CN103076208B

CN103076208B - 放射性气载流出物自动取样系统

Info

Publication number: CN103076208B
Application number: CN201310004714.5A
Authority: CN
Inventors: 周银行; 林青川; 胥全敏; 郭洪波; 刘秀华; 何小波; 龙素群; 钟志京; 王和义; 李奎
Original assignee: Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering Physics
Current assignee: Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-01-08
Also published as: CN103076208A

Abstract

本发明提供了一种放射性气载流出物自动取样系统，属于辐射防护与环境保护技术领域。所述取样系统中的进气管接头通过气管与电磁阀连接，电磁阀通过气管与气溶胶及碘取样头连接，气溶胶及碘取样头通过软管与流量调节阀的连接，流量调节阀通过出气管依次连接质量流量计和压力表后通过软管与泵进气口连接,泵出气口通过排气管与排气管接头连接；自动控制单元的信号输入端外接烟囱流量监测PLC控制器，自动控制单元的信号输出端分别与电磁阀、质量流量计、压力表、泵连接。本发明能够提高气载物排放源项差异大、零星排放时流出物样品的代表性，而且也减轻了流出物监测取样人员的劳动强度并提高工作效率，具有智能调控，无人值守特点，实用性强。

Description

放射性气载流出物自动取样系统

技术领域

本发明属于辐射防护与环境保护技术领域，具体涉及一种放射性气载流出物自动取样系统，尤其是针对多个核作业场所、工号或热室的放射性气载物经烟囱外排时进行气载流出物动态取样的自动系统。适用于气载流出物排放监测中的微尘气溶胶、碘气溶胶取样。

背景技术

目前，针对多个放射性场所建在同一厂址情况，依据环保部提出的四个统一中“统一进行流出物监测”的要求，气载物排放通常采取同一场址内多个核设施（装置）、生产线等放射性场所产生的废气由单烟囱集中向环境排放，由于不同放射性场所存在气载物放射性浓度及总量、通排风系统工作模式及排风量大小等差异，按目前通用的流出物监测无论是连续取样还是定期取样监测的模式是不可行的，均不能反映各放射性场所气载物排放工况情况，监测结果则不能真实、客观反映烟囱对各放射性场所的气载物排放源项。

发明内容

为了弥补目前流出物监测的定期取样或连续取样所涉及获取样品代表性问题的不足，本发明提供一种放射性气载流出物自动取样系统，能够实现根据放射性场所气载物排放工况进行气载流出物（微尘气溶胶、碘气溶胶）动态取样的自动控制。

本发明的放射性气载流出物自动取样系统是基于于烟囱或排放管道内气体排放瞬时流量来实现对气载流出物取样系统运行状态的自动控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的放射性气载流出物自动取样系统，其特点是，所述自动取样系统包括设置在取样柜内的自动控制单元、第一电磁阀、第二电磁阀、第一气溶胶及碘取样头、第二气溶胶及碘取样头、质量流量计、压力表、泵I和泵II，还包括设置在取样柜外的进气管接头和排气管接头；其连接关系是，设置在取样柜外的进气管接头通过气管分别与第一电磁阀、第二电磁阀连接；第一电磁阀通过气管与第一气溶胶及碘取样头的一端连接，第一气溶胶及碘取样头的另一端通过软管与第一流量调节阀的一端连接；第二电磁阀通过气管与第二气溶胶及碘取样头的一端连接，第二气溶胶及碘取样头的另一端通过软管与第二流量调节阀的一端连接；第一流量调节阀的另一端、第二流量调节阀的另一端通过出气管依次连接质量流量计和压力表；出气管通过软管分别与泵I、泵II中的进气口连接；泵I、泵II中的出气口分别通过软管与排气管连接，排气管与排气管接头连接。

所述自动控制单元的信号输出端通过控制信号线分别与第一电磁阀、第二电磁阀、质量流量计、压力表、泵I以及泵II连接；自动控制单元的信号输入端通过电缆外接烟囱流量监测PLC控制器。

所述气管、出气管、排气管为内径 Φ15的316L（EP）管。

所述压力表为真空压力表，向自动控制单元（1）提供取样回路压力信息。

所述泵I、泵II为真空泵，在取样期间的备用，泵I（15）和泵II（16）交替运行。

本发明中微尘气溶胶和碘气溶胶取样由两路取样组成，其中一路为进气管接头通过进气管采用三通与第一电磁阀、第一气溶胶及碘取样头、第一流量调节阀连接；另一路为进气管接头通过进气管采用三通与第二电磁阀、第二气溶胶及碘取样头、第二流量调节阀连接。

本发明的放射性气载流出物自动取样系统中的自动控制单元输入端通过电缆接收烟囱上流量监测PLC控制器提供的0V或24V信号（当烟囱排风瞬时流量大于预定值，提供24V信号；当烟囱排风瞬时流量小于预定值，提供0V信号），并通过输出端控制信号线对取样柜内电磁阀、质量流量计、压力表、泵的运行工况和状态参数进行控制与管理，实现烟囱气载物排放期间的流出物自动取样或烟囱气载物未排放时流出物自动停止取样。两个气溶胶及碘取样头形成两个取样回路，并还能够交替运行以进一步提高气载流出物样品的获取效率。压力表为真空压力表，自动控制单元能够通过取样回路压力监测反馈信息，能够有效防止取样回路发生堵塞情况下泵继续运行而引发故障问题。两个泵能够交替运行，进一步提高气载流出物取样系统运行的可靠性和稳定性。

本发明的放射性气载流出物自动取样系统：弥补了目前流出物监测的定期取样或连续取样所涉及获取样品代表性问题的不足，不仅提高了每次气载物排放源项差异大、零星排放时流出物样品的代表性，而且也减轻了流出物监测取样人员的劳动强度并提高工作效率。本发明完全满足针对多个核作业工号、热室等场所的放射性气载物在不同排放工况条件下流出物排放监测样品的自动获取，并为气载流出物取样监测增加了有效的途径，取样控制精度小于一分钟，具有智能调控，无人值守特点，实用性强。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中：1.自动控制单元 2.控制信号线 3.电缆 4.进气管接头 5.第二电磁阀 6.第一电磁阀 7.取样柜 8.第一气溶胶及碘取样头 9.第一流量调节阀 10.第二气溶胶及碘取样头 11.出气管 12.第二流量调节阀 13.质量流量计 14.压力表 15.泵Ⅰ 16.泵Ⅱ 17.排气管 18.排气管接头。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

图1为本发明结构示意图。在图1中，本发明的放射性气载流出物自动取样系统包括设置在取样柜7内的自动控制单元1、第一电磁阀6、第二电磁阀5、第一气溶胶及碘取样头8、第二气溶胶及碘取样头10、质量流量计13、压力表14、泵I15和泵II16，还包括设置在取样柜7外的进气管接头4和排气管接头18；其连接关系是，设置在取样柜7外的进气管接头4通过气管分别与第一电磁阀6、第二电磁阀5连接；第一电磁阀6通过气管与第一气溶胶及碘取样头8的一端连接，第一气溶胶及碘取样头8的另一端通过软管与第一流量调节阀9的一端连接；第二电磁阀5通过气管与第二气溶胶及碘取样头10的一端连接，第二气溶胶及碘取样头10的另一端通过软管与第二流量调节阀12的一端连接；第一流量调节阀9的另一端、第二流量调节阀12的另一端通过出气管11依次连接质量流量计13和压力表14；出气管11通过软管分别与泵I15、泵II16中的进气口连接；泵I15、泵II16中的出气口分别通过软管与排气管17连接，排气管17与排气管接头18连接。

本发明的放射性气载流出物自动取样系统中自动控制单元1的信号输出端通过控制信号线2分别与第一电磁阀6、第二电磁阀5、质量流量计13、压力表14、泵I15以及泵II16连接。自动控制单元1的信号输入端通过电缆3外接烟囱流量监测PLC控制器。所述泵I15和泵II16为真空泵。图1中的控制信号线2用虚线表示。

进气管接头4为取样柜7的烟囱气载流出物取样的进气端，与烟囱的气载流出物取样管通过金属波纹管采取快卸接口连接，通过泵I15或泵II16抽取放射性流出物的取样气载物经进气管、第一电磁阀6或第二电磁阀5、第一气溶胶及碘取样头8或第二气溶胶及碘取样头10、第一流量调节阀9或第二流量调节阀12、质量流量计13、压力表14、泵I15或泵II16、排气管17后，取样气载物中微尘气溶胶、碘气溶胶被第一气溶胶及碘取样头8或第二气溶胶及碘取样头10内放置的滤纸或碘盒过滤或吸附下来，尾气经排气管接头18采用金属波纹管连接取样柜房间内尾气排放管后送回烟囱。

气溶胶及及碘取样头一端通过快卸接口直接与气管连接，一端采用带快卸接口的软管连接，泵进气端和出气端采用带快卸接口的软管分别与出气管11和排气管17连接，通过泵运行气溶胶及碘取样头来实现烟囱内气载流出物的获取。

自动控制单元1通过电缆3接收烟囱上流量监测PLC控制器提供的表明烟囱正在进行气载物排放的24V信号（当烟囱排风瞬时流量大于预定值，表明有放射性废气经烟囱向环境排放时提供24V信号）时，自动控制单元1通过控制信号线2首先开启第一电磁阀6，然后启动泵I15，同时开启质量流量计13记录微尘气溶胶及碘取样体积，实现气载流出物排放期间的监测样品获取。当烟囱气载物停止向环境排放时，自动控制单元1接收到0V信号（当烟囱排风瞬时流量小于预定值，表明放射性废气未向环境排放时提供0V信号），首先关闭泵I15，然后关闭第一电磁阀6，质量流量计13将取样累积流量和累积时间的信息反馈给自动控制单元1存储，完成一次气载流出物样品的获取任务。

自动控制单元1接收到0V或24V信号后，经一分钟延时判断并确认输入信号稳定，有效避免了因伪信号而引起取样状态控制的误判。

第一气溶胶及碘取样头8和第二气溶胶及碘取样头10分别形成两个取样回路，并还能够交替运行以进一步提高气载流出物样品的获取效率。

压力表14为真空压力表，能够向自动控制单元1提供取样回路压力监测反馈信息，当第一气溶胶及碘取样头8因长时间过滤吸附微尘气溶胶和碘气溶胶后，取样回路压力达到-0.08MPa时，自动控制单元1通过控制信号线2首先开启第二电磁阀5，然后关闭第一电磁阀6，停止第一气溶胶及碘取样头8的取样回路，启动第二气溶胶及碘取样头10的取样回路，能够有效避免因取样回路堵塞所引发的泵故障问题。

泵II16为泵I15在取样期间的备用，能够交替运行，当自动控制单元1判断流出物排放气载物取样时间大于三小时后，自动控制单元1启动泵II16运行，同时终止泵I15运行，通过自动控制单元1实现泵II16与泵I15之间以三小时为频率互相交替运行的自动控制，以提高气载物取样运行的可靠性和稳定性。

本发明不限于该实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims

1.一种放射性气载流出物自动取样系统，包括设置在取样柜（7）内的第一电磁阀（6）、第二电磁阀（5）、质量流量计（13）、压力表（14）、泵I（15）、泵II（16），其特征在于：所述自动取样系统还包括设置在取样柜（7）内的自动控制单元（1）、第一气溶胶及碘取样头（8）、第二气溶胶及碘取样头（10）、以及设置在取样柜（7）外的进气管接头（4）和排气管接头（18）；其连接关系是，设置在取样柜（7）外的进气管接头（4）通过气管分别与第一电磁阀（6）、第二电磁阀（5）连接；第一电磁阀（6）通过气管与第一气溶胶及碘取样头（8）的一端连接，第一气溶胶及碘取样头（8）的另一端通过软管与第一流量调节阀（9）的一端连接；第二电磁阀（5）通过气管与第二气溶胶及碘取样头（10）的一端连接，第二气溶胶及碘取样头（10）的另一端通过软管与第二流量调节阀（12）的一端连接；第一流量调节阀（9）的另一端、第二流量调节阀（12）的另一端通过出气管（11）依次连接质量流量计（13）和压力表（14）；出气管（11）通过软管分别与泵I（15）、泵II（16）中的进气口连接；泵I（15）、泵II（16）中的出气口分别通过软管与排气管（17）连接，排气管（17）与排气管接头（18）连接。

2.根据权利要求1所述放射性气载流出物自动取样系统，其特征在于：所述自动控制单元（1）的信号输出端通过控制信号线（2）分别与第一电磁阀（6）、第二电磁阀（5）、质量流量计（13）、压力表（14）、泵I（15）以及泵II（16）连接。

3.根据权利要求1所述放射性气载流出物自动取样系统，其特征在于：所述自动控制单元（1）的信号输入端通过电缆（3）外接烟囱流量监测PLC控制器。

4.根据权利要求1所述放射性气载流出物自动取样系统，其特征在于：所述压力表（14）为真空压力表。

5.根据权利要求1所述放射性气载流出物自动取样系统，其特征在于：所述泵I（15）、泵II（16）均为真空泵。