核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法与流程

1.本发明涉及核电厂防腐技术领域，具体涉及一种核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法。


背景技术：

2.核电厂二回路系统构成封闭的热力循环，将核蒸汽供应系统产生的蒸汽送往汽轮机作功，汽轮机带动发电机，将机械能变为电能。作为蒸汽和动力转换系统，在核电厂正常运行期间，核电厂二回路系统工作的可靠性直接影响到核电厂技术经济指标。
3.核电厂二回路系统主要由饱和蒸汽汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、中间汽水分离再热器和相应的仪表、阀门、管道组成。还包括主蒸汽排放系统、循环冷却水系统、控制保护系统、润滑油系统等辅助系统。
4.核电厂二回路热力系统设备腐蚀对核电厂的正常运行带来很大的隐患，通常通过改进核电厂二回路系统的水化学控制。在一定温度下，流体的ph值是影响腐蚀速率的重要参量。在核电厂二回路系统中，有机胺调节取代氨调节已经是核电厂二回路系统化学调节的发展趋势。与常规的氨调节相比，有机胺例如乙醇胺在液相的分配系数比氨大，使得有机胺在汽液两相中的冷凝液中的冷凝液中因溶解度或分配系数较高而使其ph值提升，从而减少汽液两相的流体加速腐蚀。根据大量研究，核电厂二回路系统实施乙醇胺、氨水、联氨的混合调节可有效的降低核电厂二回路系统的强制空气冷却系统腐蚀。并且，实施乙醇胺、氨水、联氨的混合调节可以减少氨水的消耗量，降低厂房的氨浓度，改善厂房环境。无机氨和乙醇胺两种调节ph的介质的汽液分配特性决定了其在核电厂二回路系统中各部位的汽、液相浓度，进而影响水汽系统中各部位的ph值，因而需要对核电厂二回路系统中无机氨和乙醇胺的浓度进行跟踪调节。
5.然而，在具体应用中，仍缺乏操作简单的核电厂二回路系统中乙醇胺浓度的测定方法，因而难以对核电厂二回路系统中的乙醇胺浓度测量及调节。


技术实现要素：

6.基于此，有必要提供一种操作简单且精密度较高的核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法。
7.本发明提供了一种核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法，包括以下步骤：
8.提供多个含有乙醇胺的标准溶液，且多个所述标准溶液中的乙醇胺的浓度不同；
9.采用阳离子色谱仪分别测试多个所述标准溶液的峰高响应值，根据多个所述标准溶液的峰高响应值和多个所述标准溶液的乙醇胺的浓度建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系；
10.测试待测样品的峰高响应值，并根据所述函数关系，计算得到所述待测样品中的乙醇胺的浓度；
11.其中，所述阳离子色谱仪的工作参数为：所述阳离子色谱仪的分析柱为cs19分析
柱，所述阳离子色谱仪的保护柱为cg19保护柱；所述阳离子色谱仪的抑制器为csrs-4mm 300型抑制器，所述抑制器的电流为40ma；所述阳离子色谱仪采用等浓度的淋洗液进行淋洗。
12.在其中一些实施例中，所述淋洗液为硫酸溶液，所述硫酸溶液的浓度为1mmol/l～2mmol/l。
13.在其中一些实施例中，所述阳离子色谱仪采用定量环定量方式进样，且一次进样量为10μl。
14.在其中一些实施例中，所述阳离子色谱仪分别测试多个所述标准溶液的峰高响应值的具体步骤包括：将多个所述标准溶液分别通过所述阳离子色谱仪测试，得到多个所述标准溶液的色谱图，然后根据多个所述色谱图得到多个所述标准溶液的峰高响应值。
15.在其中一些实施例中，所述根据多个所述标准溶液的峰高响应值和多个所述标准溶液的乙醇胺的浓度建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系的步骤包括：根据多个所述标准溶液的峰高响应值和多个所述标准溶液的乙醇胺的浓度建立标准工作曲线，并将所述标准工作曲线进行线性拟合，得到所述函数关系。
16.在其中一些实施例中，所述提供多个含有乙醇胺的标准溶液的步骤包括：提供母液，并分别取不同体积的所述母液得到多个含有乙醇胺的溶液，向多个所述含有乙醇胺的溶液中分别加入水稀释以得到多个含有乙醇胺的所述标准溶液。
17.在其中一些实施例中，在所述建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系的步骤之后，所述测试待测样品的峰高响应值的步骤之前还包括对所述函数关系进行验证的步骤。
18.在其中一些实施例中，所述对所述函数关系进行验证的步骤包括：配制含有乙醇胺的标准质控样，并记录所述标准质控样中的乙醇胺的配制浓度；采用所述阳离子色谱仪测试所述标准质控样的峰高响应值，根据所述函数关系计算得到所述标准质控样中的乙醇胺的浓度；将计算得到的所述标准质控样中的乙醇胺的浓度与所述配制浓度进行比较，并计算所述标准质控样中的乙醇胺的浓度与所述配制浓度的差值的绝对值，若所述绝对值在预设值以下，进行所述测试待测样品的峰高响应值的步骤。
19.在其中一些实施例中，所述预设值为所述标准质控样的配制浓度的2％。
20.在其中一些实施例中，多个所述标准溶液中的乙醇胺的浓度分别为0.5mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg及10.0mg/kg。
21.上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法中，通过阳离子色谱仪测定核电厂二回路系统的乙醇胺浓度，待测样品可从核电厂二回路系统中直接取样进行测定，无需进行样品前处理，操作简单。阳离子色谱仪的工作参数为：阳离子色谱仪的分析柱为cs19分析柱，阳离子色谱仪的保护柱为cg19保护柱；阳离子色谱仪的抑制器为csrs-4mm 300型抑制器，抑制器的电流为40ma；采用等浓度的淋洗液进行淋洗；根据上述工作参数能够有效地将待测样品中的乙醇胺与氨水、联氨等高效分离，由于阳离子色谱仪受外界影响因素较小，上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法测得的结果精密度较高，重复性良好。
附图说明
22.图1为本发明一实施方式的核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法的流程示意
图。
具体实施方式
23.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.参阅图1，本发明一实施方式提供了一种核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法，包括以下步骤s100～步骤s300。
26.步骤s100：提供多个含有乙醇胺的标准溶液，且多个标准溶液中的乙醇胺的浓度不同。
27.具体地，提供多个含有乙醇胺的标准溶液的步骤包括：提供母液，并分别取不同体积的母液得到多个含有乙醇胺的溶液，向多个含有乙醇胺的溶液中分别加入水稀释以得到多个含有乙醇胺的标准溶液。
28.在一些实施例中，母液为乙醇胺质量浓度为99.8％的标准溶液。进一步地，母液采用国药公司生产的乙醇胺的质量浓度为99.8％溶液。可以理解地，多个含有乙醇胺的标准溶液还可以为市售的不同浓度的标准溶液。
29.进一步地，多个含有乙醇胺的标准溶液至少为三个。在其中一些实施例中，标准溶液为四个。标准溶液中乙醇胺的浓度分别为0.5mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg、10.0mg/kg。在核电厂二回路系统中，乙醇胺的浓度通常在0.5mg/kg～9.5mg/kg，通过提供上述乙醇胺浓度的标准溶液使得待测样品中的乙醇胺浓度介于标准溶液的乙醇胺浓度之间，能够使得待测样品测定结果准确性更高。
30.步骤s200：采用阳离子色谱仪分别测试多个标准溶液的峰高响应值，根据多个标准溶液的峰高响应值和多个标准溶液的乙醇胺的浓度建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系。
31.在其中一些实施例中，阳离子色谱仪分别测试多个标准溶液的峰高响应值的具体步骤包括：将多个标准溶液分别通过阳离子色谱仪测试，得到多个标准溶液的色谱图，然后根据多个色谱图得到多个标准溶液的峰高响应值。
32.在其中一些实施例中，根据多个标准溶液的峰高响应值和多个标准溶液的乙醇胺的浓度建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系的步骤包括：根据多个标准溶液的峰高响应值和多个标准溶液的乙醇胺的浓度建立标准工作曲线，并将标准工作曲线进行线性拟合，得到函数关系。需要说明的是，函数关系的相关系数r2需要大于等于0.9995，若函数关系的相关系数r2小于0.9995，则需重复步骤s100或者重复步骤s200。
33.采用阳离子色谱仪测试乙醇胺的浓度，乙醇胺的响应值高，以峰高作为定量分析，线性良好。
34.步骤s300：测试待测样品的峰高响应值，并根据函数关系，计算得到待测样品中的乙醇胺的浓度。
35.在其中一些实施例中，在建立峰高响应值和乙醇胺的浓度的函数关系的步骤之后，测试待测样品的峰高响应值的步骤之前还包括对函数关系进行验证的步骤。
36.在其中一些实施例中，对函数关系进行验证的步骤包括：配制含有乙醇胺的标准质控样，并记录标准质控样中的乙醇胺的配制浓度；采用阳离子色谱仪测试标准质控样的峰高响应值，根据函数关系计算得到标准质控样中的乙醇胺的浓度；将计算得到的标准质控样中的乙醇胺的浓度与配制浓度进行比较，并计算标准质控样中的乙醇胺的浓度与配制浓度的差值的绝对值，若绝对值在预设值以下，进行测试待测样品的峰高响应值的步骤。若绝对值大于预设值，则根据实际情况，重新测试标准质控样或重新配置标准质控样，或者，重复步骤s100或者重复步骤s200。
37.在其中一个实施方式中，标准质控样的配制浓度为2.00mg/kg。可以理解，在其他实施方式中，标准质控样的浓度还可以根据实际情况配制为其他浓度。
38.在其中一些实施例中，预设值为标准质控样的配制浓度的2％。
39.在本发明实施方式中，阳离子色谱仪为ics3000型号阳离子色谱仪，阳离子色谱仪包括分析柱、保护柱、抑制器及电导检测器。其中，阳离子色谱仪的工作参数为：阳离子色谱仪的分析柱为cs19分析柱。阳离子色谱仪的保护柱为cg19保护柱，保护柱能够防止待测样品中的污染物直接进入分析柱而污染分析柱，从而增加分析柱的使用寿命。阳离子色谱仪的抑制器为csrs-4mm 300型抑制器，抑制器的电流为40ma，抑制器能够降低流动相即淋洗液的背景电导，增加待测样品的电导。阳离子色谱仪采用等浓度的淋洗液进行淋洗。
40.阳离子色谱是分析阳离子的一种液相色谱方法。离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离，用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种色谱方法。阳离子色谱具有灵敏度高、选择性好、稳定性好等优点。上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法中，通过阳离子色谱仪测定核电厂二回路系统乙醇胺浓度，待测样品可从核电厂二回路系统中直接取样进行测定，无需进行样品前处理，操作简单。阳离子色谱仪的工作参数为：阳离子色谱仪的分析柱为cs19分析柱，阳离子色谱仪的保护柱为cg19保护柱；阳离子色谱仪的抑制器为csrs-4mm 300型抑制器，抑制器的电流为40ma；阳离子色谱仪采用等浓度的淋洗液进行淋洗。根据上述工作参数能够有效地将待测样品中的乙醇胺与氨水、联氨等高效分离，由于阳离子色谱仪受外界影响因素较小，上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法测得的结果精密度较高，重复性良好。
41.需要说明的是，在阳离子色谱仪每次开机前，均需要设置上述阳离子色谱仪的工作参数，并使仪器出于平衡状态时再开始测试。可以理解地，在实际工作中，可以设置阳离子色谱仪为待机状态，以便于随时测试，而无需在每次测试前等待阳离子色谱仪稳定。采用上述测定方法，在仪器平衡的条件下，10分钟内即可完成样品分析测定，分析时间短，测量效率高。
42.在实际应用中，只需将多个待测样品按照顺序摆放好，根据待测样品的先后顺序插入不同通道的进样管，并在电脑上编辑待测样品的信息，点击启动按钮启动软件和仪器，就可以自动完成测量分析，因此测定操作简单，便于跟踪监测核电厂二回路系统中的乙醇胺浓度。
43.在其中一些实施例中，淋洗液为硫酸溶液，硫酸溶液的浓度为1mmol/l～2mmol/l。进一步地，淋洗程序设置为1mmol/l、1.2mmol/l、1.4mmol/l、1.5mmol/l、1.6mmol/l、1.8mmol/l或者2mmol/l的硫酸溶液等浓度淋洗。采用上述浓度范围的硫酸溶液作为淋洗液能够保证乙醇胺与铵离子的分离度，同时缩短分析时间。
44.在其中一些实施例中，该核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法中，乙醇胺与铵离子的分离度为2.4～2.6。
45.在其中一些实施例中，淋洗液的流速为0.1ml/min～3ml/min。具体地，淋洗液的流速为0.1ml/min、0.2ml/min、0.4ml/min、0.6ml/min、0.8ml/min、1ml/min、1.2ml/min、1.4ml/min、1.6ml/min、1.8ml/min、2ml/min、2.2ml/min、2.4ml/min、2.6ml/min、2.8ml/min或者3ml/min。
46.在其中一些实施例中，阳离子色谱仪采用定量环定量方式进样，且一次进样量为10μl。
47.以下为具体实施例部分。
48.实施例1：
49.实施例中所使用的阳离子色谱仪的工作参数为：阳离子色谱仪的分析柱为cs19分析柱；阳离子色谱仪的保护柱为cg19保护柱；阳离子色谱仪的抑制器为csrs-4mm 300型抑制器，抑制器的电流为40ma；淋洗液采用浓度为1.5mmol/l，淋洗液的流速为1.0ml/min，阳离子色谱仪采用定量环定量方式进样，且一次进样量为10μl。
50.(1)提供四个乙醇胺浓度分别为0.5mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg及10.0mg/kg的标准溶液。
51.(2)将上述四个标准溶液分别通过阳离子色谱仪测试，得到四个标准溶液的色谱图，然后根据色谱图得到的标准溶液峰高响应值。根据标准溶液的峰高响应值和标准溶液的乙醇胺浓度值绘制标准工作曲线，并将标准工作曲线进行线性你和，得到峰高响应值与浓度值之间的函数关系y＝0.1157x-0.0131，相关系数r2＝0.9999，其中，y代表峰高响应值，x代表乙醇胺浓度值。
52.(3)配制乙醇胺浓度为2.0mg/kg的标准质控样，采用阳离子色谱仪测试上述标准质控样，根据上述的函数关系计算得到乙醇胺离子的测试浓度为1.976mg/kg，与标准质控样实际浓度的误差为1.2％，小于2％，进行下一步骤。
53.(4)采用阳离子色谱仪测试从核电厂二回路系统中随机取样的待测样品一的峰高响应值，并根据峰高响应值和浓度值的函数关系，计算得到待测样品一中1.904mg/kg，阳离子色谱仪的测试结果具体见表1。
54.表1待测样品一的阳离子色谱仪测试结果
[0055][0056]
从表1相关数据可以看出步骤(4)中测试待测样品一的乙醇胺与氨之间的分离度为2.49，乙醇胺及氨的保留时间小于10分钟，因此在10分钟内即可完成待测样品的测试，分析速率较高，分析时间较短。
[0057]
实施例2：
[0058]
为了测试上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法的精密度，本实施例中按照实施例1的色谱条件，对实施例1中的标准质控样及待测样品一连续重复进样4次，测定标准质控样及待测样品一的乙醇胺浓度。并计算测试结果的相对标准偏差(relative standard deviation，简称rsd)。测试结果具体见表2。
[0059]
表2阳离子色谱仪平行测量的结果(单位：mg/kg)
[0060]
样品1234平均值rsd(％)样品一5.2825.2865.2925.2715.2830.20质控样1.9761.9791.9741.9711.9750.17
[0061]
从表2相关数据可以看出，本发明的核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法具有较高的精密度，待测样品一及标准质控样测定的rsd分别为0.20％及0.17％，测定方法可靠性高。
[0062]
实施例3：
[0063]
为了测试上述核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法的回收率，对实施例2中的待测样品一中准确加入乙醇胺母液，平行制备5份样品。按照实施例1的色谱条件对样品进行测定，回收率测定结果参见表3。其中，取实施例2计算的平均值作为待测样品一的初始浓度，样品理论浓度为初始浓度与加入量的加和。
[0064]
表3回收率试验结果
[0065][0066]
从表3相关数据可以看出，本发明的核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测定方法中乙醇胺的回收率在100.5％～101.2％之间，该测定方法的准确度良好，能够满足核电厂二回路系统乙醇胺浓度的测试要求。
[0067]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0068]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所述附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图
可以用于解释权利要求的内容。