核电站乏燃料池冷却水系统水质在线监测方案

乏燃料池是核电站中储存卸出核燃料的深水池，池水需长期保持高纯度以防止燃料包壳腐蚀。与一回路、二回路等高温高压系统不同，乏燃料池为低温常压系统，水温通常低于50°C，池水呈酸性（加硼酸控制反应性），电导率需维持在极低水平。燃料包壳一旦腐蚀破损，放射性物质将进入池水，后果严重。传统人工取样频率低，无法及时感知池水水质的微小变化。核电站乏燃料池冷却水系统水质在线监测设备以在线电导率仪、pH计、氯离子分析仪、TOC分析仪为核心，实现池水水质的连续监测与燃料包壳腐蚀风险预警。
 

乏燃料池水质管理参照《压水堆核电厂水化学控制》（NB/T 20436-2017）中乏燃料池水质相关要求执行；燃料包壳完整性监督参照核电站辐射监测相关规程。
 

电导率监测

乏燃料池水电导率直接反映池水中离子杂质总量。纯水电导率在线分析仪以0–20 μS/cm量程和0.01 μS/cm分辨率监测池水电导率变化。正常运行期间池水电导率通常维持在极低水平，电导率持续升高提示离子交换树脂失效、补水水质劣化或燃料包壳腐蚀产物溶解，需立即排查污染源并加强池水净化。
 

pH监测

乏燃料池水通常加硼酸控制反应性，pH呈酸性。在线pH计监测池水pH值，pH异常变化可能提示硼酸浓度波动或碱性物质侵入。pH偏离控制区间时需调整硼酸添加量或排查污染来源，防止燃料包壳在异常酸碱环境下加速腐蚀。
 

氯离子监测

氯离子是引发燃料包壳不锈钢材料点蚀和应力腐蚀开裂的关键因子。在线氯离子分析仪选用0-10mg/L档位，主要用于异常工况下高浓度氯离子污染的快速确认。当电导率异常升高或怀疑有氯离子侵入时，启用在线氯离子分析仪进行快速筛查，确认是否存在较高浓度氯离子污染。若读数超量程，本身即为严重污染的确证信号。
 

TOC监测

乏燃料池水中有机物可能来自树脂降解产物、池体衬里老化释放或外部污染。在线TOC分析仪以5 ppb检出限监测池水有机物总量。TOC异常升高提示有机污染侵入或树脂降解加剧，需排查污染源并加强池水净化。
 

赢润环保的水质在线监测设备覆盖上述乏燃料池冷却水系统的关键监测需求：
 

分级预警与运维决策

正常状态：电导率<1μS/cm，pH在酸性控制区间，氯离子未检出，TOC处于低值，系统运行良好。
 

电导率异常预警：电导率持续升高，提示离子交换树脂失效或外部污染侵入，需切换备用树脂或排查污染源。
 

氯离子异常报警：在线氯离子分析仪读数异常或超量程，提示存在较高浓度氯离子污染，需立即排查补水水质和池体密封状态，加强池水净化。
 

TOC升高预警：TOC持续上升，提示有机污染侵入或树脂降解，需排查污染源并评估池水净化系统运行状态。
 

核电站乏燃料池冷却水系统水质在线监测设备以纯水电导率在线分析仪、pH计、氯离子分析仪、TOC分析仪为核心，为乏燃料池提供离子杂质总量、酸碱度、氯离子异常确认和有机物污染的全流程水质监测能力，保障核燃料储存安全。