluenty on-line a provádět detekci konduktivně. Software 2060 řídí automatické vzorkování, kalibraci, čištění a generuje alarmy podle nastavených limitů.
Při simulaci vzorku obsahujícího H3BO3, LiOH, Ni, Zn, Ca a Mg s prekoncentračním objemem 1000 mL bylo prokázáno dosažení detekce v subµg/L rozsahu se stabilní základní linií, vysokou opakovatelností a obnovitelnými výsledky. Inline matrix elimination účinně odstraňuje rušivé složky, inline neutralizace upravuje pH, což vede k minimální potřebě předúpravy.
Metoda nabízí nepřetržitý monitoring klíčových parametrů, snižuje riziko koroze, chrání drahé komponenty primárního okruhu a optimalizuje plánování údržby. Díky vysoké přesnosti a širokému rozsahu měření je vhodná pro provozy s přísnými požadavky na kvalitu chladiva a bezpečnost jaderných elektráren.
Mezi hlavní směry dalšího rozvoje patří integrace s digitálními systémy řízení provozu, rozšíření o další detekční techniky (např. spektrometrie hmotnosti), využití prediktivní údržby na základě datové analytiky a adaptace systému pro jiné průmyslové aplikace vyžadující on-line sledování stopových kationtů.
Použití automatizované on-line iontové chromatografie pro analýzu stopových kationtů v primárním okruhu PWR přináší spolehlivý a efektivní nástroj k prevenci koroze, snižování provozních rizik a prodloužení bezporuchového provozu elektrárny.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
V primárním okruhu tlakovodních reaktorů je řízená chemie chladiva klíčová pro prevenci koroze a úniku radioaktivních látek. Sledování koncentrace boru, lithia, niklu a zinku umožňuje optimalizaci provozu a minimalizaci odstávek.
Cíle a přehled studie
Cílem studie je představit on-line analýzu stopových kationtů v primárním okruhu jaderných elektráren pomocí 2060 IC Process Analyzer. Metoda kombinuje inkonzorování, automatickou kalibraci a varovné mechanismy pro spolehlivý monitoring chemického složení chladiva.
Použitá metodika a instrumentace
Analýza je založena na iontové chromatografii s integrovanou inline prekoncentrací a eliminací matice. Použitý přístroj A402060011C 2060 IC Process Analyzer umožňuje připojit až 20 odběrových míst, vyrábět eluenty on-line a provádět detekci konduktivně. Software 2060 řídí automatické vzorkování, kalibraci, čištění a generuje alarmy podle nastavených limitů.
Hlavní výsledky a diskuse
Při simulaci vzorku obsahujícího H3BO3, LiOH, Ni, Zn, Ca a Mg s prekoncentračním objemem 1000 mL bylo prokázáno dosažení detekce v subµg/L rozsahu se stabilní základní linií, vysokou opakovatelností a obnovitelnými výsledky. Inline matrix elimination účinně odstraňuje rušivé složky, inline neutralizace upravuje pH, což vede k minimální potřebě předúpravy.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí nepřetržitý monitoring klíčových parametrů, snižuje riziko koroze, chrání drahé komponenty primárního okruhu a optimalizuje plánování údržby. Díky vysoké přesnosti a širokému rozsahu měření je vhodná pro provozy s přísnými požadavky na kvalitu chladiva a bezpečnost jaderných elektráren.
Budoucí trendy a možnosti využití
Mezi hlavní směry dalšího rozvoje patří integrace s digitálními systémy řízení provozu, rozšíření o další detekční techniky (např. spektrometrie hmotnosti), využití prediktivní údržby na základě datové analytiky a adaptace systému pro jiné průmyslové aplikace vyžadující on-line sledování stopových kationtů.
Závěr
Použití automatizované on-line iontové chromatografie pro analýzu stopových kationtů v primárním okruhu PWR přináší spolehlivý a efektivní nástroj k prevenci koroze, snižování provozních rizik a prodloužení bezporuchového provozu elektrárny.
Reference
- Metrohm AG. Online trace analysis of cations in the primary circuit of nuclear power plants. Application note AN-PAN-1043.
- Metrohm AG. Copper, nickel, zinc and common cations in the water-steam cycle of a boiling water reactor. Application note.
- Metrohm AG. Zinc, nickel, calcium and magnesium in borated water of a pressurized water reactor. Application note.
- Metrohm AG. Lithium in borated water of a pressurized water reactor. Application note.
- Metrohm AG. Online analysis of trace cations in power plant water matrices. Application note.
- Metrohm AG. Trace-level determination of cations in the secondary circuit of a PWR-type nuclear power plant using ion chromatography after inline sample preparation. Document 8.000.6072EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
AN-PAN-1042 Online trace analysis of anions in the primary circuit of nuclear power plants Introduction Water-steam circuits in fossil and nuclear power plants are inherently prone to corrosion, as metal components are constantly in contact with water. Measures to monitor…
Klíčová slova
metrohm, metrohminline, inlinecircuit, circuitanions, anionspower, powerbwr, bwrplant, plantprocess, processpwr, pwrentails, entailsprimary, primarycabinets, cabinetscircuits, circuitswater, waterboric
Online trace analysis of amines in the alkaline water-steam circuit of power plants
|Metrohm|Aplikace
AN-PAN-1044 Online trace analysis of amines in the alkaline water-steam circuit of power plants Summary Thermal power plants use the heat generated by combustion or nuclear fission to produce high pressure steam, which is fed into a turbine driving a…
Klíčová slova
metrohm, metrohmcorrosion, corrosionplants, plantspower, powerfission, fissiondowntimes, downtimescabinets, cabinetsmea, meathermal, thermalunplanned, unplannedsteam, steamionenstrasse, ionenstrassebaselines, baselinesremarks, remarksnuclear
Nuclear industry water analysis: Sizewell B Nuclear Power Plant Chemistry Laboratory, EDF UK
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Case study | 001964 Ion chromatography Nuclear industry water analysis: Sizewell B Nuclear Power Plant Chemistry Laboratory, EDF UK Thermo Scientific Dionex CR-CTC III Continuously Regenerated Cation Trap Column enhances detection of anions in ammoniated condensate samples Introduction “Managing water…
Klíčová slova
ctc, ctcdionex, dionexo’brien, o’brienedf, edfpeter, peterammonia, ammoniacrud, crudnuclear, nuclearlithium, lithiumanions, anionscontinuously, continuouslyscientific, scientificthermo, thermowater, wateriii
Determination of Trace Copper, Nickel, and Zinc in Boiling Water Reactors Using Nonsuppressed Conductivity Detection
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note 286 Now sold under the Thermo Scientific brand Determination of Trace Copper, Nickel, and Zinc in Boiling Water Reactors Using Nonsuppressed Conductivity Detection INTRODUCTION Currently, more than 440 commercial nuclear power plants operate worldwide in 30 countries, providing…
Klíčová slova
nonsuppressed, nonsuppressedconductivity, conductivityzinc, zincbwr, bwrmetals, metalsdionex, dionexnickel, nickelconcentrations, concentrationssub, subcorrosion, corrosiondetection, detectionplants, plantstransition, transitiondetermining, determiningnuclear