核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法及其专用检测系统的制作方法
【专利摘要】一种核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，是模拟核电站水过滤器滤芯在工作状态下，对析出二氧化硅进行测定的实验室检测方法，将被测滤芯装入检测系统管路中，在实验介质以额定流量通过滤芯，并保持最大工作温度条件下，定期对实验介质取样送检，检测后经过对检测数据的分析，来判断滤芯析出二氧化硅是否超标，检测依据标准SL 91.2—1994《二氧化硅（可溶性）的测定（硅钼蓝分光光度法）》。本发明可实现核电站水过滤器滤芯在额定流量、最大工作温度、接近工作介质成分的状态下，析出二氧化硅的模拟检测。可在近似真实工况条件下，获取滤芯的具体运行参数，提高滤芯性能验证效率，降低滤芯新产品对核电系统运行安全的风险影响。
【专利说明】
核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法及其专用检测系统
技术领域
[0001]本发明涉及核设施内水过滤器滤芯的性能检验方法，具体是一种模拟核电站水过滤器滤芯在工作状态下，析出二氧化硅的性能的实验室检测方法，适用于核电站用水过滤器滤芯的型式检验或研制过程的性能验证。
【背景技术】
[0002]随着核电技术的快速发展和安全要求不断提高，对核设施内安装使用的水过滤器滤芯的性能也相应提高，对其运行过程中析出的二氧化硅浓度有严格的控制要求，避免硅元素以各种形式附着在核燃料包壳及燃料棒上，影响热传导效率、甚至危害核电系统运行安全。目前，实验室实验无法实现水过滤器滤芯在运行状态下的模拟性能检测，而是通过主要原材料的实验室静态浸泡检测来间接验证，再将滤芯安装在核电系统后，通过实际运行监测来验证滤芯的运行特性，存在检测准确度不高、可能对实际系统造成污染的弊端，甚至可能引起停堆事故。亟待需要开发一种能够模拟核电运行系统，在接近工作状态下对滤芯进行性能验证的检测方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述验证水过滤器滤芯性能过程中存在的问题而制定的一种核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法及其专用检测系统，该方法可实现滤芯工况下的性能检测，具有高仿真模拟、检测数据准确、实验风险较低、验证效率高、验证周期短的优点，适用于核电站用水过滤器滤芯的型式检验或研制过程的性能验证。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，是模拟核电站水过滤器滤芯在工作状态下，对析出二氧化硅进行测定的实验室检测方法，具体是将被测滤芯装入检测系统管路中，在实验介质以额定流量通过滤芯，并保持最大工作温度的条件下，定期对实验介质取样送检，检测后经过对检测数据的分析，来判断滤芯析出二氧化硅是否超标。
[0005]在本发明中，所述实验介质为浓度200ppm的硼酸与1.24± 10%ppm的L1H的混合水溶液。
[0006]所述最大工作温度为实验介质温度为72±2°C ;所述额定流量为4m3/h至10m3/h;取样的频率为第I一3天，I次/24小时;第4天以后，I次/72小时。对取样液体的检测依据为标准SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的测定(硅钼蓝分光光度法)》。
[0007]—种适用于上述检测方法的专用检测系统，包括机架、控制柜和安装在机架上的由液体流通管路、以及依次设置在管路中的液体注入口、流量计、被测滤芯放置腔、阻尼器、气动栗、流量调节阀组成的封闭循环管路系统，在液体流通管路上设置有电加热器，在液体流通管路上设置有取样口及用于连接测压管路的取压接口。
[0008]在该系统中，所述液体注入口为法兰式结构。在液体注入口处的管路上设置有液位显示计。
[0009]阻尼器设置在气动栗的下游临近出口的位置，其作用是可以减缓气动栗脉冲而出的水溶液的冲击效应，起到稳定系统管路的流量、保证系统平稳运行的作用。
[0010]本发明的主要特点在于:
I.仿真模拟度高，可实现介质以最大工作温度、以额定流量通过滤芯，与实际工况高度吻合，尽可能如实反映滤芯的运行特性；
2.检测数据准确，取样液体提交具备资质的第三方专业检测机构进行，严格按照标准SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的测定(硅钼蓝分光光度法)》和操作规范进行，保证数据真实可靠；
3.实验风险低，将滤芯装入本发明专门的检测系统中进行，与核电系统完全隔离，具有安全系数高的优点，实验失败后仅影响被测滤芯和实验系统，实验风险较低；
4.验证效率高，将滤芯装入本发明专门的检测系统中进行，可以按照要求的额定流量不间断进行实验，可在较短时间内实现对滤芯的性能验证，避免真实系统流量波动较大、断续工作、运行时间不易控制的弊端；
5.验证周期短，按照滤芯析出二氧化硅的规律，设置出一套检测结果数据分析的方法，根据连续多个检测结果的变化趋势，代入拟定的公式，以判定实验是否合格或是否继续，具体公式及判定方法如下:
试验时间超出30天后，每次取样测出S12析出量后，分析最近4次取样结果，判断是否可终止试验和滤芯是否合格，具体方法是:
按时间先后，设定连续4次取样测得的S12析出量分别为S1、S2、S3、S4，单位:mg/kg 取样的相应天数分别设定为01、02、03、04，单位:天设定截止15个月(计450天)，总析出量为S总令S总=S4+(S4-S1)X(450-D4)/9，
结果判定:
若S4<1 mg/kg，S总彡I mg/kg，则试验继续;
若S4<1 mg/kg，S总<1 mg/kg，则判定滤芯Si02析出量合格，试验结束；
若试验时间满90天，即D4=90,计算结果仍然存在S总彡I mg/kg，判定滤芯Si02析出量不合格，试验结束。
【附图说明】
[0011 ]图1为本发明的检测方法流程框图。
[0012]图2为本发明的专用检测系统结构示意图。
[0013]图2中，1.液体注入口，2.液位显示计，3.电加热器，4.取样口，5.流量调节阀，6.气动栗，7.控制柜，8.阻尼器，9.机架，10.被测滤芯放置腔，11.取压接口，12.流量计。
【具体实施方式】
[0014]本发明以下结合附图、实施例做进一步描述:
如图1所示:一种核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，是模拟核电站水过滤器滤芯在工作状态下，对析出二氧化硅进行测定的实验室检测方法，具体是将被测滤芯装入检测系统管路中，在实验介质以额定流量通过滤芯，并保持最大工作温度的条件下，定期对实验介质取样送检，检测后经过对检测数据的分析，来判断滤芯析出二氧化硅是否超标。
[0015]如图2所示:本发明的专用检测系统包括机架9、控制柜7和安装在机架上的由液体流通管路、以及依次设置在管路中的液体注入口 1、流量计12、被测滤芯放置腔10、阻尼器8、气动栗6、流量调节阀5组成的封闭循环管路系统，在液体流通管路上设置有电加热器3，在液体流通管路上设置有取样口4和用于连接测压管路的取压接口 11。
[0016]所述液体注入口I为法兰式结构，以便于注入液体管路的连接。在液体注入口处的管路上设置有液位显示计2。
[0017]检测实例:
实施例1
核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，包括如下步骤:
(1)将被测滤芯(10吋一5μπι)装入系统，加入浓度为200ppm的硼酸与1.24±10%ppm的L1H的混合溶液，使溶液高度达到液位显示计上下标线内；
(2)开启气动栗，调整流量调节阀，达到该滤芯的额定流量4.2m3/h ；
(3)从取样口取初次水样，待送检并取得液体中二氧化硅原始浓度；
(4)开启电加热器，使温度逐步升高至工作温度72± 2°C，并保持在该温度范围内；
(5)按时取样，取样频率为第I一3天，I次/24小时;第4天以后，I次/72小时;取样、检测、分析，判定滤芯的二氧化娃析出浓度是否超标。
[0018]
实施例2
核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，包括如下步骤:
(1)将被测滤芯(10吋一25μπι)装入系统，加入浓度为200ppm的硼酸与I.24 ± 10%ppm的L1H的混合溶液，使溶液高度达到液位显示计上下标线内；
(2)开启气动栗，调整流量调节阀，达到该滤芯的额定流量8.4m3/h ；
(3)从取样口取初次水样，待送检并取得液体中二氧化硅原始浓度；
(4)开启电加热器，使温度逐步升高至工作温度72± 2°C，并保持在该温度范围内；
(5)按时取样，取样频率为第I一3天，I次/24小时;第4天以后，I次/72小时;取样、检测、分析，判定滤芯的二氧化娃析出浓度是否超标。
[0019]需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，是模拟核电站水过滤器滤芯在工作状态下，对析出二氧化硅进行测定的实验室检测方法，其特征在于:将被测滤芯装入检测系统管路中，在实验介质以额定流量通过滤芯，并保持最大工作温度的条件下，定期对实验介质取样送检，检测后经过对检测数据的分析，来判断滤芯析出二氧化硅是否超标。2.根据权利要求1所述的核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，其特征在于:所述实验介质为浓度200ppm的硼酸与1.24±10%ppm的L1H的混合水溶液。3.根据权利要求1所述的核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，其特征在于:所述最大工作温度为实验介质温度为72 ± 2 °C。4.根据权利要求1所述的核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，其特征在于:所述额定流量为4m3/h至10m3/h;取样的频率为第I 一3天，I次/24小时;第4天以后，I次/72小时。5.根据权利要求1所述的核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法，其特征在于:检测依据为标准SL 91.2—1994《二氧化硅(可溶性)的测定(硅钼蓝分光光度法)))。6.—种用于权利要求1所述核电站水过滤器滤芯的二氧化硅析出性能的检测方法的专用检测系统，其特征在于:包括机架、控制柜和安装在机架上的由液体流通管路、以及依次设置在管路中的液体注入口、流量计、被测滤芯放置腔、阻尼器、气动栗、流量调节阀组成的封闭循环管路系统，在液体流通管路上设置有电加热器，在液体流通管路上设置有取样口和取压接口。7.根据权利要求6所述的专用检测系统，其特征在于:所述液体注入口为法兰式结构。8.根据权利要求6所述的专用检测系统，其特征在于:在液体注入口处的管路上设置有液位显示计。9.根据权利要求6所述的专用检测系统，其特征在于:阻尼器设置在气动栗的下游临近出口的位置。
【文档编号】G01N33/00GK106093313SQ201610650799
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610650799.8, CN 106093313 A, CN 106093313A, CN 201610650799, CN-A-106093313, CN106093313 A, CN106093313A, CN201610650799, CN201610650799.8
【发明人】邹涤, 李西峰, 卢岩, 杨亚鹏, 杨栋, 王茂, 王建峰, 曾心耀
【申请人】河南核净洁净技术有限公司