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一種用于定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置及方法
技術領域
本發明屬于核空氣凈化領域，具體涉及一種用于定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置及方法。

背景技術
核設施在運行過程中產生的放射性氣溶膠通常采用安裝有核級高效過濾器(下文簡稱“過濾器”)的核空氣凈化系統去除，在核設施投運前和正常運行期間，需檢定過濾器的凈化效率，以保證其氣溶膠凈化性能的可靠性。過濾器在核空氣凈化系統中的安裝方式通常分為箱體式和排架式兩種，排架式過濾器通常安裝于混凝土小室中，受限于混凝土易于開裂的性質，在核空氣凈化系統氣溶膠凈化效率試驗中，排架式過濾器更容易存在泄漏導致效率試驗不合格。
當通過試驗測定排架式過濾器凈化效率不滿足標準要求時，則需要人工定位漏點位置，進而采取針對性的消缺措施后再重新進行試驗，直至過濾器的氣溶膠凈化效率結果合格。造成排架式過濾器凈化效率不合格的原因通常有以下幾點：過濾器本體損壞、過濾器外殼與安裝框架之間存在泄漏、安裝框架與墻面存在泄漏、混凝土小室內貫穿件存在泄漏、系統存在旁通泄露。在工程實踐中，排架式過濾器效率試驗不合格通常為多因素共同作用的結果，由過濾器本體損壞引起的泄露通常經目視檢查即可排除，定位其他幾種原因造成的漏點將花費巨大的時間成本和人力成本。

發明內容
針對現有技術中所存在的問題，本發明旨在提供一種定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置及方法，該方案能夠快速精準定位漏點，從而減少排架式過濾器效率試驗不合格后消缺查漏過程的人力和時間成本浪費。
為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：
一種用于定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置，包括氣溶膠發生器、上游氣溶膠檢測儀、掃描測量裝置、下游氣溶膠檢測儀和計算機，在核空氣凈化系統的示蹤劑注入口和上游采樣口分別連接氣溶膠發生器和上游氣溶膠檢測儀，在排架式過濾器出風端設置掃描測量裝置，下游氣溶膠檢測儀與掃描測量裝置相連，計算機對掃描測量裝置進行控制并采集和處理上、下游氣溶膠檢測儀的濃度數據。
進一步，氣溶膠發生器用于提供示蹤劑。
進一步，上游氣溶膠檢測儀和下游氣溶膠檢測儀均采用電池供電，設有無線傳輸模塊，能夠進行氣溶膠濃度的實時測量并將測量數據實時傳輸至計算機。
進一步，掃描測量裝置包括縱向導軌、橫向導軌、采樣探頭、探頭驅動裝置和導軌驅動裝置，一對縱向導軌相互平行豎直設置，縱向導軌兩端分別設有吸盤，導軌驅動裝置設置在縱向導軌上，橫向導軌水平設置在兩導軌驅動裝置間，探頭驅動裝置設置在橫向導軌上，采樣探頭設置在探頭驅動裝置上。
進一步，采樣探頭為四棱錐狀，末端設置管狀接頭，通過柔性采樣管與下游氣溶膠檢測儀的進氣口連接。
進一步，縱向導軌和橫向導軌均為不銹鋼圓管。
進一步，探頭驅動裝置和導軌驅動裝置均采用電池供電，受計算機控制，使采樣探頭沿一定軌跡勻速運動。
進一步，計算機通過無線傳輸模塊控制采樣探頭的掃描移動軌跡。
進一步，計算機依據采集的數據繪制過濾器出風端的濃度分布圖，并依據上、下游濃度比值標記存在泄漏的位置，實現對泄漏點的定位。
進一步，采用上述裝置定位排架式核級高效過濾器漏點的方法，包括以下步驟：
步驟1，在核空氣凈化系統的示蹤劑注入口連接氣溶膠發生器，在核空氣凈化系統的上游采樣口連接上游氣溶膠檢測儀；
步驟2，在過濾器出風端的混凝土小室中安裝固定掃描測量裝置，裝置通過縱向導軌兩端的吸盤與墻面貼合固定，調整采樣探頭的位置，使探頭進氣端面與過濾器出風端處于適當距離；
步驟3，通過柔性采樣管將采樣探頭與下游氣溶膠檢測儀連接，設定采樣流量，通過計算機預設采樣探頭掃描運動軌跡，設定探頭移動速度，測試確認采樣探頭能夠正常移動，氣溶膠檢測儀能夠正常采樣；
步驟4，關閉排架式過濾器混凝土小室密封門，啟動核空氣凈化系統風機，確保系統處于正常運行狀態；
步驟5，開啟氣溶膠發生器，向系統中注入氣溶膠，開啟上、下游氣溶膠檢測儀，啟動掃描測量裝置，使采樣探頭按照計算機預設的掃描移動軌跡掃描；
步驟6，待掃描完成，關閉氣溶膠發生器，關閉核空氣凈化系統風機，關閉上、下游氣溶膠檢測儀，關閉掃描測量裝置，通過計算機的掃描查漏軟件繪制過濾器出風端的濃度分布圖，依據上、下游濃度比值標記存在泄漏的位置。
本發明的有益效果如下：
1、通過采用一種定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置及方法，能夠快速精準定位漏點，從而減少排架式過濾器效率試驗不合格后消缺查漏過程的人力和時間成本浪費。

附圖說明
圖1為本發明一種定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置的結構示意圖。
圖2為圖1中掃描測量裝置的結構示意圖。
圖3為圖2中采樣探頭掃描移動軌跡的示意圖。
上述附圖中，1、縱向導軌；2、橫向導軌；3、采樣探頭；4、探頭驅動裝置；5、導軌驅動裝置。

具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
如圖1所示，一種定位排架式核級高效過濾器漏點的裝置，包括氣溶膠發生器、上游氣溶膠檢測儀、掃描測量裝置、下游氣溶膠檢測儀和計算機。在核空氣凈化系統的示蹤劑注入口位置連接氣溶膠發生器，在核空氣凈化系統的上游采樣口連接上游氣溶膠檢測儀，在排架式過濾器的下游，即過濾器出風端安裝掃描測量裝置。如圖2所示，掃描測量裝置由縱向導軌1、橫向導軌2、采樣探頭3、探頭驅動裝置4和導軌驅動裝置5組成，一對縱向導軌1相互平行豎直設置，縱向導軌1兩端分別設有吸盤，導軌驅動裝置5設置在縱向導軌1上，橫向導軌2水平設置在兩導軌驅動裝置5間，探頭驅動裝置4設置在橫向導軌2上，采樣探頭3設置在探頭驅動裝置4上。縱向導軌1用于橫向導軌2及采樣探頭3的縱向移動支撐，橫向導軌2用于采樣探頭3的橫向移動支撐，縱向導軌1與橫向導軌2均為光滑的不銹鋼圓管。導軌驅動裝置5用于為橫向導軌2及采樣探頭3的縱向移動提供動力，探頭驅動裝置4用于為采樣探頭3的橫向移動提供動力，驅動裝置均采用電池供電。探頭驅動裝置4和導軌驅動裝置5受計算機控制，計算機通過無線傳輸模塊控制采樣探頭的掃描移動軌跡，使采樣探頭3沿一定軌跡勻速運動，采樣探頭3掃描移動速度為20mm/s。采樣探頭3的進氣端面置于距離過濾器出風端30mm處，采樣探頭3端口尺寸為100mm×100mm，整體為四棱錐狀，末端為Φ10mm的管狀接頭，通過柔性采樣管與下游氣溶膠檢測儀的進氣口連接。采樣探頭3與下游氣溶膠檢測儀連接，實現對過濾器出風端氣溶膠濃度的掃描測量。在核空氣凈化系統正常運行工況下，向系統中注入示蹤氣溶膠(如：DOP、DEHS、PAO等氣溶膠)，通過壓縮空氣載帶，經Laskin噴嘴產生多分散的氣溶膠，將氣溶膠引入系統。并實時在線測量過濾器上、下游氣溶膠濃度。上、下游氣溶膠檢測儀用于排架式過濾器上、下游氣溶膠濃度的實時測量，其中，上游氣溶膠濃度通過上游氣溶膠檢測儀測量，下游氣溶膠濃度通過與掃描測量裝置連接的下游氣溶膠檢測儀測量。設定采樣探頭3按一定軌跡對安裝框架、過濾器壓緊邊框、墻面裂縫、貫穿件等可能存在泄漏的位置進行掃描。在掃描查漏過程中，需保證掃描測量裝置與下游氣溶膠檢測儀置于排架式過濾器出風端所在的混凝土小室內，混凝土小室密封門處于關閉狀態。氣溶膠檢測儀通過電池供電，帶有無線傳輸模塊，能夠將上、下游氣溶膠濃度數據實時無線傳輸至計算機，計算機依據采集的數據繪制過濾器出風端的濃度分布圖，并依據上、下游濃度比值標記存在泄漏的位置，實現對泄漏點的精準定位。
下面以一組安裝有四臺610mm×610mm×292mm規格的排架式過濾器為例，對采用本裝置對排架式核級高效過濾器進行漏點定位的方法進行詳細的描述：
1、在核空氣凈化系統的示蹤劑注入口連接氣溶膠發生器，在核空氣凈化系統的上游采樣口連接上游氣溶膠檢測儀；
2、在過濾器出風端的混凝土小室中安裝固定掃描測量裝置，裝置通過縱向導軌1兩端的吸盤與墻面貼合固定，調整采樣探頭3的位置，使探頭進氣端面置于距離過濾器出風端30mm處；
3、通過柔性采樣管將采樣探頭3與下游氣溶膠檢測儀連接，設定采樣流量為30L/min，通過計算機預設采樣探頭3掃描運動軌跡，設定探頭移動速度為20mm/s，測試確認探頭能夠正常移動，氣溶膠檢測儀能夠正常采樣；
4、關閉排架式過濾器混凝土小室密封門，啟動核空氣凈化系統風機，確保系統處于正常運行狀態；
5、開啟氣溶膠發生器，向系統中注入DOP氣溶膠，開啟上、下游氣溶膠檢測儀，啟動掃描測量裝置，使采樣探頭3按照計算機預設的掃描移動軌跡掃描(如圖3所示)；
6、待掃描完成，關閉氣溶膠發生器，關閉核空氣凈化系統風機，關閉上、下游氣溶膠檢測儀，關閉掃描測量裝置，通過計算機的掃描查漏軟件繪制過濾器出風端的濃度分布圖，依據上、下游濃度比值標記存在泄漏的位置；
7、整個掃描檢漏過程用時約30min。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其同等技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。