应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统的制作方法

本实用新型涉及核电站二回路水化学的技术领域，尤其是涉及一种应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统。

背景技术：

压水堆核电站机组二回路铁腐蚀产物的产量和来源越来越引起运营者的关注，因为铁腐蚀引起的运行和维修成本太高，从而损失发电量，例如二回路流速加速腐蚀引起的爆管问题，因铁腐蚀产物在蒸汽发生器内累积引发的腐蚀和降质问题等等，显然,铁腐蚀产物的产生增加运行和维修成本。在水汽回路中获取准确的腐蚀产物数据对于电站运行决策是非常重要的。研究二回路热力系统的腐蚀产物铁的分布及传输也是电站专业部门进行二回路加速腐蚀研究，并计算管道减薄的重要参数，也是进行二回路水化学调节优化技术改进的重要依据。为此可以采用监测二回路不同部位悬浮铁含量来衡量设备的腐蚀状态，以此估算进入蒸汽发生器内部的铁的总量。

目前，核工业界大多是80年代以前的老设计，传统的的方法是通过取样管路随意后动取样一定体积，如150ml,加入硝酸，用原子吸收方法测得样品水的总铁含量，以此代表系统的腐蚀状态。然而，其弊端是由于悬浮铁是悬浊液不均匀体系，通过曲折迂回的取样管路后，产生电镀效应，大部分悬浮铁沉积在取样管路上，取得的样品悬浮铁偏低，或因取样流量不确定而使沉积样品冲刷下来而使所测得的结果偏高，从而所测结查偏离真实值不准确。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统，以解决现有技术中存在的取样管路的取样量不足，且样品中悬浊液的不均匀性，导致无法保证测量的准确性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统，进一步地，包括取样管路和旁通管路，所述旁通管路包括与所述取样管路相连的第一支路以及分别与所述第一支路连通的第二支路和第三支路；所述第一支路上设置有至少一个取样控制阀，所述第二支路上沿水流动方向依序设置有第一调节阀、过滤器和流量计，所述第三支路上设置有第二调节阀。

进一步地，所述取样管路上设置有第一冷却架和第二冷却架，所述第二冷却架位于所述第一冷却架的下游；所述取样管路和所述旁通管路的连接点位于所述第一冷却架与所述第二冷却架之间。

进一步地，所述取样管路具有沿垂直于地面的方向延伸的竖直段，所述取样管路和所述旁通管路的连接点位于所述竖直段上。

进一步地，所述取样控制阀的出水口的流量在150l/h以上。

进一步地，所述第二支路的流量为0.2至0.25l/min。

进一步地，所述取样控制阀的数量为两个，分别为第一取样控制阀和第二取样控制阀。

进一步地，所述过滤器包括支座和压盖，所述支座具有内腔以及与所述内腔连通并供滤膜放入和取出所述内腔的取放口，所述压盖可拆除地连接在所述支座上并能够关闭所述取放口。

进一步地，所述滤膜具有相对的第一面和第二面，所述第一面为光面，所述第二面为粗糙面，所述滤膜以所述第一面朝上的方式设置在所述内腔中。

进一步地，所述第二支路和/或所述第三支路的出水口与污水系统相连。

进一步地，所述第二支路包括位于所述第一调节阀与所述过滤器之间的软管段。

与现有技术对比，本实用新型提供的应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统，采用旁通管路，其包括与取样管路相连的第一支路以及分别与第一支路连通的第二支路和第三支路；第一支路上设置取样控制阀，第二支路上设置第一调节阀、过滤器和流量计，第三支路上设置有第二调节阀，这样，通过过滤器过滤待过滤的液体，已得到待测量的悬浮铁样品，并由第一调节阀和第二调节阀来控制第二支路内的流量，使第二支路中的流量保持相对稳定，从而能够获取到足够的预分析的样品，提高了测量准确性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的悬浮铁取样系统的流程图；

图2是本实用新型实施例提供的悬浮铁取样系统的立体示意图。

主要元件符号说明

100：悬浮铁取样系统

10：取样管路11：第一冷却架

12：第二冷却架13：连接点

14：污水系统15：集水盘

20：旁通管路21：第一支路

22：第二支路23：第三支路

24：第一调节阀25：过滤器

26：流量计27：第二调节阀

28：第一取样控制阀29：第二取样控制阀

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1和2所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统100，其包括取样管路10和旁通管路20，旁通管路20包括与取样管路10相连的第一支路21以及分别与第一支路21连通的第二支路22和第三支路23；第一支路21上设置有至少一个取样控制阀，第二支路22上沿水流动方向依序设置有第一调节阀24、过滤器25和流量计26，第三支路23上设置有第二调节阀27。

上述的应用于核电站二回路的悬浮铁取样系统100，采用旁通管路20，其包括与取样管路10相连的第一支路21以及分别与第一支路21连通的第二支路22和第三支路23；第一支路21上设置取样控制阀，第二支路22上设置第一调节阀24、过滤器25和流量计26，第三支路23上设置有第二调节阀27，这样，通过过滤器25过滤待过滤的液体，已得到待测量的悬浮铁样品，并由第一调节阀24和第二调节阀27来控制第二支路22内的流量，使第二支路22中的流量保持相对稳定，从而能够获取到足够的预分析的样品，提高了测量准确性。

本实施例提供的悬浮铁取样系统100，用于压水堆核电厂二回路热力系统(即二回路系统，为统一技术术语，下面统称二回路)中，主要是对二回路给水系统的取样系统的取样管路进行优化，通过在取样管路10上设置旁通管路20，以对悬浮铁进行取样，需要说明的是，二回路中设备较多，每个设备均设置有取样系统，且该取样系统包括多条取样管路10，可通过在各设备的取样管路10上设置上述的旁通管路20，从而实现对二回路中不同部位悬浮铁含量的监测。对于取样点的选取，可通过给水距离最近，且管路最短的取样管路10，来设置取样点，该取样点即为取样管路10和旁通管路20的连接点13，尽量避免在迂回的管路上设置取样点，这样，能够提高测量的准确性。

参见图1和2，本实施例提供的悬浮铁取样系统100，应用在二回路的汽水回路(也称汽水分离再热系统)内，由于该汽水回路分离出的水具有较高的温度，因此，在该回路的取样管路10与污水系统14之间，设置有两个冷却架，分别为第一冷却架11和第二冷却架12，第二冷却架12在水流动方向上位于第一冷却架11的下游，以降低流入污水系统14的水的温度。取样管路10和旁通管路20的连接点13位于第一冷却架11与第二冷却架12之间，需要指出的是，因汽水回路分离出的水温度高，所以选择在水经过第一冷却架11冷却后，对水的悬浮铁进行取样，所以将取样点设置在第一冷却架11与第二冷却架12之间，且该取样点靠近第一冷却架11的位置。

特别的是，取样管路10具有沿垂直于地面的方向延伸的竖直段，考虑到竖直段的取样检测效率会高于水平段和弯曲段，因此将该取样点设置在该竖直段上，即取样管路10和旁通管路20的连接点13位于竖直段上。

请继续参见图1和2，旁通管路20包括第一支路21、第二支路22和第三支路23，第一支路21的一端与取样管路10相连，另一端形成分支点，第二支路22和第三支路23均连接于该分支点，且第二支路22的出水端及第三支路23的出水端均与污水系统14相连。第一支路21上设置有取样控制阀，第二支路22上沿水流动方向依序设置有第一调节阀24、过滤器25和流量计26，第三支路23上设置有第二调节阀27。流量计26能够检测该第二支路22内的液体流量，以供操作人员观察和查看。在本实施例中，取样控制阀的数量为但不局限于两个，分别为第一取样控制阀28和第二取样控制阀29。第一调节阀24、过滤器25和流量计26串联在第二支路22上，第二支路22包括位于第一调节阀24与过滤器25之间的软管段，第二调节阀27与第一调节阀24并联，第二支路22内的水及第三支路23内的水均排放至集水盘15中。容易理解的是，依次开启取样控制阀、第一调节阀24后，取样管路10的水会经第一支路21流入第二支路22中，水经过过滤器25后，过滤器25会将悬浮铁过滤，流量计26方便监测支路内的流量，以控制流量在预设范围中，这样，能够增加取样时间和取样体积，提高了悬浮铁测量的准确性。

特别的是，在取样时，第二支路22内的流量选取在0.2至0.25l/min的预设范围数值中，该流量可通过流量计26来读取和控制，容易理解的是，由于第一调节阀24和第二调节阀27为并联设置，在第一调节阀24全开后，可通过逐渐关小第二调节阀27，来控制第二支路22内的流量。值得一提的是，当第二支路22内的流量低于预设范围数值(可通过流量计26观测所得)时，则继续关小第二调节阀27，从而保持流量计26示值的相对稳定。

参见图1和2，过滤器25包括支座和压盖(图未示)，支座具有内腔(图未示)以及与内腔连通并供滤膜(图未示)放入和取出内腔的取放口(图未示)，压盖可拆除地连接在支座上并能够关闭取放口。在本实施例中，支座为圆盘形状，压盖具有与支座相适配的圆形的横截面，且支座与压盖之间采用螺纹方式连接，也就是说，旋开压盖后，就可取出滤膜和放入新的滤膜，旋紧压盖后，可将压盖固定在支座上，从而方便滤膜的取出和放入。

在本实施例中，可根据管径大小、水的温度、流量等参数，来选择匹配的过滤器25和滤膜，滤膜具有相对的第一面和第二面，第一面为光面，第二面为粗糙面，滤膜以第一面朝上的方式设置在内腔中。容易理解的是，过滤时，待过滤的水是先经过粗糙面，后经过光面，因此，在安装滤膜时，将滤膜的第一面朝上安装。

下面结合附图1和2，对本实施例的操作过程进行详细说明，本实施例的取样操作包括取样前的排水操作和连续取样操作：

对于取样前的排水操作，主要为确认取样管路10处于运行状态，且悬浮铁取样系统100无渗漏，第二调节阀27的下游未连接其它设备，具体包括以下步骤：

关闭第一调节阀24；

全开第二调节阀27；

全开第一取样控制阀28；

缓慢打开第二取样控制阀29，调节第一支路21的排水流量≥150l/h(可用量杯在排水管处测算，来得到该流量)，且排水时间大约在20min左右。

连续取样操作，包括以下步骤：

旋开过滤器25的压盖，清洗支座，再将两张滤膜装入支座中并润湿，旋紧压盖；

缓慢全开第一调节阀24；

缓慢关小第二调节阀27，调节第二调节阀27开度至流量计26示值为0.2～0.25l/min(或200～250cc/min)后，将流量计26示值保持；

连续取样：保持流量计26示值示值0.2～0.25l/min(或200～250cc/min)，每天巡视取样装置运行情况，检查流量计26示值是否正常，确保系统无渗漏；

达到要求的取样时间后，记录取样结束时流量计26的累积总体积；

关闭第一取样控制阀28和第二取样控制阀29；

顺序关闭第一调节阀24和第二调节阀27；

旋开压盖，取出滤膜放入干净的表面皿中，送实验室进行样品预处理和分析；

如果继续取样，重复执行上述步骤；否则旋紧压盖，取样结束。

本实施例的悬浮铁取样系统100还具有以下的有益效果：

1、在现有取样管路10设计基础上进行改造和优化，建立了悬浮铁取样系统100和方法，为计算管道减薄和二回路流体加速腐蚀提供重要的重要参数；

2、为二回路水化学调节优化技术改进提供重要依据；

3、在水汽回路中获取准确的腐蚀产物数据，用于计算整个功率循环传输到蒸汽发生器中腐蚀产物的积污量，为电站蒸汽发生器进行化学清洗或其他运行维护提供决策依据。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。