一种采用放射性示踪剂的危险气体监测方法与流程

本发明属于气体监测技术领域，具体涉及一种采用放射性示踪剂的危险气体监测方法及用于收集含有放射性物质固体微粉气体的装置。

背景技术：

稀有气体、有毒气体等气体在存储过程中对生产环境具有很高的要求，尤其是安全方面，一旦在生产过程中发生泄漏，将带来很严重的后果，一些有毒气体对人体及环境的危害很大；当这些气体达到一定的浓度之前，凭人的感官很难察觉出来，当这些气体达到一定浓度后很容易造成安全事故，及人身伤害。例如，可燃气体在空气中的爆炸极限是4%~75%左右，所以，如发生大量的可燃气体泄漏，将会造成难以想象的后果。

因此，急需一种可简单快速测定气体泄漏的方法及对泄漏气体的处理装置。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种通过示踪剂来确定泄漏气体浓度，危险气体泄漏速度慢，泄漏数据分析测试准确，监测反应速度快的一种采用放射性示踪剂的危险气体监测方法。

本发明的第二目的在于提供一种用于收集含有放射性物质固体微粉气体的装置，主要解决现有技术中对气体中粉尘滤除率不高及气体出口易堵塞的问题。

本发明为实现上述第一个目的所采取的技术方案为：

一种采用放射性示踪剂的危险气体监测方法，包括以下步骤：

1）选择放射性物质固体微粉为示踪剂；

2）示踪剂与危险气体混合，配制；

3）通过放射性物质强度测定泄漏气体的浓度。

本发明将放射性物质固体微粉与危险气体混合，控制混合比例，当危险气体发生泄漏时根据其与危险气体的混合比例来换算泄漏浓度，使数据分析测试准确，放射性物质固体微粉的加入对危险气体的流动性起到降低作用使危险气体的漂浮高度和扩散速度降低，在泄漏的第一时间内即可通过放射性物质浓度来判断，提供了多种监测危险气体泄漏浓度的方式。检测放射性物质的设备和方法包括但不限于采用例如专利申请号：201410416152.x的方法和设备。

进一步的，放射性物质固体微粉为不溶于水的放射性物质，利用放射性物质的特性和专用检测设备来获取危险气体泄漏浓度。

进一步的，固体微粉与危险气体混合比列为0.001-0.007：100。将放射性物质固体微粉与危险气体混合，控制混合比例，当危险气体发生泄漏时根据其与危险气体的混合比例来换算泄漏浓度，将混合比例控制在上述比例中时其发生沉降几率低，检测数据也较为准确。

本发明为实现上述第二个目的所采取的技术方案为：用于收集含有放射性物质固体微粉气体的装置，包括进气端连接收集管的粉尘收集器，粉尘收集器出气端连接过滤器，过滤器连接气体收集罐，气体收集罐连接有抽真空泵。在危险气体发生泄漏后不仅需要第一时间进行监测其泄漏浓度判断危险程度，而且还需对泄漏危险气体进行紧急处理，以防造成较大的安全事故，同时由于危险气体中含有放射性物质固体微粉也存在一定的安全隐患，在处理泄漏气体时需对放射性固体微粉与危险气体一同处理，在泄漏危险气体处理过程中为保证收集量需对气体收集管内的气体排出利用抽真空泵实现，在完成排出其内部气体时开启器下部与过滤器等的阀门向外形成吸力促使泄漏空气从收集管进入粉尘收集器内先对泄漏气体中的粉尘，特别是放射性物质微粉进行收集处理，再由过滤器进行二次过滤，避免出气口因尘体堆积造成出去流量减少，保证收集的气体中含尘量极低，实现将危险气体与放射性物质固体微粉的分离及泄漏危险气体的收集应急处理，解决现有技术中对气体中粉尘滤除率不高及气体出口易堵塞的问题。

进一步的，粉尘收集器包括桶体，桶体一端配合连接桶盖，另一端设有出气管，桶体内设有隔空笼体，隔空笼体与桶体内壁之间放置有收集袋，收集袋底部设有与出气管对应设置的通孔。通过将收集袋设置在桶体与隔空笼体之间可防止在气流在其内部流动过程中收集袋形状产生变化影响气流在其内部的流动导致颗粒物收集效率的降低，泄漏气体在被收集进入过滤器后其在桶体内的气流中的颗粒物由于其自身重力作用下落由收集袋收集同时桶体内的气体中颗粒物与隔空笼体产生一定的碰撞作用而下落至收集袋收集实现将流经过滤器的气体中的颗粒物截留下来，降低过滤器的工作量同时保证收集的气体中含尘量极低。

进一步的，桶盖包括与桶体端口对应的盖板，盖板上端设有进气管，进气管与设置于盖板下端的内管对应连接，内管管壁沿切线开设有测流口。桶盖的设计可实现进入桶体内的气体形成两者流线的气流，第一种一种沿桶体中心直线流动，第二种由测流口流出，形成螺旋气流第一种气流流动，第二种流线的气流在流动过程中带动部分第一种流线的气流与第二种流线气流混合，可影响第一种流线气流的流速和流量延缓其在桶体内的流动速度，从而实现两种气流在桶体内的停留时间延长，上述情况下在两种气流发生混合时气流中的气体离子间距相对缩小，使收集气体的体积进一步缩小同时促使气体中的颗粒物有足够的时间由重力作用下落被收集袋收集。

进一步的，内管总长为桶体长度的7%~10%，将气体输入桶体内。

进一步的，隔空笼体包括连接杆，连接杆上下两端连接于金属环绕金属环环列排布，连接杆上间隔设置梯形折弯部，环状排列的连接杆的折弯部处水平连接有三角框。通过将收集袋设置在桶体与隔空笼体之间可防止在气流在其内部流动过程中收集袋形状产生变化影响气流在其内部的流动导致颗粒物收集效率的降低，梯形折弯部的设计用于实现将隔空桶体与收集袋之间隔出一定孔隙用于存放由重力落下的颗粒物，而三角框的设计用于实现对连接杆的进一步固定作用以防其在气体流动中震动量过大导致收集的颗粒物二次与气流混合降低颗粒物收集效率，同时桶体内的气流在混合过程中气体体积缩小导致的热量由隔空笼体吸收进一步提高气体的可压缩性。

进一步的，收集管与粉尘收集器之间设有抽气泵。用于提供充足的吸力保证对泄漏气体的收集作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将放射性物质固体微粉与危险气体混合，控制混合比例，当危险气体发生泄漏时根据其与危险气体的混合比例来换算泄漏浓度，使数据分析测试准确，在泄漏的第一时间内即可通过放射性物质浓度来判断，提供了多种监测危险气体泄漏浓度的方式。本发明还提供了对泄漏危险气体进行紧急处理设备，所提供的设备实现将危险气体与放射性物质固体微粉的分离及泄漏危险气体的收集应急处理，解决现有技术中对气体中粉尘滤除率不高及气体出口易堵塞的问题，以防泄漏气体的情况造成较大的安全事故。

附图说明

图1为本发明用于收集含有放射性物质固体微粉气体的装置的示意图；

图2为本发明粉尘收集器的内部示意图；

图3为本发明桶盖的示意图；

图4为本发明隔空笼体的结构示意图；

图5为桶体内的气流流线示意图。

附图标记说明：1.抽真空泵；2.气体收集罐；3.过滤器；4.粉尘收集器；5.收集管；6.桶盖；7.桶体；8.收集袋；9.隔空笼体；10.出气管；11.进气管；12.盖板；13.测流口；14.内管；15.金属环；16.连接杆；17.三脚框。

具体实施方式4

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种采用放射性示踪剂的危险气体监测方法，包括以下步骤：

1）选择不溶于水的放射性物质固体微粉为示踪剂；

2）示踪剂与危险气体混合，配制；

3）通过放射性物质强度测定泄漏气体的浓度。

本发明将放射性物质固体微粉与危险气体混合，控制混合比例，当危险气体发生泄漏时根据其与危险气体的混合比例来换算泄漏浓度，使数据分析测试准确，放射性物质固体微粉的加入对危险气体的流动性起到降低作用使危险气体的漂浮高度和扩散速度降低，在泄漏的第一时间内即可通过放射性物质浓度来判断，提供了多种监测危险气体泄漏浓度的方式。检测放射性物质的设备和方法包括但不限于采用例如专利申请号：201410416152.x的方法和设备。

放射性物质固体微粉为不溶于水的放射性物质，例包括但不限于：铀、镭、环、锕、铱等，选择上述放射性物质固体微粉时需根据实际场地考虑辐射情况而进行选择，利用放射性物质的特性和专用检测设备来获取危险气体泄漏浓度。

固体微粉与危险气体混合比列为0.001-0.007：100，优选比例为0.005:100，将放射性物质固体微粉与危险气体混合，控制混合比例，当危险气体发生泄漏时根据其与危险气体的混合比例来换算泄漏浓度，将混合比例控制在上述比例中时其发生沉降几率低，检测数据也较为准确。

实施例2：

如图1-5所示，用于收集含有放射性物质固体微粉气体的装置，包括进气端连接收集管5的粉尘收集器4，粉尘收集器4出气端连接过滤器3，过滤器3连接气体收集罐2，气体收集罐2连接有抽真空泵1。在危险气体发生泄漏后不仅需要第一时间进行监测其泄漏浓度判断危险程度，而且还需对泄漏危险气体进行紧急处理，以防造成较大的安全事故，同时由于危险气体中含有放射性物质固体微粉也存在一定的安全隐患，在处理泄漏气体时需对放射性固体微粉与危险气体一同处理，在泄漏危险气体处理过程中为保证收集量需对气体收集管2内的气体排出利用抽真空泵1实现，在完成排出其内部气体时开启器下部与过滤器3等的阀门向外形成吸力促使泄漏空气从收集管5进入粉尘收集器4内先对泄漏气体中的粉尘，特别是放射性物质微粉进行收集处理，再由过滤器3进行二次过滤，避免出气口因尘体堆积造成出去流量减少，保证收集的气体中含尘量极低，实现将危险气体与放射性物质固体微粉的分离及泄漏危险气体的收集应急处理，解决现有技术中对气体中粉尘滤除率不高及气体出口易堵塞的问题。

粉尘收集器4包括桶体7，桶体7一端配合连接桶盖6，另一端设有出气管10，桶体7内设有隔空笼体9，隔空笼体9与桶体7内壁之间放置有收集袋8，收集袋8底部设有与出气管10对应设置的通孔。通过将收集袋8设置在桶体7与隔空笼体9之间可防止在气流在其内部流动过程中收集袋8形状产生变化影响气流在其内部的流动导致颗粒物收集效率的降低，泄漏气体在被收集进入过滤器3后其在桶体7内的气流中的颗粒物由于其自身重力作用下落由收集袋8收集同时桶体7内的气体中颗粒物与隔空笼体9产生一定的碰撞作用而下落至收集袋8收集实现将流经过滤器3的气体中的颗粒物截留下来，降低过滤器3的工作量同时保证收集的气体中含尘量极低。

桶盖6包括与桶体7端口对应的盖板12，盖板12上端设有进气管11，进气管11与设置于盖板12下端的内管14对应连接，内管14管壁沿切线开设有测流口13。桶盖6的设计可实现进入桶体7内的气体形成两者流线的气流，第一种一种沿桶体7中心直线流动，第二种由测流口13流出，形成螺旋气流第一种气流流动，具体流线如图5所示，第二种流线的气流在流动过程中带动部分第一种流线的气流与第二种流线气流混合，可影响第一种流线气流的流速和流量延缓其在桶体7内的流动速度，从而实现两种气流在桶体7内的停留时间延长，上述情况下在两种气流发生混合时气流中的气体离子间距相对缩小，使收集气体的体积进一步缩小同时促使气体中的颗粒物有足够的时间由重力作用下落被收集袋8收集。

内管14总长为桶体7长度的7%~10%，将气体输入桶体7内。

隔空笼体9包括连接杆16，连接杆16上下两端连接于金属环15绕金属环15环列排布，连接杆16上间隔设置梯形折弯部，环状排列的连接杆16的折弯部处水平连接有三角框17。通过将收集袋8设置在桶体7与隔空笼体9之间可防止在气流在其内部流动过程中收集袋8形状产生变化影响气流在其内部的流动导致颗粒物收集效率的降低，梯形折弯部的设计用于实现将隔空桶体9与收集袋8之间隔出一定孔隙用于存放由重力落下的颗粒物，而三角框的设计用于实现对连接杆16的进一步固定作用以防其在气体流动中震动量过大导致收集的颗粒物二次与气流混合降低颗粒物收集效率，同时桶体7内的气流在混合过程中气体体积缩小导致的热量由隔空笼体9吸收进一步提高气体的可压缩性。

收集管5与粉尘收集器4之间设有抽气泵。用于提供充足的吸力保证对泄漏气体的收集作用。

本发明的隔空笼体9和桶盖6表面涂覆有防腐蚀涂层，该防腐蚀涂层的制备工艺如下：将环氧树脂、硅酸钠、碳酸钙、饱和羟基聚酯树脂、三氯甲烷、碳粉、二乙氨基二硫代甲酸银、钛白粉、高锰酸钾和氯化钙在74℃-78℃条件下进行混合搅拌，搅拌速度60-70转每分，搅拌时间为30分钟，混合过程中再混合液中通入10-15伏电流，通电时间为14min，搅拌完成后静置5分钟，超声波处理12分钟，超声波功率为120w，制得耐腐蚀涂层。通过在隔空笼体9和桶盖6表面涂层或喷涂防腐蚀涂层增强隔空笼体9和桶盖6表面对气体及气体中的颗粒物的抗腐蚀性能，在涂层的制备过程中通过电解的方式使混合溶液中的碱性式络合物含量增加，二乙氨基二硫代甲酸银、高锰酸钾等与碱性式络合物进一步的产生协同作用与树脂中的极性基体形成稳定的交联物，增强涂层的耐水性和附着力并赋予涂层在涂覆或喷涂在金属表面后形成钝化膜的能力，防腐涂层的设置有效避免腐蚀情况的发生，减少或避免腐蚀产物-金属间化合物的产生，改善隔空笼体9和桶盖6表面质量，延长隔空笼体9和桶盖6表面的使用寿命。

上述防腐涂层的成分由以下重量份组成：环氧树脂140-200份、硅酸钠35-40份、碳酸钙7-9份、饱和羟基聚酯树脂135-48份、碳粉7-10份、三氯甲烷3-7份、二乙氨基二硫代甲酸银4-6份、钛白粉6-8份、高锰酸钾4-7份、氯化钙10-15份。

本发明的装置中的现有设备应为本领域技术人员知晓，并且其可由市场购买所得，例如抽真空泵可选择galileo/伽利略型号为2xz70的气体传输泵，气体收集罐根据实际收集需求选择在此不做例举，过滤器为xrf粉尘过滤器，其余现有部件不在此一一详细例举。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。