核电厂烟囱放射性气态流出物的释放会对周围环境和公众产生辐射影响,通过对流出物的放射性浓度或总量分析可以明确其排放控制和影响,气态流出物的监测和测量由此显得非常重要。为了准确测量气态流出物的放射性水平,取样系统的性能可靠是确保监测结果准确可信的前提。根据ANSI/HPS N13.1-2011的相关要求,获取具有代表性的气态流出物样品,是实现气态流出物放射性测量的首要环节。影响取样系统是否能够获取具有代表性的样品,由两方面重要因素,即:取样位置的气流和污染物是否混合均匀,以及取样系统对气溶胶和碘是否具有足够高的传输效率。对于第一个问题,中国核电工程有限公司在ACP1000科研项目中已经通过计算分析和试验论证的手段进行了验证。本项目课题主要通过对运行核电厂的取样系统性能进行论证,对运行核电厂的气态流出物取样管道进行了现场调查、测绘,通过仿真计算、试验测量、对比论证、外部调研等方式,对两个机组的气态流出物取样管道的气溶胶和碘的传输效率进行了计算研究。主要研究内容包括以下几个部分:通过对核电厂气态流出物取样管道的尺寸测量,采用Deposition 2001a软件和“气溶胶管路损失计算软件”计算传输效率,在同一粒径下,两个机组的气态流出物取样系统传输效率略有不同,1号机组略高于2号机组。在对粒径谱分布测量中,核电厂烟囱取样处的平均中位数处于1至1.5μm区间。通过滤膜累计计量测量中,传输效率为96.68%和98.69%,与软件模拟计算的101.02%和99.88%相比较为接近。同时通过搭建试验台架,采用放射性单质碘注入的方式,对不锈钢取样管进行碘损失率重复性试验、浓度影响试验、与特氟龙管对比试验、碘预暴露前后对比试验及现场模拟试验。在假设碘的流出物中90%为单质碘,10%为甲基碘的前提下,通过数据修正可得福清1/2号机组的气态流出物取样系统碘的传输效率分别为84.00%和84.97%。符合50%管道透过率的要求。通过试验可以发现,气溶胶的传输效率存在不足,弯管与长管容易造成气溶胶沉积,从而影响取样管道的传输效率;水平管比垂直管更容易造成气溶胶沉积。本文提出了气态流出物取样系统的优化建议,即根据现场情况,减少弯管数量,减少水平管路长度;如果条件允许,可通过改变流量对传输效率进行优化;可通过改变取样管路尺寸进行优化。