热导式气体传感器MTCS2601在核电厂中的应用

说到核电站，人们首先想到的是“核辐射”。日本地震后，福岛第一核电站1号机组和3号机组（反应堆）相继爆炸，加剧了人们对“核爆炸”的恐惧。然而，福岛第一核电站1号和3号机组发生的爆炸是氢气爆炸，而不是核爆炸。核电站为什么会发生氢气爆炸呢？下面工采网进行简要说明。

氢气是一种易燃易爆气体，它与空气中的氧气混合时，会形成混合比宽、下限低的易燃易爆气体。因此，高浓度氢气是一种高度危险品。

核电厂异常运行时，轻水反应堆会产生大量氢气，并释放到钢制安全壳中。当钢质安全壳内氢气体积浓度达到一定极限时，就会发生爆炸，破坏钢质安全壳的完整性，导致核电站反应堆放射性物质泄漏。

轻水反应堆核电站严重事故中，冷却剂的流失会导致堆芯暴露，堆芯中的高温锆合金燃料包壳会与水或蒸汽发生剧烈反应，产生大量氢气，氢将通过主回路压力边界的缺口释放到安全壳中。压力容器下封头失效后，堆芯熔体与混凝土底板或反应堆腔内的水发生强烈反应，产生氢气和一氧化碳等其他气体。

随着氢气浓度的增加和水蒸气浓度的降低，燃烧模式可能发展为快速湍流燃烧和爆炸。快速燃烧或爆炸将对安全壳及其内部结构产生压力负荷。氢气的燃烧和爆炸是安全壳早期失效的主要原因之一，也将危及安全壳中安全系统的功能。

为了避免核电厂运行期间钢安全壳中产生的氢气积聚，在核电厂建设期间铺设氢气管道，以排放钢安全壳中产生的氢气。同时，为了避免对氢气管道的损坏，氢气管道通常采用埋地敷设。但由于氢气管道是埋地的，在核电厂运行过程中，检查人员很难检测到氢气管道是否泄漏，所以氢气泄漏引起的爆炸风险仍然存在，一旦氢气管道泄漏，风险相对较大。

所以需要使用更加专业准确的氢气检测方式，现在市面上有很多可以检测氢气浓度的电子元件，比如热导式气体传感器，瑞士Neroxis 热导式气体传感器 - MTCS2601，基于帕拉尼原理的真空度检测，超低功耗，使用寿命长，适用于恶劣环境中，对安装位置不敏感，可以检测多种混合气体浓度。另外还有荷兰Xensor 热导式气体传感器XEN-TCG3880也可以用于混合气体成分的测量。

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