CN210742234U - 一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置 - Google Patents

Abstract

一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，属于核电站氢气安全技术领域。本实用新型包括氢氧浓度分析仪、减压阀、转换接头、连接氢氧浓度分析仪和减压阀的软管、连接转换接头和减压阀的金属管，转换接头连接氢气系统。本实用新型结构简单，使用方便，能够方便高效地进行氢气管道中的氢氧浓度监测，确保氢气系统的安全性。

Description

一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置

技术领域

本实用新型涉及核电站氢气安全技术领域，尤其涉及一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置。

背景技术

氢气具有着火能量低、与空气混合燃烧和爆炸极限宽、燃烧速度快等特点，所以在生产和使用过程中应特别注意氢气安全。国内外对于氢气管道氮气置换都有明确要求。根据《GB 4962-2008 氢气使用安全技术规程》：“氢气系统停运后，应使用符合安全要求的惰性气体进行置换吹扫。氢气系统动火检修，应保证系统内部和动火区域的氢气体积分数最高含量不超过0.4%。氢气系统中氢气中氧的体积分数不得超过0.5%，氢气系统应设有氧含量小于3%的惰性气体置换吹扫设施。”根据《GB 50177-2005 氢气站设计规范》：“各类制氢系统、供氢系统，均应设有含氧量小于0.5%的氮气置换吹扫设施。”根据《CGA G-5.4 -2010Stantard for hydrogen Piping system at User Locations》，section 6.3 Purging,Systems shall be purged with an inert gas to eliminate oxygen/air beforehydrogen is admitted. Residual oxygen shall be reduced to less than 1%。

执行氢气管道氮气置换试验过程中，需检测氢气管道中氧气或氢气浓度，以判断氮气置换结果是否满足国标要求。三门核电1号和2号机组氢气系统未设计气体取样阀，无法对氢气管道中氢氧浓度进行人工取样检测，也未设计在线的氢氧浓度测量仪表，导致试验过程中无法检测氢气管道中氢氧浓度可满足国标要求，给系统首次充氢气、氢气管道检修带来了巨大困难和安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其能够方便高效地进行氢气管道中的氢氧浓度监测，确保氢气系统的安全性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，包括氢氧浓度分析仪、减压阀、转换接头、连接所述氢氧浓度分析仪和减压阀的软管、连接所述转换接头和减压阀的金属管，所述转换接头连接氢气系统。

本实用新型结构简单，使用方便，使用时，通过转换接头与氢气系统连接起来，打开氢气管道上的压力变送器排气阀，使氢气管道内气体通过减压阀降压后，流入氢氧浓度分析仪，从而实现氢气管道氢氧浓度的在线监测。具体的，氢气系统投运前，用氮气多次置换氢气管道内的空气，用本装置测量管道中氧气浓度，当氧气含量小于0.5%，停止氮气置换操作，然后再用氢气置换氮气，用本装置测量管道中氢气浓度，当氢气浓度满足系统投运要求后，停止置换操作，投运氢气系统。氢气系统停运后，用氮气多次置换氢气管道内的氢气，用本装置测量管道中氢气浓度，当氢气含量小于0.4%，停止氮气置换操作，管道内氢气浓度低于氢气爆炸极限要求，氢气系统处于安全状态，可开展检修工作。

作为本实用新型优选，所述软管与减压阀之间、所述金属管与减压阀之间、以及所述金属管与转换接头之间均通过卡套接头连接。所述连接方式方便高效，同时连接的密封性和安全性可靠。

作为本实用新型优选，所述软管为PE软管。经过减压阀的减压后，气体压强较小，无需采用强度更高的金属管，采用PE软管一方面更便于调整氢氧浓度分析仪的位置，另一方面其耐磨性和耐腐蚀性有利用确保装置的安全性。

作为本实用新型优选，所述金属管为不锈钢管。由于金属管设置于气体经过减压阀之前，气体压强较大，采用强度更高的不锈钢管能够确保安全性，并且不易锈蚀，稳定性好。

作为本实用新型优选，所述转换接头螺纹连接于氢气系统的压力变送器的排气阀。所述螺纹连接方式操作简单，且连接强度和密封性可靠，另外连接排气阀更便于控制气体的释放。

本实用新型的优点是：

1、三门核电1号和2号机组氢气系统未设计取样阀及在线氢氧浓度分析仪仪表，本装置解决了氮气置换过程中无法检测氢气管道内氢氧浓度问题；

2、本装置与传统人工取样检测方法相比，实现了氢气管道氢氧浓度在线监测，提高了氢氧浓度测量的准确性，节省了气体人工取样人力成本及气体离线分析的时间；

3、实时显示氢氧浓度可提高氢气管道气体置换工作效率。无论是氮气置换空气，还是氮气置换氢气，都需多次进行氮气置换操作，往往由于现场无法直观判断氢气管道中氢氧浓度是否满足要求，而出现气体置换次数不足，导致氢氧浓度不达标、试验失败；也会出现气体置换次数过多，导致氮气、氢气使用过量，导致资源浪费、成本增高的情况。本装置实现了氢氧浓度的在线监测，现场人员进行气体置换工作时可实时观测到管道中氢氧浓度，精准的控制气体置换次数，提高工作效率；

4、本装置与设计正式的在线监测氢氧浓度仪表相比，节约了设备运行和维护成本。氢气管道内氢氧浓度的监测一般是在氢气管道首次投运或检修前进行，正常运行期间无需监测氢氧浓度，而电站氢气管道检修工作很少发生；如设计正式的氢氧监测仪表，将增加设备的运行和维护成本，而本装置安装和使用相对简便易行，需要监测氢氧浓度时可安装此装置，不需要时可将本装置拆除，电站正常运行期间无需对本装置进行维护保养。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1-压力变送器；2-排气阀；3-转换接头；4-卡套接头；5-金属管；7-减压阀；8-软管；9-氢氧浓度分析仪。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，包括氢氧浓度分析仪9、减压阀7、转换接头3、连接所述氢氧浓度分析仪9和减压阀7的软管8、连接所述转换接头3和减压阀7的金属管5，所述转换接头3连接氢气系统。

本实用新型结构简单，使用方便，使用时，通过转换接头3与氢气系统连接起来，打开氢气管道上的压力变送器1的排气阀2，使氢气管道内气体通过减压阀降压后，流入氢氧浓度分析仪，从而实现氢气管道氢氧浓度的在线监测。具体的，氢气系统投运前，用氮气多次置换氢气管道内的空气，用本装置测量管道中氧气浓度，当氧气含量小于0.5%，停止氮气置换操作，然后再用氢气置换氮气，用本装置测量管道中氢气浓度，当氢气浓度满足系统投运要求后，停止置换操作，投运氢气系统。氢气系统停运后，用氮气多次置换氢气管道内的氢气，用本装置测量管道中氢气浓度，当氢气含量小于0.4%，停止氮气置换操作，管道内氢气浓度低于氢气爆炸极限要求，氢气系统处于安全状态，可开展检修工作。

具体的，所述软管8与减压阀7之间、所述金属管5与减压阀7之间、以及所述金属管5与转换接头3之间均通过卡套接头4连接。所述连接方式方便高效，同时连接的密封性和安全性可靠。

另外，所述软管8为PE软管。经过减压阀的减压后，气体压强较小，无需采用强度更高的金属管，采用PE软管一方面更便于调整氢氧浓度分析仪的位置，另一方面其耐磨性和耐腐蚀性有利用确保装置的安全性。所述金属管5为不锈钢管。由于金属管设置于气体经过减压阀之前，气体压强较大，采用强度更高的不锈钢管能够确保安全性，并且不易锈蚀，稳定性好。

所述转换接头3螺纹连接于氢气系统的压力变送器1的排气阀2。所述螺纹连接方式操作简单，且连接强度和密封性可靠，另外连接排气阀更便于控制气体的释放。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本实用新型整体构思下的一种实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其特征在于，包括氢氧浓度分析仪、减压阀、转换接头、连接所述氢氧浓度分析仪和减压阀的软管、连接所述转换接头和减压阀的金属管，所述转换接头连接氢气系统。

2.根据权利要求1所述的用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其特征在于，所述软管与减压阀之间、所述金属管与减压阀之间、以及所述金属管与转换接头之间均通过卡套接头连接。

3.根据权利要求1所述的用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其特征在于，所述软管为PE软管。

4.根据权利要求1所述的用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其特征在于，所述金属管为不锈钢管。

5.根据权利要求1所述的用于氢气管道的氢氧浓度监测装置，其特征在于，所述转换接头螺纹连接于氢气系统的压力变送器的排气阀。

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