CN110220110A - 用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，连接于第一载气瓶、第二载气瓶和气相色谱仪之间，包括第一连接单元、第二连接单元、切换单元、减压单元和第三连接单元，切换单元通过第一连接单元和第二连接单元分别连接于第一载气瓶和第二载气瓶，减压单元连接于切换单元，减压单元通过第三连接单元连接于气相色谱仪。本发明不需在更换气瓶时进行仪器降温关机，可以为气相色谱仪载气不间断供气，保持仪器分析效率，为机组安全提供技术保障；可以持续为分离柱提供高温干燥的载气，维持分离柱的活性，延长使用寿命，降低电厂成本；成倍提高了核岛放射性实验室气相色谱仪载气储存量，增加了时间阈度，提高了换气瓶的灵活性。

Description

用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置
技术领域
本发明涉及核电站技术领域，尤其涉及一种用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置。
背景技术
在CPR1000机组中，为了与水辐照分解形成的氧基结合，从而抑制水的辐照分解，一回路需要实施氢覆盖。众所周知，4％以上的氢和6％以上的氧混合有燃烧爆炸的风险，因此，对核电厂功率运行或启停机期间各含氢/氧系统的监测尤为重要，而气相色谱仪是目前核电厂常用的手动分析气体组分的仪器设备。
气相色谱仪分析样品时需用载气装置以一定流速载带气体样品进入色谱柱进行分离，载气装置再将被分离的各气体组分载入检测器检测。同时，为保护分离柱不受潮，仪器降温关机时，载气装置仍需连续供气。由于核岛放射性实验室无仪器载气供气系统，因此核岛气相色谱仪的载气需用满瓶压力约13.0MPa的40L钢瓶作为气源，用一个减压阀(V1)连接1/8英寸铜管(L1)将载气压力降至0.6-0.8MPa供仪器使用(如图1所示)。
如图1所示，现有核岛实验室气相色谱仪载气供气装置由减压阀V1和铜管L1组成，其中，减压阀V1可将13.0MPa的载气压力降至仪器需求的0.6-0.8MPa，铜管L1连接减压阀出口和仪器载气入口。但是，现有的供气装置主要存在以下不足：
1.载气无法不间断供气，严重影响仪器分析效率，甚至耽误关键路径
当40L载气瓶内的气体耗尽时，首先需要将气相色谱仪由250℃的运行温度降至50℃的待机温度，此过程约耗时1.5小时。然后需要关闭旧气瓶总阀，拆除减压阀并更换新气瓶，查漏无误后仪器再由50℃升温至250℃，此过程约耗时0.5小时。在正式分析样品前，气相色谱仪需在250℃的运行温度稳定半小时以上，以保证仪器最佳的分析性能。因此整个过程约耗时2.5小时，现有核岛气相色谱仪载气无法实现不间断供气，严重影响仪器分析效率，如果此时机组正处于上下行阶段，有紧急气体需分析，有耽误机组关键路径的风险，给电厂造成巨大损失。
2.影响气相色谱仪分离柱的活性
通过上述载气供气装置的工作流程可以发现，在更换气相色谱仪载气瓶过程中，需要关闭气瓶总阀停止载气供气，此过程会造成干燥高温的气相色谱仪分离柱倒吸空气的中的水分，久而久之会引起分离柱活性下降，无法保证气相色谱仪的分析质量，同时缩短了分离柱的使用寿命，增加电厂成本。
3.气相色谱仪载气储量不足，频繁更换
根据核岛气相色谱仪长期的使用经验，一瓶压力约13.0MPa的载气约可以使用2个月的时间，载气储量不足，频繁更换气瓶，无法长时间保证仪器可用，当仓库出现供货紧缺，需要各处调货，会影响机组正常的分析需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置。
一方面，本发明实施例提供一种用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，连接于第一载气瓶、第二载气瓶和气相色谱仪之间，包括第一连接单元、第二连接单元、切换单元、减压单元和第三连接单元，所述切换单元通过所述第一连接单元和所述第二连接单元分别连接于所述第一载气瓶和所述第二载气瓶，所述减压单元连接于所述切换单元，所述减压单元通过所述第三连接单元连接于所述气相色谱仪。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，所述切换单元为包括第一压力表P2和第二压力表P3的半自动切换阀V4。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，所述第一连接单元包括依次连接的第一连接管L2、第一转接头W2、第二连接管L4、第一隔离阀V2和第三连接管L6，所述第一连接管L2还连接于所述第一载气瓶，所述第三连接管L6还连接于所述半自动切换阀V4。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，所述第二连接单元包括依次连接的第四连接管L3、第二转接头W1、第五连接管L5、第二隔离阀V3和第六连接管L7，所述第四连接管L3还连接于所述第二载气瓶，所述第六连接管L7还连接于所述半自动切换阀V4。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，第一连接管L2和第四连接管L3为金属软管，第二连接管L4、第三连接管L6、第五连接管L5和第六连接管L7为不锈钢管。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，所述减压单元为二级减压阀V5，所述二级减压阀V5通过第七连接管L8连接于所述半自动切换阀V4。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，所述第三连接单元包括依次连接的第八连接管L9、第三转接头W3和第九连接管L10，所述第八连接管L9还连接于所述二级减压阀V5，所述第九连接管L10还连接于所述气相色谱仪。
在本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置中，第七连接管L8和第八连接管L9为不锈钢管，第九连接管L10为铜管。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，不需在更换气瓶时进行仪器降温关机，可以为气相色谱仪载气不间断供气，保持仪器分析效率，为机组安全提供技术保障；可以持续为分离柱提供高温干燥的载气，维持分离柱的活性，延长使用寿命，降低电厂成本；成倍提高了核岛放射性实验室气相色谱仪载气储存量，增加了时间阈度，提高了换气瓶的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为现有的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置的组成示意图。
图2所示为本发明一实施例提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2所示为本发明一实施例提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置的组成示意图。如图2所示，本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置安装在第一载气瓶、第二载气瓶和气相色谱仪之间，包括第一连接单元、第二连接单元、切换单元、减压单元和第三连接单元，所述切换单元通过所述第一连接单元和所述第二连接单元分别连接于所述第一载气瓶和所述第二载气瓶，所述减压单元连接于所述切换单元，所述减压单元通过所述第三连接单元连接于所述气相色谱仪。通过本发明的载气供气装置，当关闭第一或第二连接单元时，可以更换对应的载气气瓶，可保证另一气瓶持续给气相色谱仪供气，实现了核岛放射性实验室气相色谱仪不间断供气的功能。
具体地，所述切换单元为包括第一压力表P2和第二压力表P3的半自动切换阀V4；所述第一连接单元包括依次连接的第一连接管L2、第一转接头W2、第二连接管L4、第一隔离阀V2和第三连接管L6，所述第一连接管L2还连接于所述第一载气瓶，所述第三连接管L6还连接于所述半自动切换阀V4；所述第二连接单元包括依次连接的第四连接管L3、第二转接头W1、第五连接管L5、第二隔离阀V3和第六连接管L7，所述第四连接管L3还连接于所述第二载气瓶，所述第六连接管L7还连接于所述半自动切换阀V4；所述减压单元为二级减压阀V5，所述二级减压阀V5通过第七连接管L8连接于所述半自动切换阀V4；所述第三连接单元包括依次连接的第八连接管L9、第三转接头W3和第九连接管L10，所述第八连接管L9还连接于所述二级减压阀V5，所述第九连接管L10还连接于所述气相色谱仪。
本发明提供的载气供气装置的工作流程如下：使用时，打开两瓶载气瓶总阀；打开隔离阀V2和V3；将半自动切换阀V4箭头指向任意气瓶一侧，载气会优先使用箭头所指气瓶供气，当箭头所指气瓶压力低于0.3MPa，半自动切换阀自动转换至另一侧供气，V4自带压力表P2和P3分别显示两侧气瓶的总压力；半自动切换阀V4会自动将压力降压至1.5MPa，调节二级减压阀V5，使其输出压力达到仪器需求的0.6-0.8MPa。当任意一侧气瓶压力低于0.3MPa，而另一侧气瓶高于0.3MPa时，即可更换气瓶；将半自动切换阀V4转向高压侧气瓶；关闭低压侧气瓶总阀；关闭低压侧气瓶上方对应隔离阀V2或V3；将气瓶取下更换新气瓶。在此更换过程中，由于另一侧高压气瓶不间断给气相色谱仪供载气，仪器不需降温或关机，因此实现核岛气相色谱仪不间断供气的功能，保证任何时刻均满足分析需求，为机组安全提供技术保障。
进一步地，在本发明中，第一连接管L2和第四连接管L3为金属软管，第二连接管L4、第三连接管L6、第五连接管L5和第六连接管L7为不锈钢管；第七连接管L8和第八连接管L9为不锈钢管，第九连接管L10为铜管。
使用时，依据图2所示，将各部件进行组装，并确保各部分连接紧密，不漏气，具体连接方法如下：将1/8英寸铜管L10连接核岛放射性实验室气相色谱仪载气入口；用1/4转1/8英寸的转接头W3分别连接1/8英寸铜管L10和1/4英寸不锈钢管L9；用二级减压阀V5连接1/4英寸钢管L8和L9；用1/4英寸钢管L8另一端连接半自动切换阀V4的出口；用1/4英寸钢管L6和L7分别连接V4的两个入口；用隔离阀V3连接1/4英寸钢管L5和L7；用隔离阀V2连接1/4英寸钢管L4和L6；用1/2转1/4英寸的转接头W1分别连接1/4英寸钢管L5和1/2英寸金属软管L3；用1/2转1/4英寸的转接头W2分别连接1/4英寸钢管L4和1/2英寸金属软管L2；将1/2英寸金属软管L2和L3分别连接至两瓶压力为13.0MPa的气相色谱仪载气瓶。
本发明通过两根1/2英寸金属软管L2和L3，两个1/2转1/4英寸的转接头W1和W2，两个隔离阀V2和V3，六根1/4英寸不锈钢管L4、L5、L6、L7、L8和L9，一个自带压力表P2和P3的半自动切换阀V4，一个二级减压阀V5，一个1/4转1/8英寸的转接头W3，一根1/8铜管L10等部件的合理连接并相互配合，当关闭某一个隔离阀V2或V3，跟换隔离阀对应载气气瓶，可保证另一气瓶持续给气相色谱仪供气，实现了核岛放射性实验室气相色谱仪不间断供气的功能。
本发明提供的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，具有以下优点：
1.实现核岛放射性实验室气相色谱仪载气不间断供气。
在日常使用过程中，同时连接并开启两瓶载气气瓶，半自动切换阀箭头转至低压气瓶一侧，供气会优先使用压力较低的气瓶直至其压力降至0.3MPa，再自动切换至高压侧气瓶供气。当一个气瓶压力低于0.3MPa，另一气瓶压力高于0.3MPa，任意时间可更换低压侧气瓶，同时高压侧气瓶不间断给气相色谱仪供载气，节约了仪器准备的时间，保证仪器分析效率，为机组各状态下的气体分析提供了技术保障，避免给机组造成巨大损失。
2.保持分离柱活性，延长分离柱使用寿命。
通过上述可知，本发明可为核岛放射性实验室气相色谱仪不间断供载气，即使在更换载气气瓶时，也能维持高温干燥的载气以额定速率流通分离柱，保持分离柱高效的活性，可以有效延长分离柱的寿命，节约电厂成本。
3.成倍提高核岛气相色谱仪的载气储量。
新型核岛气相色谱仪载气供气装置可同时连接两个压力为13.0MPa的载气瓶，载气储量提高一倍，按照原供气装置的使用经验，新型装置可维持约4个月时间不需跟换气瓶，增加了时间阈度，提高了换气瓶的灵活性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的一种用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，连接于第一载气瓶、第二载气瓶和气相色谱仪之间，其特征在于，包括第一连接单元、第二连接单元、切换单元、减压单元和第三连接单元，所述切换单元通过所述第一连接单元和所述第二连接单元分别连接于所述第一载气瓶和所述第二载气瓶，所述减压单元连接于所述切换单元，所述减压单元通过所述第三连接单元连接于所述气相色谱仪。
2.根据权利要求1所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，所述切换单元为包括第一压力表P2和第二压力表P3的半自动切换阀V4。
3.根据权利要求2所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，所述第一连接单元包括依次连接的第一连接管L2、第一转接头W2、第二连接管L4、第一隔离阀V2和第三连接管L6，所述第一连接管L2还连接于所述第一载气瓶，所述第三连接管L6还连接于所述半自动切换阀V4。
4.根据权利要求2所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，所述第二连接单元包括依次连接的第四连接管L3、第二转接头W1、第五连接管L5、第二隔离阀V3和第六连接管L7，所述第四连接管L3还连接于所述第二载气瓶，所述第六连接管L7还连接于所述半自动切换阀V4。
5.根据权利要求3或4所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，第一连接管L2和第四连接管L3为金属软管，第二连接管L4、第三连接管L6、第五连接管L5和第六连接管L7为不锈钢管。
6.根据权利要求2所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，所述减压单元为二级减压阀V5，所述二级减压阀V5通过第七连接管L8连接于所述半自动切换阀V4。
7.根据权利要求6中所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，所述第三连接单元包括依次连接的第八连接管L9、第三转接头W3和第九连接管L10，所述第八连接管L9还连接于所述二级减压阀V5，所述第九连接管L10还连接于所述气相色谱仪。
8.根据权利要求6或7中所述的用于核岛放射性实验室气相色谱仪的载气供气装置，其特征在于，第七连接管L8和第八连接管L9为不锈钢管，第九连接管L10为铜管。
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