核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法及其專用檢測系統的制作方法
【專利摘要】一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，是模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態下，對析出二氧化硅進行測定的實驗室檢測方法，將被測濾芯裝入檢測系統管路中，在實驗介質以額定流量通過濾芯，并保持最大工作溫度條件下，定期對實驗介質取樣送檢，檢測后經過對檢測數據的分析，來判斷濾芯析出二氧化硅是否超標，檢測依據標準SL 91.2—1994《二氧化硅（可溶性）的測定（硅鉬藍分光光度法）》。本發明可實現核電站水過濾器濾芯在額定流量、最大工作溫度、接近工作介質成分的狀態下，析出二氧化硅的模擬檢測。可在近似真實工況條件下，獲取濾芯的具體運行參數，提高濾芯性能驗證效率，降低濾芯新產品對核電系統運行安全的風險影響。
【專利說明】
核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法及其專用檢測系統
技術領域
[0001]本發明涉及核設施內水過濾器濾芯的性能檢驗方法，具體是一種模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態下，析出二氧化硅的性能的實驗室檢測方法，適用于核電站用水過濾器濾芯的型式檢驗或研制過程的性能驗證。
【背景技術】
[0002]隨著核電技術的快速發展和安全要求不斷提高，對核設施內安裝使用的水過濾器濾芯的性能也相應提高，對其運行過程中析出的二氧化硅濃度有嚴格的控制要求，避免硅元素以各種形式附著在核燃料包殼及燃料棒上，影響熱傳導效率、甚至危害核電系統運行安全。目前，實驗室實驗無法實現水過濾器濾芯在運行狀態下的模擬性能檢測，而是通過主要原材料的實驗室靜態浸泡檢測來間接驗證，再將濾芯安裝在核電系統后，通過實際運行監測來驗證濾芯的運行特性，存在檢測準確度不高、可能對實際系統造成污染的弊端，甚至可能引起停堆事故。亟待需要開發一種能夠模擬核電運行系統，在接近工作狀態下對濾芯進行性能驗證的檢測方法。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述驗證水過濾器濾芯性能過程中存在的問題而制定的一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法及其專用檢測系統，該方法可實現濾芯工況下的性能檢測，具有高仿真模擬、檢測數據準確、實驗風險較低、驗證效率高、驗證周期短的優點，適用于核電站用水過濾器濾芯的型式檢驗或研制過程的性能驗證。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，是模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態下，對析出二氧化硅進行測定的實驗室檢測方法，具體是將被測濾芯裝入檢測系統管路中，在實驗介質以額定流量通過濾芯，并保持最大工作溫度的條件下，定期對實驗介質取樣送檢，檢測后經過對檢測數據的分析，來判斷濾芯析出二氧化硅是否超標。
[0005]在本發明中，所述實驗介質為濃度200ppm的硼酸與1.24± 10%ppm的L1H的混合水溶液。
[0006]所述最大工作溫度為實驗介質溫度為72±2°C ;所述額定流量為4m3/h至10m3/h;取樣的頻率為第I一3天，I次/24小時;第4天以后，I次/72小時。對取樣液體的檢測依據為標準SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的測定(硅鉬藍分光光度法)》。
[0007]—種適用于上述檢測方法的專用檢測系統，包括機架、控制柜和安裝在機架上的由液體流通管路、以及依次設置在管路中的液體注入口、流量計、被測濾芯放置腔、阻尼器、氣動栗、流量調節閥組成的封閉循環管路系統，在液體流通管路上設置有電加熱器，在液體流通管路上設置有取樣口及用于連接測壓管路的取壓接口。
[0008]在該系統中，所述液體注入口為法蘭式結構。在液體注入口處的管路上設置有液位顯示計。
[0009]阻尼器設置在氣動栗的下游臨近出口的位置，其作用是可以減緩氣動栗脈沖而出的水溶液的沖擊效應，起到穩定系統管路的流量、保證系統平穩運行的作用。
[0010]本發明的主要特點在于:
I.仿真模擬度高，可實現介質以最大工作溫度、以額定流量通過濾芯，與實際工況高度吻合，盡可能如實反映濾芯的運行特性；
2.檢測數據準確，取樣液體提交具備資質的第三方專業檢測機構進行，嚴格按照標準SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的測定(硅鉬藍分光光度法)》和操作規范進行，保證數據真實可靠；
3.實驗風險低，將濾芯裝入本發明專門的檢測系統中進行，與核電系統完全隔離，具有安全系數高的優點，實驗失敗后僅影響被測濾芯和實驗系統，實驗風險較低；
4.驗證效率高，將濾芯裝入本發明專門的檢測系統中進行，可以按照要求的額定流量不間斷進行實驗，可在較短時間內實現對濾芯的性能驗證，避免真實系統流量波動較大、斷續工作、運行時間不易控制的弊端；
5.驗證周期短，按照濾芯析出二氧化硅的規律，設置出一套檢測結果數據分析的方法，根據連續多個檢測結果的變化趨勢，代入擬定的公式，以判定實驗是否合格或是否繼續，具體公式及判定方法如下:
試驗時間超出30天后，每次取樣測出S12析出量后，分析最近4次取樣結果，判斷是否可終止試驗和濾芯是否合格，具體方法是:
按時間先后，設定連續4次取樣測得的S12析出量分別為S1、S2、S3、S4，單位:mg/kg 取樣的相應天數分別設定為01、02、03、04，單位:天設定截止15個月(計450天)，總析出量為S總令S總=S4+(S4-S1)X(450-D4)/9，
結果判定:
若S4<1 mg/kg，S總彡I mg/kg，則試驗繼續;
若S4<1 mg/kg，S總<1 mg/kg，則判定濾芯Si02析出量合格，試驗結束；
若試驗時間滿90天，即D4=90,計算結果仍然存在S總彡I mg/kg，判定濾芯Si02析出量不合格，試驗結束。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本發明的檢測方法流程框圖。
[0012]圖2為本發明的專用檢測系統結構示意圖。
[0013]圖2中，1.液體注入口，2.液位顯示計，3.電加熱器，4.取樣口，5.流量調節閥，6.氣動栗，7.控制柜，8.阻尼器，9.機架，10.被測濾芯放置腔，11.取壓接口，12.流量計。
【具體實施方式】
[0014]本發明以下結合附圖、實施例做進一步描述:
如圖1所示:一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，是模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態下，對析出二氧化硅進行測定的實驗室檢測方法，具體是將被測濾芯裝入檢測系統管路中，在實驗介質以額定流量通過濾芯，并保持最大工作溫度的條件下，定期對實驗介質取樣送檢，檢測后經過對檢測數據的分析，來判斷濾芯析出二氧化硅是否超標。
[0015]如圖2所示:本發明的專用檢測系統包括機架9、控制柜7和安裝在機架上的由液體流通管路、以及依次設置在管路中的液體注入口 1、流量計12、被測濾芯放置腔10、阻尼器8、氣動栗6、流量調節閥5組成的封閉循環管路系統，在液體流通管路上設置有電加熱器3，在液體流通管路上設置有取樣口4和用于連接測壓管路的取壓接口 11。
[0016]所述液體注入口I為法蘭式結構，以便于注入液體管路的連接。在液體注入口處的管路上設置有液位顯示計2。
[0017]檢測實例:
實施例1
核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，包括如下步驟:
(1)將被測濾芯(10吋一5μπι)裝入系統，加入濃度為200ppm的硼酸與1.24±10%ppm的L1H的混合溶液，使溶液高度達到液位顯示計上下標線內；
(2)開啟氣動栗，調整流量調節閥，達到該濾芯的額定流量4.2m3/h ；
(3)從取樣口取初次水樣，待送檢并取得液體中二氧化硅原始濃度；
(4)開啟電加熱器，使溫度逐步升高至工作溫度72± 2°C，并保持在該溫度范圍內；
(5)按時取樣，取樣頻率為第I一3天，I次/24小時;第4天以后，I次/72小時;取樣、檢測、分析，判定濾芯的二氧化娃析出濃度是否超標。
[0018]
實施例2
核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，包括如下步驟:
(1)將被測濾芯(10吋一25μπι)裝入系統，加入濃度為200ppm的硼酸與I.24 ± 10%ppm的L1H的混合溶液，使溶液高度達到液位顯示計上下標線內；
(2)開啟氣動栗，調整流量調節閥，達到該濾芯的額定流量8.4m3/h ；
(3)從取樣口取初次水樣，待送檢并取得液體中二氧化硅原始濃度；
(4)開啟電加熱器，使溫度逐步升高至工作溫度72± 2°C，并保持在該溫度范圍內；
(5)按時取樣，取樣頻率為第I一3天，I次/24小時;第4天以后，I次/72小時;取樣、檢測、分析，判定濾芯的二氧化娃析出濃度是否超標。
[0019]需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形均落在本發明的保護范圍內。本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發明，并非用于限制本發明。本發明的保護范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，是模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態下，對析出二氧化硅進行測定的實驗室檢測方法，其特征在于:將被測濾芯裝入檢測系統管路中，在實驗介質以額定流量通過濾芯，并保持最大工作溫度的條件下，定期對實驗介質取樣送檢，檢測后經過對檢測數據的分析，來判斷濾芯析出二氧化硅是否超標。2.根據權利要求1所述的核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，其特征在于:所述實驗介質為濃度200ppm的硼酸與1.24±10%ppm的L1H的混合水溶液。3.根據權利要求1所述的核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，其特征在于:所述最大工作溫度為實驗介質溫度為72 ± 2 °C。4.根據權利要求1所述的核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，其特征在于:所述額定流量為4m3/h至10m3/h;取樣的頻率為第I 一3天，I次/24小時;第4天以后，I次/72小時。5.根據權利要求1所述的核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法，其特征在于:檢測依據為標準SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的測定(硅鉬藍分光光度法)))。6.—種用于權利要求1所述核電站水過濾器濾芯的二氧化硅析出性能的檢測方法的專用檢測系統，其特征在于:包括機架、控制柜和安裝在機架上的由液體流通管路、以及依次設置在管路中的液體注入口、流量計、被測濾芯放置腔、阻尼器、氣動栗、流量調節閥組成的封閉循環管路系統，在液體流通管路上設置有電加熱器，在液體流通管路上設置有取樣口和取壓接口。7.根據權利要求6所述的專用檢測系統，其特征在于:所述液體注入口為法蘭式結構。8.根據權利要求6所述的專用檢測系統，其特征在于:在液體注入口處的管路上設置有液位顯示計。9.根據權利要求6所述的專用檢測系統，其特征在于:阻尼器設置在氣動栗的下游臨近出口的位置。
【文檔編號】G01N33/00GK106093313SQ201610650799
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月10日 公開號201610650799.8, CN 106093313 A, CN 106093313A, CN 201610650799, CN-A-106093313, CN106093313 A, CN106093313A, CN201610650799, CN201610650799.8
【發明人】鄒滌, 李西峰, 盧巖, 楊亞鵬, 楊棟, 王茂, 王建峰, 曾心耀
【申請人】河南核凈潔凈技術有限公司