本實(shí)用新型涉及核設(shè)施內(nèi)水過濾器濾芯的性能檢驗(yàn)設(shè)備，具體是一種模擬核電站水過濾器濾芯在工作狀態(tài)下，析出二氧化硅的性能的實(shí)驗(yàn)室檢測臺，適用于核電站用水過濾器濾芯的型式檢驗(yàn)或研制過程的性能驗(yàn)證。
背景技術(shù)：
隨著核電技術(shù)的快速發(fā)展和安全要求不斷提高，對核設(shè)施內(nèi)安裝使用的水過濾器濾芯的性能也相應(yīng)提高，對其運(yùn)行過程中析出的二氧化硅濃度有嚴(yán)格的控制要求，避免硅元素以各種形式附著在核燃料包殼及燃料棒上，影響熱傳導(dǎo)效率、甚至危害核電系統(tǒng)運(yùn)行安全。目前，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn)水過濾器濾芯在運(yùn)行狀態(tài)下的模擬性能檢測，而是通過主要原材料的實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)浸泡檢測來間接驗(yàn)證，再將濾芯安裝在核電系統(tǒng)，通過實(shí)際運(yùn)行監(jiān)測來驗(yàn)證濾芯的運(yùn)行特性，存在檢測準(zhǔn)確度不高、可能對實(shí)際系統(tǒng)造成污染的弊端，甚至可能引起停堆事故。亟待需要開發(fā)一種能夠模擬核電運(yùn)行系統(tǒng)，在接近工作狀態(tài)下對濾芯進(jìn)行性能驗(yàn)證的檢測設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的正是針對上述驗(yàn)證水過濾器濾芯性能過程中存在的問題而專門設(shè)計(jì)的一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅模擬運(yùn)行檢測臺，該檢測臺可實(shí)現(xiàn)濾芯工況下的性能檢測，具有高仿真模擬、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)較低、驗(yàn)證效率高、驗(yàn)證周期短的優(yōu)點(diǎn)，適用于核電站用水過濾器濾芯的型式檢驗(yàn)或研制過程的性能驗(yàn)證。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種核電站水過濾器濾芯的二氧化硅模擬運(yùn)行檢測臺，包括機(jī)架、控制柜和安裝在機(jī)架上的由液體流通管路、以及依次設(shè)置在管路中的液體注入口、流量計(jì)、被測濾芯放置腔、阻尼器、氣動泵、流量調(diào)節(jié)閥組成的封閉循環(huán)管路系統(tǒng)，在液體流通管路上設(shè)置有電加熱器，在液體流通管路上設(shè)置有取樣口和取壓接口。
所述液體注入口為法蘭式結(jié)構(gòu)，以便于注入液體管路的連接。在液體注入口處的管路上設(shè)置有液位顯示計(jì)。
阻尼器設(shè)置在氣動泵的下游臨近出口的位置，可以減緩氣動泵脈沖而出的水溶液的沖擊效應(yīng)，起到穩(wěn)定系統(tǒng)管路的流量、保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的作用。
液體流通管路中充裝的液體為硼酸與氫氧化鋰的混合水溶液，其中硼酸濃度200ppm，LiOH濃度1.24±10%ppm。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，將被測濾芯裝入檢測臺，在實(shí)驗(yàn)介質(zhì)以額定流量通過濾芯，并保持最大工作溫度的條件下，定期對實(shí)驗(yàn)介質(zhì)取樣送檢，經(jīng)過對檢測數(shù)據(jù)的分析，來判斷濾芯析出二氧化硅是否超標(biāo)。實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為濃度200ppm的硼酸與1.24±10%ppm的LiOH的混合溶液；實(shí)驗(yàn)介質(zhì)溫度為72±2℃；實(shí)驗(yàn)采用濾芯的額定流量，額定流量為4m3/h至10m3/h；取樣送檢的取樣頻率為第1—3天，1次/24小時(shí)；第4天以后，1次/72小時(shí)；對取樣液體的檢測依據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)SL 91.2—1994《二氧化硅（可溶性）的測定（硅鉬藍(lán)分光光度法）》。
本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)在于：
1.仿真模擬度高，可實(shí)現(xiàn)介質(zhì)以最大工作溫度、以額定流量通過濾芯，與實(shí)際工況高度吻合，盡可能如實(shí)反映濾芯的運(yùn)行特性；
2.檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，取樣液體提交具備資質(zhì)的第三方專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)SL 91.2—1994《二氧化硅（可溶性）的測定（硅鉬藍(lán)分光光度法）》和操作規(guī)范進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)真實(shí)可靠；
3.實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)低，將濾芯裝入本實(shí)用新型的檢測系統(tǒng)中進(jìn)行，與核電系統(tǒng)完全隔離，具有安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)失敗后僅影響被測濾芯和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)較低；
4.驗(yàn)證效率高，將濾芯裝入本實(shí)用新型的檢測系統(tǒng)中進(jìn)行，可以按照要求的額定流量不間斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對濾芯的性能驗(yàn)證，避免真實(shí)系統(tǒng)流量波動較大、斷續(xù)工作、運(yùn)行時(shí)間不易控制的弊端；
5.驗(yàn)證周期短，按照濾芯析出二氧化硅的規(guī)律，設(shè)置出一套檢測結(jié)果數(shù)據(jù)分析的方法，根據(jù)連續(xù)多個(gè)檢測結(jié)果的變化趨勢，代入擬定的公式，以判定實(shí)驗(yàn)是否合格或是否繼續(xù)，具體公式及判定方法如下：
試驗(yàn)時(shí)間超出30天后，每次取樣測出SiO2析出量后，分析最近4次取樣結(jié)果，判斷是否可終止試驗(yàn)和濾芯是否合格，具體方法是：
按時(shí)間先后，設(shè)定連續(xù)4次取樣測得的SiO2析出量分別為S1、S2、S3、S4,單位：mg/kg
取樣的相應(yīng)天數(shù)分別設(shè)定為D1、D2、D3、D4，單位：天
設(shè)定截止15個(gè)月（計(jì)450天），總析出量為S總
令S總= S4+(S4-S1)×(450-D4)/9,
結(jié)果判定：
若S4＜1 mg/kg ,S總≥1 mg/kg，則試驗(yàn)繼續(xù)；
若S4＜1 mg/kg，S總＜1 mg/kg，則判定濾芯SiO2析出量合格，試驗(yàn)結(jié)束；
若試驗(yàn)時(shí)間滿90天，即D4=90,計(jì)算結(jié)果仍然存在S總≥1 mg/kg，判定濾芯SiO2析出量不合格，試驗(yàn)結(jié)束。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1.液體注入口，2.液位顯示計(jì)，3.電加熱器，4.取樣口，5.流量調(diào)節(jié)閥，6.氣動泵，7.控制柜，8.阻尼器，9.機(jī)架，10.被測濾芯放置腔，11.取壓接口，12.流量計(jì)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步描述：
如圖1所示：本實(shí)用新型的核電站水過濾器濾芯的二氧化硅模擬運(yùn)行檢測臺，包括機(jī)架9、控制柜7和安裝在機(jī)架上的由液體流通管路、以及依次設(shè)置在管路中的液體注入口1、流量計(jì)12、被測濾芯放置腔10、阻尼器8、氣動泵6、流量調(diào)節(jié)閥5組成的封閉循環(huán)管路系統(tǒng)，在液體流通管路上設(shè)置有電加熱器3，在液體流通管路上設(shè)置有取樣口4和取壓接口11。
所述液體注入口1為法蘭式結(jié)構(gòu)，以便于注入液體管路的連接。在液體注入口處的管路上設(shè)置有液位顯示計(jì)2。
所述阻尼器8設(shè)置在氣動泵6的下游臨近出口的位置，可以減緩氣動泵脈沖而出的溶液的沖擊效應(yīng)，起到穩(wěn)定液體管路的流量、保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的作用。
具體模擬檢測方法如下：
（1）將被測濾芯裝入檢測臺，加入濃度為200ppm的硼酸與1.24±10%ppm的LiOH的混合溶液，使溶液高度達(dá)到液位顯示計(jì)上下標(biāo)線內(nèi)；
（2）開啟氣動泵，調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥，達(dá)到該濾芯的額定流量4m3/h至10m3/h；
（3）從取樣口取初次水樣，待送檢并取得液體中二氧化硅原始濃度；
（4）開啟電加熱器，使溫度逐步升高至工作溫度72±2℃，并保持在該溫度范圍內(nèi)；
按時(shí)取樣，取樣頻率為第1—3天，1次/24小時(shí)；第4天以后，1次/72小時(shí)；取樣、檢測、分析，判定濾芯的二氧化硅析出濃度是否超標(biāo)。