专利名称：可携式甲基碘气体发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种放射性物质吸附器的检测设备，具体涉及一种用于检测碘吸附器除碘性能的设备。
碘吸附器是去除废气中放射性碘的常用设备。为了使其满足使用要求，在出厂前、现场安装后和运行过程中均需对其进行除碘性能的检测试验。甲基碘气体发生装置是一种检测碘吸附器除碘性能的核心设备。目前在我国大亚湾核电站中使用的由国外引进的可携式甲基碘气体发生装置，它包括负压箱、设在负压箱上的压缩空气分配器，设在负压箱内由压缩空气喷射泵、单向阀、节流阀、发生器体、套管针头、无给油气缸、小瓶托板与夹具、反应小瓶、甲基碘出口快接法兰连接组成的甲基碘发生器，以及设在负压箱内由微压信号阀，推拉换向阀连接组成的气动控制单元，其特点是在气动控制单元中，微压信号阀的信号输入孔接压缩空气喷射泵的吸气口，其出气孔直接与推拉换向阀的进气孔连接，而推拉换向阀的两个出气孔分别与无给油气缸的上、下进气孔连接。其缺点是在异常情况下，由微压信号阀向推拉换向阀的操纵手柄反馈压力，使其产生位移，从而使无给油气缸换向，并使甲基碘停止输出。但相对于人对操纵手柄的手推力来说，这个反馈力很小，因此在操作时手动控制仍占优势，使得自动保护功能不能发挥作用，并导致无给油气缸逻辑动作失常或反复动作，造成放射性甲基碘污染，因此气动控制单元自动保护不安全可靠。
本实用新型的目的是提供一种气动控制单元自动保护安全可靠的可携式甲基碘气体发生装置。
为实现上述目的，本实用新型是这样实现的一种可携式甲基碘气体发生装置，它包括负压箱，设在负压箱上的压缩空气分配器，设在负压箱内由压缩空气喷射泵、单向阀、节流阀、发生器体、套管针头、无给油气缸、小瓶托板和夹具、反应小瓶、甲基碘出口快接法兰连接组成的甲基碘发生器，以及设在负压箱内包括由微压信号阀、推拉换向阀连接组成的气动控制单元，其中，在气动控制单元中还包括二位五通单气控换向阀和两个单向阀。二位五通单气控换向阀的进气孔与压缩空气分配器用于气动控制单元的供气口连接，其一个出气孔通过一个单向阀与无给油气缸的上进气孔连接，其另一出气孔与推拉换向阀的进气孔连接，其控制孔与微压信号阀的出气孔连接；推拉换向阀的一个出气孔与无给油气缸的下进气孔连接，其另一出气孔通过另一个单向阀与无给油气缸的上进气孔连接；微压信号阀的进气孔接压缩空气分配器用于气动控制单元的供气口，其信号输入孔与压缩空气喷射泵的吸气口连接。
与现有的可携式甲基碘气体发生装置相比，本装置的气路从控制原理上进行了改进，在气动控制单元中增设二位五通单气控换向阀和两个单向阀，使其与微压信号阀和推拉换向阀共同组成自动保护器，气动控制单元体现了在异常情况下安全保护指令优先的原则，杜绝了人为误操作的可能性，大大提高了气动控制单元自动保护的安全可靠性。
现结合附图和实施例对本实用新型做具体描述
图1为本实用新型所提供的可携式甲基碘气体发生装置结构示意图；图2为负压箱及其附件结构示意图；图3为本装置用于检验碘吸附器的试验回路示意图。
如图1所示，一种可携式甲基碘气体发生装置，它包括负压箱2，设在负压箱2上的压缩空气分配器4和与其一供气口连接的用于维持负压箱2负压的压缩空气喷射泵21，压缩空气喷射泵21的吸气管伸入负压箱2内，其吸气口上安装有除碘器20。在负压箱2内设有由压缩空气喷射泵3、单向阀5、节流阀6、发生器体23、套管针头18、无给油气缸13、小瓶托板和夹具15和16，反应小瓶17和甲基碘出口快接法兰24连接组成的甲基碘发生器。压缩空气喷射泵3由压缩空气分配器4供气，压缩空气喷射泵3的吸气口上连接单向阀5，其下端连接节流阀6，节流阀6下端与发生器体23相连，套管针头18安装在发生器体23上。无给油气缸13安装在支座14上，其活塞杆上安装有与之连动的小瓶托板和夹具15和16，用于夹装反应小瓶17。发生器体23的进气口经连接管、穿壁直角弯管203和进气管204连接，连接管上设有转子流量计22，进气管204上设有除碘器固定座206，其上安装有进气除碘器1。在这里，负压箱2外空气经发生器体23与套管针头18的内针管相通，压缩空气喷射泵3的吸气口与套管针头18的套管和内针管之间的间隙相通。在负压箱2内还设有气动控制单元，它由微压信号阀8，推拉换向阀10，单向阀7和9，二位五通单气控换向阀11连接组成。二位五通单气控换向阀11的进气孔P与压缩空气分配器4用于气动控制单元的供气口连接，其一个出气孔A通过单向阀9与无给油气缸13的上进气孔连接，其另一出气孔B与推拉换向阀10的进气孔p连接，其控制孔K与微压信号阀8的出气孔连接，其还有一个排气孔O；推拉换向阀10的一个出气孔a与无给油气缸13的下进气孔连接，其另一出气孔b通过单向阀7与无给油气缸13的上进气孔连接；微压信号阀8的进气孔M接压缩空气分配器4气动控制单元供气管路，其信号输入孔N接压缩空气喷射泵3的吸气口。负压箱2底部设有底座19，侧面设有真空表25。在这里，二位五通单气控换向阀11采用型号为K25K，微压信号阀8采用型号为M/21C/TU2，推拉换向阀10型号为AL-8，单向阀7和9型号为ALA-10。
为防止甲基碘输出过程中逸出的少量放射性气体直接排入环境，本装置设有负压箱及其附件，如图2所示。甲基碘发生器，气动控制单元和指示仪表都安装在负压箱2内。箱2上设有两个操作手孔216和一个独立的进料孔(未昼出)，均配有盖板。负压箱2箱体透明，操作者可在箱外监控甲基碘发生过程。箱内负压由压缩空气喷射泵21维护，箱2内气体外排前经除碘器20处理。箱2上装有压缩空气分配器4，其上设有发生器压缩空气喷射泵3的供气开关209、气动控制单元供气开关210，压缩空气喷射泵21的供气开关212及分配器气源接头211。箱2上安装有穿壁直角弯管203、进气管204、除碘器固定座206，以及压缩空气快接头205，分别用于向压缩空气喷射泵3和二位五通单气控换向阀11供气，还有与压缩空气喷射泵3出口相连的甲基碘出口管215。箱2顶上设有提手213，用于搬动本装置。
使用时，在负压箱2内向装有Na127I和Na131I混合溶液的反应小瓶17(安瓿瓶)内注入过量的(CH3)2SO4，使瓶内发生如下反应操纵安装在负压箱2外的推拉换向阀10的手柄，将其往外拉，使推拉换向阀10的出气孔b关闭，出气孔a打开，向无给油气缸13下进气口送气，使反应小瓶17提升到一合适高度，安装在发生器体23上的套管针头18穿入反应小瓶17的胶塞后，较长的内针管潜入溶液一定深度，而较短的外套管处于液面以上，使瓶17内气体与压缩空气喷射泵3吸气口相通，压缩空气喷射泵3接通工作压缩空气后，在其吸气口处产生负压，使单向阀5打开，将瓶17内气体空间抽成真空，负压箱2外的空气在压差作用下，通过除碘器1和进气管路进入内针管，克服液封后开始在瓶17内溶液中鼓泡，鼓泡空气除用作甲基碘载气外，还能对母液起搅拌作用，加快反应速率。载有甲基碘的气流经节流阀6稳定后再通过开启的单向阀5最后进入压缩空气喷射泵3，与工作空气混合后流出。鼓泡流量由转子流量计22指示，并可通过调节压缩空气喷射泵3的工作压力来控制。载带空气入口设除碘器1，其目的是防止发生装置不运行时，管路中残留的放射性气体扩散逸出。为使甲基碘出口管能很方便地与试验回路注入口连接，甲基碘发生器位置可沿滑轨12方向任意调整。当推拉换向阀10的手柄往里推时，关闭其出气孔a，打开出气孔b，向无给油气缸的上进气孔送气，将反应小瓶17降下，脱离套管针头18，甲基碘停止输出。
由于在正常情况下，压缩空气喷射泵3的吸气口为负压，此时微压信号阀8无指令输出，由二位五通单气控换向阀11向推拉换向阀10供气，操作者可以通过操纵设在负压箱2外的推拉换向阀10的手柄，使之向外拉或向里推，以控制无给油气缸13的活塞的升降，从而控制甲基碘气体发生的启停。然而在异常情况下，如甲基碘在输出时，甲基碘注入管路阀门忘记打开，或注样管路阻力过大，会导致压缩空气喷射泵3因出气口不畅而在其吸气口处形成正压，为防止反应小瓶17内的放射性气体被该压力逆向压出，装置中除在压缩空气喷射泵3的吸气口处安装了单向阀5外，对气动控制单元进行了改进。在压缩空气喷射泵3的吸气口变为正压的瞬间，微压信号阀8在收到此正压信号后立即开始动作，向二位五通单气控换向阀11的控制孔K输出压力，使其关闭出气孔B，切断推拉换向阀10的气源，使推拉换向阀10的手动控制失去作用，与此同时，二位五通单气控换向阀11的出气孔A被打开，通过单向阀9向无给油气缸13的上进气孔充气，将反应小瓶17降下，脱离套管针头18，使甲基碘输出停止。气动控制单元起到安全保护作用。另外，气动控制单元中虽有约2秒钟的启动时间，但由于甲基碘发生器气路中设有单向阀5，在此时间内只有极少量的空气反向进入反应小瓶17，不会造成放射性液体外逸。异常排除后，保护状态会自动解除，使装置恢复正常甲基碘的输出。
装置的主要技术指标及运行条件1．甲基碘发生器喷射泵工作压力0.24MPa-0.50MPa可调泵吸气口真空度0.039MPa-0.074MPa可调压缩空气最大消耗量5.30m3/h载气流量6.0L/h-60.0L/h可调，推荐20.0L/h-50.0L/h鼓泡室真空度70DaPa-210DaPa可调，推荐80DaPa-170DaPa单向阀开启压力0.014MPa单向阀最大反向泄漏率 ≤0.058mL/s滑轨长度 320mm2．气动控制及安全保护系统最小工作气压力 0.20MPa气动控制单元启动阈值 0.01MPa
启动时间≤2s3．负压箱手孔关闭时箱内真空度60DaPa-200DaPa可调，推荐60DaPa-150DaPa手孔打开时箱内换气速率 30次/h-60次/h可调，推荐30次/h-50次/h喷射泵最大空气消耗量10.95m3/h4．三级保护差压箱内低于箱外≥60DaPa瓶内低于箱内≥10DaPa瓶内低于发生器气泵抽气口≥20KPa5．运行条件发生器内温度≥5℃，推荐≥20℃压缩空气经除油、除水并经过滤6．体积及重量整机重量约35kg体积550mm×450mm×400mm7．结构材料主要金属件为不锈钢材料，其它均为经电镀或其它表面处理的铜件；负压箱、贯穿件和气缸支座等为有机玻璃材料。
用本装置检验碘吸附器除碘性能的试验回路如图3所示。图3中，301-进气过滤器，302-由加热器，303-混合箱，304-甲基碘注入口，305-注入管，306-可携式甲基碘气体发生装置，307，312-气载碘采样器，308,311-文丘里流量计，它们分别与采样泵连接，309-U型管压差计，310-碘吸附器检验台，313-后备保护炭床，314-离心风机，其尾气排向烟囱。
整机热试验的目的是测定本装置发生甲基碘的纯度，并考验装置运行的可靠性。试验过程是按图3连接好试验设备，启动发生装置向系统内注入甲基碘。每次试验中甲基碘的注入时间均为30min。采样点设在离注入口足够远的试验管中心处，使用DQ-2型气载碘采样器以3.0M3/h的流理进行采样，采样时间为45min，试验通风管路运行风量为1200M3/h(偏差不超过±5％)。试验结果表明，该装置306具有良好的操作安全性，工作稳定，能保持预定的压差，并防止气载放射性的外逸。鼓泡过程平稳，所发生的甲基碘纯度高，发生速率能满足碘吸附器现场检验的要求。
权利要求1．一种可携式甲基碘气体发生装置，它包括负压箱(2)，设在负压箱(2)上的压缩空气分配器(4)，设在负压箱(2)内由压缩空气喷射泵(3)，单向阀(5)，节流阀(6)，发生器体(23)，套管针头(18)，无给油气缸(13)，小瓶托板和夹具(15)和(16)，反应小瓶(17)，甲基碘出口快接法兰(24)连接组成的甲基碘发生器，以及设在负压箱(2)内包括由微压信号阀(8)，推拉换向阀(10)连接组成的气动控制单元，其特征在于在所说的气动控制单元中还设有二位五通单气控换向阀(11)及单向阀(7)和(9)，二位五通单气控换向阀(11)的进气孔P与压缩空气分配器(4)用于气动控制单元的供气口连接，其一个出气孔A通过单向阀(9)与无给油气缸(13)的上进气孔连接，其另一个出气孔B与推拉换向阀(10)的进气孔p连接，其控制孔K与微压信号阀(8)的出气孔连接，推拉换向阀(10)的一个出气孔a与无给油气缸(13)的下进气孔连接，其另一个出气孔b通过单向阀(7)与无给油气缸(13)的上进气孔连接，微压信号阀(8)的进气孔M接压缩空气分配器(4)用于气动控制单元供气口，其信号输入孔N与压缩空气喷射泵(3)的吸气口连接。
专利摘要本实用新型公开一种用于检验碘吸附器除碘性能的设备,即可携式甲基碘气体发生装置。它包括负压箱,设在负压箱上的压缩空气分配器,设在负压箱内的甲基碘发生器和气动控制单元,其特点是气动控制单元是由二位五通单气控换向阀、推拉换向阀、微压信号阀和单向阀连接组成。本装置具有良好的操作安全性,工作稳定,能保持预定的压差并防止放射性外逸,鼓泡平稳,所发生的甲基碘纯度高,发生速率能满足碘吸附器检验的要求。
文档编号G01N33/00GK2329968SQ9820161
公开日1999年7月21日 申请日期1998年2月25日 优先权日1998年2月25日
发明者刘群, 高小梅, 王瑞云, 李步雷, 吴彦伟, 张慧林, 贾明, 路学诗, 郭创成, 吴涛 申请人:中国辐射防护研究院