Der HCS 30 -90 dient der kontinuierlichen Probenentnahme von gasförmigen 3H-(Tritium-) und 14C-Verbindungen aus der Raumabluft kerntechnischer Anlagen, Radionuklidlaboratorien oder Anlagen zur Erfassung radioaktiver Immissionen, für die entsprechend der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) eine behördliche Vorgabe zur Überwachung besteht.
Die technischen Grundlagen hierfür sind in der DIN ISO 2889 – ‚Probenentnahme von luftgetragenen radioaktiven Stoffen aus Kanälen und Kaminen kerntechnischer Anlagen‘ und der KTA 1503.1 – ‚Überwachung der Ableitung gasförmiger und an Schwebstoffen gebundener radioaktiver Stoffe‛ definiert.
Der Sammelzyklus kann im Bereich von 30 bis 90 Tagen frei gewählt werden.
In der Raumluft enthaltene gasförmige 3H-(Tritium-) und 14C-Verbindungen werden in zwei separaten Probenentnahmezylindern getrennt nach anorganischen und organischen Verbindungen gesammelt: Zunächst wird die Raumabluft durch einen Aerosolfilter gepumpt und so von Schwebstoffen befreit. Dann wird sie durch den ersten Probenentnahmezylinder geleitet, wo sich Kohlendioxid und Wasser im Molekularsieb aus Zeolith ablagern.
Organische Bestandteile verbleiben weiterhin im Luftstrom und werden gemeinsam mit der Abluft durch einen bei etwa 450 °C arbeitenden Verbrennungsofen mit Katalysator geleitet.
Bei dieser Temperatur reagieren die organischen Bestandteile unter Einwirkung des Katalysators mit dem in der Abluft enthaltenen Sauerstoff (Verbrennungsreaktion), Kohlenstoff und Tritium sind dann nur noch in anorganisch gebundener Form (CO2 und H2O) in der Abluft enthalten und können in dieser Form schließlich im Molekularsieb des zweiten Probenentnahmezylinders adsorbiert werden.
Die Kontinuität der Probenentnahme wird durch einen Mass-Flow-Controller gewährleistet. Dieser ist vor dem ersten Probenentnahmezylinder angeordnet. Um konstante Druckverhältnisse vor dem Mass-Flow-Controller zu erreichen, wird die Probenluft von einer Membranpumpe in einen Pufferbehälter gedrückt, dessen Innendruck mittels Überdruckventil auf ca. 200 mbar konstant gehalten wird.
Der elektronisch geregelte Mass-Flow-Controller ermöglicht die Einstellung des Volumenstromes im Bereich von 0,694 l/h bis 2,083 l/h. Dies entspricht bei einem Probenvolumen von 1500 l pro Zeolithfüllung einem einstellbaren Sammelzyklus von 30 bis 90 Tagen.
Zur Steuerung und Fehlerüberwachung kommt eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) mit integriertem Display zum Einsatz.
Auf dem Display werden der aktuelle Volumenstrom, die im Sammelzyklus aufsummierte Probenluftmenge, die Temperatur des Rohrofens, Fehlermeldungen und der Stand des Be-triebsstundenzählers angezeigt.
Der eingestellte Volumenstrom des H3 / C14 Sammler HCS 30-90 und die Temperatur des Rohrofens werden kontinuierlich überwacht. Die Prüfung auf Systemverschluss, Ausfall der Membranpumpe und Dichtigkeit erfolgt täglich zu einer vom Betreiber einstellbaren Uhrzeit.
Sammelbehälter
2 Stück zeolithgefüllte Probenentnahmezylinder mit selbstabsperrenden Schnellkupplungen, frontseitig befestigt
Sammelzyklus
einstellbar von 30 bis 90 Tage bei einer Probenmenge von 1500 l pro Sammelzyklus
Anschlüsse
Eingang und Ausgang über Schlauchanschlussstutzen, wahlweise von oben oder unten
Oxidation
katalytische Oxidation bei 450°C
Durchsatzregelung
Massendurchflussregler
Durchsatzbilanzierung
elektronisch (SPS), rückstellbar
Steuerung
SPS mit Display zur Steuerung und Systemüberwachung
Versorgungsspannung
230 V AC ± 10%
Leistungsaufnahme
max. 220 W
Sicherung intern
Leistungsschalter 10 A
Schutzart
IP 20
Umgebungstemperatur (Betrieb)
0 – 45 °C
Lagertemperatur
-20 – 60 °C
Relative Luftfeuchte
5 – 95%, nicht kondensierend
Gehäuse
19″ Wandschrank, optional auch als 19″ Standgerät verfügbar
Abmessungen
814 x 600 x 500 mm (HxBxT)
Gewicht
ca. 60 kg