CN110095233A - 一种碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法 - Google Patents

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张渊
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吴波
陈建利
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Abstract

本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及一种碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法。所述的检测系统包括依次通过管路连接的示踪剂注入单元、碘吸附器、排风机，以及上游检测仪与下游检测仪，所述的上游检测仪连接在连接所述的示踪剂注入单元与所述的碘吸附器的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器上游的示踪剂浓度；所述的下游检测仪连接在连接所述的碘吸附器与所述的排风机的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器下游的示踪剂浓度。利用本发明的碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法，能够在各种湿度环境条件下检测碘吸附器泄漏率，检测偏差小。

Description

一种碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法
技术领域
本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及一种碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法。
背景技术
在核电厂、研究堆、后处理厂等核设施中会有含放射性碘、气溶胶、惰性气体的放射性气体产生。为了实现对职业人员、公众和环境的辐射防护，在核设施厂房中设有通风净化系统，其一方面对工艺气体进行放射性净化处理以避免向环境的放射性泄漏而危害职业人员和公众的安全，另一方面对供风进行净化以保证职业人员的安全。
碘吸附器是用于净化放射性气流中放射性气态碘的重要设备，为确保其正常运行，在调试及运行过程中需分别对其进行验收试验与定期试验。按照ASME N509标准及ET791标准，目前用于检测碘吸附器或系统机械泄漏率的方法主要为氟利昂泄漏试验法。但由于氟利昂有破坏臭氧层的作用，氟利昂泄漏试验法在实践中常常被限制使用。另外在高湿度下氟利昂在活性炭上吸附作用减弱，在泄漏率检测期间会发生穿透现象，因此会导致检测结果与真实泄漏率有一定的偏差。
因此，随着第三代核电技术的发展，急需开发一种能在全湿度范围下检测碘吸附器泄漏率的新系统与新方法。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种碘吸附器泄漏率的检测系统，以能够在各种湿度环境条件下检测碘吸附器泄漏率，检测偏差小。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种碘吸附器泄漏率的检测系统，所述的检测系统包括依次通过管路连接的示踪剂注入单元、碘吸附器、排风机，以及上游检测仪与下游检测仪，
所述的上游检测仪连接在连接所述的示踪剂注入单元与所述的碘吸附器的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器上游的示踪剂浓度；
所述的下游检测仪连接在连接所述的碘吸附器与所述的排风机的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器下游的示踪剂浓度。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种碘吸附器泄漏率的检测系统，其中所述的上游检测仪与下游检测仪均为便携式检测仪。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种碘吸附器泄漏率的检测系统，其中所述的检测系统还包括富集单元，用于富集示踪剂，所述的下游检测仪连接所述的富集单元，所述的富集单元连接在连接所述的碘吸附器与所述的排风机的连接管路上。
本发明的第二个目的是提供一种利用前述检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，以能够在各种湿度环境条件下检测碘吸附器泄漏率，检测偏差小。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种利用前述检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，包括如下步骤：
(1)启动所述的排风机进行排风，使风量、温度、湿度符合检测要求；
(2)在所述的示踪剂注入单元注入含有示踪剂的空气；
(3)通过所述的上游检测仪与所述的下游检测仪检测所述的示踪剂的浓度，由此计算碘吸附器泄漏率。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种利用前述检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，其中所述的排风机的排风风量为1200-3400m3/h。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种利用前述检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，其中所述的示踪剂为丙酮。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种利用前述检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，其中通过所述的示踪剂注入单元注入的所述的示踪剂的浓度为8-40ppm。
本发明的有益效果在于，利用本发明的碘吸附器泄漏率的检测系统与检测方法，能够在各种湿度环境条件下检测碘吸附器泄漏率，检测偏差小。
本发明的有益效果具体体现在：
(1)示踪剂丙酮为无毒试剂，不与碘吸附器浸渍剂发生化学反应，且对碘吸附器的除碘效率和吸附容量几乎没有影响。
(2)在0-100％湿度范围内，湿度几乎不影响丙酮在活性炭上的吸附性能，且吸附在活性炭上的丙酮在检测泄漏试验期间无解析或穿透现象发生。
(3)采样便携式检测仪在被测碘吸附器上下游同时在线测量，实时给出试验结果。
(4)为了减少丙酮的使用量，下游先进行富集再进行检测，可以使检测限提高100倍左右。
(5)示踪剂丙酮需要量少，对于1000CFM的系统来说，丙酮的注入量仅为5g左右。
因此，与现有技术相比，本发明的优点是：能适应现场的各种湿度环境，所测的试验结果更加接近真实值；系统不必启动加热器，避免了碘吸附器发生火灾的潜在风险；所选用的丙酮示踪剂为无毒，每次试验用量较少，不受环境相关法规的限制。
附图说明
图1为示例性的本发明的碘吸附器泄漏率检测系统的组成图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
示例性的本发明的碘吸附器泄漏率检测系统如图1所示，包括依次通过管路连接的示踪剂注入单元1、碘吸附器2、排风机3，以及上游检测仪4、富集单元5、下游检测仪6。
上游检测仪4连接在连接示踪剂注入单元1与碘吸附器2的连接管路上，用于检测碘吸附器2上游的示踪剂浓度。
富集单元5连接在连接碘吸附器2与排风机3的连接管路上，用于富集碘吸附器2下游的示踪剂(为丙酮)。
下游检测仪5连接富集单元5，用于检测碘吸附器2下游的示踪剂浓度。
上游检测仪4与下游检测仪6均为便携式的PID检测仪。
利用上述示例性的本发明的碘吸附器泄漏率检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的示例性的方法及结果如下。
(1)启动排风机3，设定风量为(1200m3/h，相对偏差在±10％以内)，测量风量、温度及湿度等试验参数，确定是否满足试验条件。
(2)如满足试验条件，在被检测碘吸附器2的进风口用示踪剂注入单元1注入丙酮与空气的混合气体(浓度为35ppm)。
(3)预先计算好注入丙酮后混合气流到达上游取样点和下游取样点的时间，同时分别在被检测碘吸附器2的上下游用上游检测仪4和下游检测仪6(下游检测仪6检测的丙酮浓度经富集单元5富集)检测丙酮浓度，下游检测仪6检测值与上游检测仪4检测值之比即为碘吸附器的机械泄漏率。
在不同环境相对湿度下重复上述试验，测量得到的碘吸附器的机械泄漏率结果如下表1所示，说明环境湿度对检测结果基本无影响。
表1不同环境相对湿度下碘吸附器的机械泄漏率检测结果
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种碘吸附器泄漏率的检测系统，其特征在于，所述的检测系统包括依次通过管路连接的示踪剂注入单元、碘吸附器、排风机，以及上游检测仪与下游检测仪，
所述的上游检测仪连接在连接所述的示踪剂注入单元与所述的碘吸附器的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器上游的示踪剂浓度；
所述的下游检测仪连接在连接所述的碘吸附器与所述的排风机的连接管路上，用于检测所述的碘吸附器下游的示踪剂浓度。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：所述的上游检测仪与下游检测仪均为便携式检测仪。
3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：所述的检测系统还包括富集单元，用于富集示踪剂，所述的下游检测仪连接所述的富集单元，所述的富集单元连接在连接所述的碘吸附器与所述的排风机的连接管路上。
4.一种利用权利要求1-3中任意一项所述的检测系统进行碘吸附器泄漏率检测的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)启动所述的排风机进行排风，使风量、温度、湿度符合检测要求；
(2)在所述的示踪剂注入单元注入含有示踪剂的空气；
(3)通过所述的上游检测仪与所述的下游检测仪检测所述的示踪剂的浓度，由此计算碘吸附器泄漏率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的排风机的排风风量为1200-3400m3/h。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的示踪剂为丙酮。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：通过所述的示踪剂注入单元注入的所述的示踪剂的浓度为8-40ppm。
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