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專利名稱：可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種放射性物質(zhì)吸附器的檢測設(shè)備，具體涉及一種用于檢測碘吸附器除碘性能的設(shè)備。
碘吸附器是去除廢氣中放射性碘的常用設(shè)備。為了使其滿足使用要求，在出廠前、現(xiàn)場安裝后和運行過程中均需對其進行除碘性能的檢測試驗。甲基碘氣體發(fā)生裝置是一種檢測碘吸附器除碘性能的核心設(shè)備。目前在我國大亞灣核電站中使用的由國外引進的可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置，它包括負壓箱、設(shè)在負壓箱上的壓縮空氣分配器，設(shè)在負壓箱內(nèi)由壓縮空氣噴射泵、單向閥、節(jié)流閥、發(fā)生器體、套管針頭、無給油氣缸、小瓶托板與夾具、反應(yīng)小瓶、甲基碘出口快接法蘭連接組成的甲基碘發(fā)生器，以及設(shè)在負壓箱內(nèi)由微壓信號閥，推拉換向閥連接組成的氣動控制單元，其特點是在氣動控制單元中，微壓信號閥的信號輸入孔接壓縮空氣噴射泵的吸氣口，其出氣孔直接與推拉換向閥的進氣孔連接，而推拉換向閥的兩個出氣孔分別與無給油氣缸的上、下進氣孔連接。其缺點是在異常情況下，由微壓信號閥向推拉換向閥的操縱手柄反饋壓力，使其產(chǎn)生位移，從而使無給油氣缸換向，并使甲基碘停止輸出。但相對于人對操縱手柄的手推力來說，這個反饋力很小，因此在操作時手動控制仍占優(yōu)勢，使得自動保護功能不能發(fā)揮作用，并導(dǎo)致無給油氣缸邏輯動作失常或反復(fù)動作，造成放射性甲基碘污染，因此氣動控制單元自動保護不安全可靠。
本實用新型的目的是提供一種氣動控制單元自動保護安全可靠的可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置，它包括負壓箱，設(shè)在負壓箱上的壓縮空氣分配器，設(shè)在負壓箱內(nèi)由壓縮空氣噴射泵、單向閥、節(jié)流閥、發(fā)生器體、套管針頭、無給油氣缸、小瓶托板和夾具、反應(yīng)小瓶、甲基碘出口快接法蘭連接組成的甲基碘發(fā)生器，以及設(shè)在負壓箱內(nèi)包括由微壓信號閥、推拉換向閥連接組成的氣動控制單元，其中，在氣動控制單元中還包括二位五通單氣控換向閥和兩個單向閥。二位五通單氣控換向閥的進氣孔與壓縮空氣分配器用于氣動控制單元的供氣口連接，其一個出氣孔通過一個單向閥與無給油氣缸的上進氣孔連接，其另一出氣孔與推拉換向閥的進氣孔連接，其控制孔與微壓信號閥的出氣孔連接；推拉換向閥的一個出氣孔與無給油氣缸的下進氣孔連接，其另一出氣孔通過另一個單向閥與無給油氣缸的上進氣孔連接；微壓信號閥的進氣孔接壓縮空氣分配器用于氣動控制單元的供氣口，其信號輸入孔與壓縮空氣噴射泵的吸氣口連接。
與現(xiàn)有的可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置相比，本裝置的氣路從控制原理上進行了改進，在氣動控制單元中增設(shè)二位五通單氣控換向閥和兩個單向閥，使其與微壓信號閥和推拉換向閥共同組成自動保護器，氣動控制單元體現(xiàn)了在異常情況下安全保護指令優(yōu)先的原則，杜絕了人為誤操作的可能性，大大提高了氣動控制單元自動保護的安全可靠性。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做具體描述

圖1為本實用新型所提供的可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為負壓箱及其附件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本裝置用于檢驗碘吸附器的試驗回路示意圖。
如圖1所示，一種可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置，它包括負壓箱2，設(shè)在負壓箱2上的壓縮空氣分配器4和與其一供氣口連接的用于維持負壓箱2負壓的壓縮空氣噴射泵21，壓縮空氣噴射泵21的吸氣管伸入負壓箱2內(nèi)，其吸氣口上安裝有除碘器20。在負壓箱2內(nèi)設(shè)有由壓縮空氣噴射泵3、單向閥5、節(jié)流閥6、發(fā)生器體23、套管針頭18、無給油氣缸13、小瓶托板和夾具15和16，反應(yīng)小瓶17和甲基碘出口快接法蘭24連接組成的甲基碘發(fā)生器。壓縮空氣噴射泵3由壓縮空氣分配器4供氣，壓縮空氣噴射泵3的吸氣口上連接單向閥5，其下端連接節(jié)流閥6，節(jié)流閥6下端與發(fā)生器體23相連，套管針頭18安裝在發(fā)生器體23上。無給油氣缸13安裝在支座14上，其活塞桿上安裝有與之連動的小瓶托板和夾具15和16，用于夾裝反應(yīng)小瓶17。發(fā)生器體23的進氣口經(jīng)連接管、穿壁直角彎管203和進氣管204連接，連接管上設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計22，進氣管204上設(shè)有除碘器固定座206，其上安裝有進氣除碘器1。在這里，負壓箱2外空氣經(jīng)發(fā)生器體23與套管針頭18的內(nèi)針管相通，壓縮空氣噴射泵3的吸氣口與套管針頭18的套管和內(nèi)針管之間的間隙相通。在負壓箱2內(nèi)還設(shè)有氣動控制單元，它由微壓信號閥8，推拉換向閥10，單向閥7和9，二位五通單氣控換向閥11連接組成。二位五通單氣控換向閥11的進氣孔P與壓縮空氣分配器4用于氣動控制單元的供氣口連接，其一個出氣孔A通過單向閥9與無給油氣缸13的上進氣孔連接，其另一出氣孔B與推拉換向閥10的進氣孔p連接，其控制孔K與微壓信號閥8的出氣孔連接，其還有一個排氣孔O；推拉換向閥10的一個出氣孔a與無給油氣缸13的下進氣孔連接，其另一出氣孔b通過單向閥7與無給油氣缸13的上進氣孔連接；微壓信號閥8的進氣孔M接壓縮空氣分配器4氣動控制單元供氣管路，其信號輸入孔N接壓縮空氣噴射泵3的吸氣口。負壓箱2底部設(shè)有底座19，側(cè)面設(shè)有真空表25。在這里，二位五通單氣控換向閥11采用型號為K25K，微壓信號閥8采用型號為M/21C/TU2，推拉換向閥10型號為AL-8，單向閥7和9型號為ALA-10。
為防止甲基碘輸出過程中逸出的少量放射性氣體直接排入環(huán)境，本裝置設(shè)有負壓箱及其附件，如圖2所示。甲基碘發(fā)生器，氣動控制單元和指示儀表都安裝在負壓箱2內(nèi)。箱2上設(shè)有兩個操作手孔216和一個獨立的進料孔(未晝出)，均配有蓋板。負壓箱2箱體透明，操作者可在箱外監(jiān)控甲基碘發(fā)生過程。箱內(nèi)負壓由壓縮空氣噴射泵21維護，箱2內(nèi)氣體外排前經(jīng)除碘器20處理。箱2上裝有壓縮空氣分配器4，其上設(shè)有發(fā)生器壓縮空氣噴射泵3的供氣開關(guān)209、氣動控制單元供氣開關(guān)210，壓縮空氣噴射泵21的供氣開關(guān)212及分配器氣源接頭211。箱2上安裝有穿壁直角彎管203、進氣管204、除碘器固定座206，以及壓縮空氣快接頭205，分別用于向壓縮空氣噴射泵3和二位五通單氣控換向閥11供氣，還有與壓縮空氣噴射泵3出口相連的甲基碘出口管215。箱2頂上設(shè)有提手213，用于搬動本裝置。
使用時，在負壓箱2內(nèi)向裝有Na127I和Na131I混合溶液的反應(yīng)小瓶17(安瓿瓶)內(nèi)注入過量的(CH3)2SO4，使瓶內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)操縱安裝在負壓箱2外的推拉換向閥10的手柄，將其往外拉，使推拉換向閥10的出氣孔b關(guān)閉，出氣孔a打開，向無給油氣缸13下進氣口送氣，使反應(yīng)小瓶17提升到一合適高度，安裝在發(fā)生器體23上的套管針頭18穿入反應(yīng)小瓶17的膠塞后，較長的內(nèi)針管潛入溶液一定深度，而較短的外套管處于液面以上，使瓶17內(nèi)氣體與壓縮空氣噴射泵3吸氣口相通，壓縮空氣噴射泵3接通工作壓縮空氣后，在其吸氣口處產(chǎn)生負壓，使單向閥5打開，將瓶17內(nèi)氣體空間抽成真空，負壓箱2外的空氣在壓差作用下，通過除碘器1和進氣管路進入內(nèi)針管，克服液封后開始在瓶17內(nèi)溶液中鼓泡，鼓泡空氣除用作甲基碘載氣外，還能對母液起攪拌作用，加快反應(yīng)速率。載有甲基碘的氣流經(jīng)節(jié)流閥6穩(wěn)定后再通過開啟的單向閥5最后進入壓縮空氣噴射泵3，與工作空氣混合后流出。鼓泡流量由轉(zhuǎn)子流量計22指示，并可通過調(diào)節(jié)壓縮空氣噴射泵3的工作壓力來控制。載帶空氣入口設(shè)除碘器1，其目的是防止發(fā)生裝置不運行時，管路中殘留的放射性氣體擴散逸出。為使甲基碘出口管能很方便地與試驗回路注入口連接，甲基碘發(fā)生器位置可沿滑軌12方向任意調(diào)整。當(dāng)推拉換向閥10的手柄往里推時，關(guān)閉其出氣孔a，打開出氣孔b，向無給油氣缸的上進氣孔送氣，將反應(yīng)小瓶17降下，脫離套管針頭18，甲基碘停止輸出。
由于在正常情況下，壓縮空氣噴射泵3的吸氣口為負壓，此時微壓信號閥8無指令輸出，由二位五通單氣控換向閥11向推拉換向閥10供氣，操作者可以通過操縱設(shè)在負壓箱2外的推拉換向閥10的手柄，使之向外拉或向里推，以控制無給油氣缸13的活塞的升降，從而控制甲基碘氣體發(fā)生的啟停。然而在異常情況下，如甲基碘在輸出時，甲基碘注入管路閥門忘記打開，或注樣管路阻力過大，會導(dǎo)致壓縮空氣噴射泵3因出氣口不暢而在其吸氣口處形成正壓，為防止反應(yīng)小瓶17內(nèi)的放射性氣體被該壓力逆向壓出，裝置中除在壓縮空氣噴射泵3的吸氣口處安裝了單向閥5外，對氣動控制單元進行了改進。在壓縮空氣噴射泵3的吸氣口變?yōu)檎龎旱乃查g，微壓信號閥8在收到此正壓信號后立即開始動作，向二位五通單氣控換向閥11的控制孔K輸出壓力，使其關(guān)閉出氣孔B，切斷推拉換向閥10的氣源，使推拉換向閥10的手動控制失去作用，與此同時，二位五通單氣控換向閥11的出氣孔A被打開，通過單向閥9向無給油氣缸13的上進氣孔充氣，將反應(yīng)小瓶17降下，脫離套管針頭18，使甲基碘輸出停止。氣動控制單元起到安全保護作用。另外，氣動控制單元中雖有約2秒鐘的啟動時間，但由于甲基碘發(fā)生器氣路中設(shè)有單向閥5，在此時間內(nèi)只有極少量的空氣反向進入反應(yīng)小瓶17，不會造成放射性液體外逸。異常排除后，保護狀態(tài)會自動解除，使裝置恢復(fù)正常甲基碘的輸出。
裝置的主要技術(shù)指標及運行條件1．甲基碘發(fā)生器噴射泵工作壓力0.24MPa-0.50MPa可調(diào)泵吸氣口真空度0.039MPa-0.074MPa可調(diào)壓縮空氣最大消耗量5.30m3/h載氣流量6.0L/h-60.0L/h可調(diào)，推薦20.0L/h-50.0L/h鼓泡室真空度70DaPa-210DaPa可調(diào)，推薦80DaPa-170DaPa單向閥開啟壓力0.014MPa單向閥最大反向泄漏率 ≤0.058mL/s滑軌長度 320mm2．氣動控制及安全保護系統(tǒng)最小工作氣壓力 0.20MPa氣動控制單元啟動閾值 0.01MPa
啟動時間≤2s3．負壓箱手孔關(guān)閉時箱內(nèi)真空度60DaPa-200DaPa可調(diào)，推薦60DaPa-150DaPa手孔打開時箱內(nèi)換氣速率 30次/h-60次/h可調(diào)，推薦30次/h-50次/h噴射泵最大空氣消耗量10.95m3/h4．三級保護差壓箱內(nèi)低于箱外≥60DaPa瓶內(nèi)低于箱內(nèi)≥10DaPa瓶內(nèi)低于發(fā)生器氣泵抽氣口≥20KPa5．運行條件發(fā)生器內(nèi)溫度≥5℃，推薦≥20℃壓縮空氣經(jīng)除油、除水并經(jīng)過濾6．體積及重量整機重量約35kg體積550mm×450mm×400mm7．結(jié)構(gòu)材料主要金屬件為不銹鋼材料，其它均為經(jīng)電鍍或其它表面處理的銅件；負壓箱、貫穿件和氣缸支座等為有機玻璃材料。
用本裝置檢驗碘吸附器除碘性能的試驗回路如圖3所示。圖3中，301-進氣過濾器，302-由加熱器，303-混合箱，304-甲基碘注入口，305-注入管，306-可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置，307，312-氣載碘采樣器，308,311-文丘里流量計，它們分別與采樣泵連接，309-U型管壓差計，310-碘吸附器檢驗臺，313-后備保護炭床，314-離心風(fēng)機，其尾氣排向煙囪。
整機熱試驗的目的是測定本裝置發(fā)生甲基碘的純度，并考驗裝置運行的可靠性。試驗過程是按圖3連接好試驗設(shè)備，啟動發(fā)生裝置向系統(tǒng)內(nèi)注入甲基碘。每次試驗中甲基碘的注入時間均為30min。采樣點設(shè)在離注入口足夠遠的試驗管中心處，使用DQ-2型氣載碘采樣器以3.0M3/h的流理進行采樣，采樣時間為45min，試驗通風(fēng)管路運行風(fēng)量為1200M3/h(偏差不超過±5％)。試驗結(jié)果表明，該裝置306具有良好的操作安全性，工作穩(wěn)定，能保持預(yù)定的壓差，并防止氣載放射性的外逸。鼓泡過程平穩(wěn)，所發(fā)生的甲基碘純度高，發(fā)生速率能滿足碘吸附器現(xiàn)場檢驗的要求。
權(quán)利要求1．一種可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置，它包括負壓箱(2)，設(shè)在負壓箱(2)上的壓縮空氣分配器(4)，設(shè)在負壓箱(2)內(nèi)由壓縮空氣噴射泵(3)，單向閥(5)，節(jié)流閥(6)，發(fā)生器體(23)，套管針頭(18)，無給油氣缸(13)，小瓶托板和夾具(15)和(16)，反應(yīng)小瓶(17)，甲基碘出口快接法蘭(24)連接組成的甲基碘發(fā)生器，以及設(shè)在負壓箱(2)內(nèi)包括由微壓信號閥(8)，推拉換向閥(10)連接組成的氣動控制單元，其特征在于在所說的氣動控制單元中還設(shè)有二位五通單氣控換向閥(11)及單向閥(7)和(9)，二位五通單氣控換向閥(11)的進氣孔P與壓縮空氣分配器(4)用于氣動控制單元的供氣口連接，其一個出氣孔A通過單向閥(9)與無給油氣缸(13)的上進氣孔連接，其另一個出氣孔B與推拉換向閥(10)的進氣孔p連接，其控制孔K與微壓信號閥(8)的出氣孔連接，推拉換向閥(10)的一個出氣孔a與無給油氣缸(13)的下進氣孔連接，其另一個出氣孔b通過單向閥(7)與無給油氣缸(13)的上進氣孔連接，微壓信號閥(8)的進氣孔M接壓縮空氣分配器(4)用于氣動控制單元供氣口，其信號輸入孔N與壓縮空氣噴射泵(3)的吸氣口連接。
專利摘要本實用新型公開一種用于檢驗碘吸附器除碘性能的設(shè)備,即可攜式甲基碘氣體發(fā)生裝置。它包括負壓箱,設(shè)在負壓箱上的壓縮空氣分配器,設(shè)在負壓箱內(nèi)的甲基碘發(fā)生器和氣動控制單元,其特點是氣動控制單元是由二位五通單氣控換向閥、推拉換向閥、微壓信號閥和單向閥連接組成。本裝置具有良好的操作安全性,工作穩(wěn)定,能保持預(yù)定的壓差并防止放射性外逸,鼓泡平穩(wěn),所發(fā)生的甲基碘純度高,發(fā)生速率能滿足碘吸附器檢驗的要求。
文檔編號G01N33/00GK2329968SQ9820161
公開日1999年7月21日 申請日期1998年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月25日
發(fā)明者劉群, 高小梅, 王瑞云, 李步雷, 吳彥偉, 張慧林, 賈明, 路學(xué)詩, 郭創(chuàng)成, 吳濤 申請人:中國輻射防護研究院