一种用于定位排架式核级高效过滤器漏点的装置及方法
技术领域
本发明属于核空气净化领域，具体涉及一种用于定位排架式核级高效过滤器漏点的装置及方法。

背景技术
核设施在运行过程中产生的放射性气溶胶通常采用安装有核级高效过滤器(下文简称“过滤器”)的核空气净化系统去除，在核设施投运前和正常运行期间，需检定过滤器的净化效率，以保证其气溶胶净化性能的可靠性。过滤器在核空气净化系统中的安装方式通常分为箱体式和排架式两种，排架式过滤器通常安装于混凝土小室中，受限于混凝土易于开裂的性质，在核空气净化系统气溶胶净化效率试验中，排架式过滤器更容易存在泄漏导致效率试验不合格。
当通过试验测定排架式过滤器净化效率不满足标准要求时，则需要人工定位漏点位置，进而采取针对性的消缺措施后再重新进行试验，直至过滤器的气溶胶净化效率结果合格。造成排架式过滤器净化效率不合格的原因通常有以下几点：过滤器本体损坏、过滤器外壳与安装框架之间存在泄漏、安装框架与墙面存在泄漏、混凝土小室内贯穿件存在泄漏、系统存在旁通泄露。在工程实践中，排架式过滤器效率试验不合格通常为多因素共同作用的结果，由过滤器本体损坏引起的泄露通常经目视检查即可排除，定位其他几种原因造成的漏点将花费巨大的时间成本和人力成本。

发明内容
针对现有技术中所存在的问题，本发明旨在提供一种定位排架式核级高效过滤器漏点的装置及方法，该方案能够快速精准定位漏点，从而减少排架式过滤器效率试验不合格后消缺查漏过程的人力和时间成本浪费。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种用于定位排架式核级高效过滤器漏点的装置，包括气溶胶发生器、上游气溶胶检测仪、扫描测量装置、下游气溶胶检测仪和计算机，在核空气净化系统的示踪剂注入口和上游采样口分别连接气溶胶发生器和上游气溶胶检测仪，在排架式过滤器出风端设置扫描测量装置，下游气溶胶检测仪与扫描测量装置相连，计算机对扫描测量装置进行控制并采集和处理上、下游气溶胶检测仪的浓度数据。
进一步，气溶胶发生器用于提供示踪剂。
进一步，上游气溶胶检测仪和下游气溶胶检测仪均采用电池供电，设有无线传输模块，能够进行气溶胶浓度的实时测量并将测量数据实时传输至计算机。
进一步，扫描测量装置包括纵向导轨、横向导轨、采样探头、探头驱动装置和导轨驱动装置，一对纵向导轨相互平行竖直设置，纵向导轨两端分别设有吸盘，导轨驱动装置设置在纵向导轨上，横向导轨水平设置在两导轨驱动装置间，探头驱动装置设置在横向导轨上，采样探头设置在探头驱动装置上。
进一步，采样探头为四棱锥状，末端设置管状接头，通过柔性采样管与下游气溶胶检测仪的进气口连接。
进一步，纵向导轨和横向导轨均为不锈钢圆管。
进一步，探头驱动装置和导轨驱动装置均采用电池供电，受计算机控制，使采样探头沿一定轨迹匀速运动。
进一步，计算机通过无线传输模块控制采样探头的扫描移动轨迹。
进一步，计算机依据采集的数据绘制过滤器出风端的浓度分布图，并依据上、下游浓度比值标记存在泄漏的位置，实现对泄漏点的定位。
进一步，采用上述装置定位排架式核级高效过滤器漏点的方法，包括以下步骤：
步骤1，在核空气净化系统的示踪剂注入口连接气溶胶发生器，在核空气净化系统的上游采样口连接上游气溶胶检测仪；
步骤2，在过滤器出风端的混凝土小室中安装固定扫描测量装置，装置通过纵向导轨两端的吸盘与墙面贴合固定，调整采样探头的位置，使探头进气端面与过滤器出风端处于适当距离；
步骤3，通过柔性采样管将采样探头与下游气溶胶检测仪连接，设定采样流量，通过计算机预设采样探头扫描运动轨迹，设定探头移动速度，测试确认采样探头能够正常移动，气溶胶检测仪能够正常采样；
步骤4，关闭排架式过滤器混凝土小室密封门，启动核空气净化系统风机，确保系统处于正常运行状态；
步骤5，开启气溶胶发生器，向系统中注入气溶胶，开启上、下游气溶胶检测仪，启动扫描测量装置，使采样探头按照计算机预设的扫描移动轨迹扫描；
步骤6，待扫描完成，关闭气溶胶发生器，关闭核空气净化系统风机，关闭上、下游气溶胶检测仪，关闭扫描测量装置，通过计算机的扫描查漏软件绘制过滤器出风端的浓度分布图，依据上、下游浓度比值标记存在泄漏的位置。
本发明的有益效果如下：
1、通过采用一种定位排架式核级高效过滤器漏点的装置及方法，能够快速精准定位漏点，从而减少排架式过滤器效率试验不合格后消缺查漏过程的人力和时间成本浪费。

附图说明
图1为本发明一种定位排架式核级高效过滤器漏点的装置的结构示意图。
图2为图1中扫描测量装置的结构示意图。
图3为图2中采样探头扫描移动轨迹的示意图。
上述附图中，1、纵向导轨；2、横向导轨；3、采样探头；4、探头驱动装置；5、导轨驱动装置。

具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，一种定位排架式核级高效过滤器漏点的装置，包括气溶胶发生器、上游气溶胶检测仪、扫描测量装置、下游气溶胶检测仪和计算机。在核空气净化系统的示踪剂注入口位置连接气溶胶发生器，在核空气净化系统的上游采样口连接上游气溶胶检测仪，在排架式过滤器的下游，即过滤器出风端安装扫描测量装置。如图2所示，扫描测量装置由纵向导轨1、横向导轨2、采样探头3、探头驱动装置4和导轨驱动装置5组成，一对纵向导轨1相互平行竖直设置，纵向导轨1两端分别设有吸盘，导轨驱动装置5设置在纵向导轨1上，横向导轨2水平设置在两导轨驱动装置5间，探头驱动装置4设置在横向导轨2上，采样探头3设置在探头驱动装置4上。纵向导轨1用于横向导轨2及采样探头3的纵向移动支撑，横向导轨2用于采样探头3的横向移动支撑，纵向导轨1与横向导轨2均为光滑的不锈钢圆管。导轨驱动装置5用于为横向导轨2及采样探头3的纵向移动提供动力，探头驱动装置4用于为采样探头3的横向移动提供动力，驱动装置均采用电池供电。探头驱动装置4和导轨驱动装置5受计算机控制，计算机通过无线传输模块控制采样探头的扫描移动轨迹，使采样探头3沿一定轨迹匀速运动，采样探头3扫描移动速度为20mm/s。采样探头3的进气端面置于距离过滤器出风端30mm处，采样探头3端口尺寸为100mm×100mm，整体为四棱锥状，末端为Φ10mm的管状接头，通过柔性采样管与下游气溶胶检测仪的进气口连接。采样探头3与下游气溶胶检测仪连接，实现对过滤器出风端气溶胶浓度的扫描测量。在核空气净化系统正常运行工况下，向系统中注入示踪气溶胶(如：DOP、DEHS、PAO等气溶胶)，通过压缩空气载带，经Laskin喷嘴产生多分散的气溶胶，将气溶胶引入系统。并实时在线测量过滤器上、下游气溶胶浓度。上、下游气溶胶检测仪用于排架式过滤器上、下游气溶胶浓度的实时测量，其中，上游气溶胶浓度通过上游气溶胶检测仪测量，下游气溶胶浓度通过与扫描测量装置连接的下游气溶胶检测仪测量。设定采样探头3按一定轨迹对安装框架、过滤器压紧边框、墙面裂缝、贯穿件等可能存在泄漏的位置进行扫描。在扫描查漏过程中，需保证扫描测量装置与下游气溶胶检测仪置于排架式过滤器出风端所在的混凝土小室内，混凝土小室密封门处于关闭状态。气溶胶检测仪通过电池供电，带有无线传输模块，能够将上、下游气溶胶浓度数据实时无线传输至计算机，计算机依据采集的数据绘制过滤器出风端的浓度分布图，并依据上、下游浓度比值标记存在泄漏的位置，实现对泄漏点的精准定位。
下面以一组安装有四台610mm×610mm×292mm规格的排架式过滤器为例，对采用本装置对排架式核级高效过滤器进行漏点定位的方法进行详细的描述：
1、在核空气净化系统的示踪剂注入口连接气溶胶发生器，在核空气净化系统的上游采样口连接上游气溶胶检测仪；
2、在过滤器出风端的混凝土小室中安装固定扫描测量装置，装置通过纵向导轨1两端的吸盘与墙面贴合固定，调整采样探头3的位置，使探头进气端面置于距离过滤器出风端30mm处；
3、通过柔性采样管将采样探头3与下游气溶胶检测仪连接，设定采样流量为30L/min，通过计算机预设采样探头3扫描运动轨迹，设定探头移动速度为20mm/s，测试确认探头能够正常移动，气溶胶检测仪能够正常采样；
4、关闭排架式过滤器混凝土小室密封门，启动核空气净化系统风机，确保系统处于正常运行状态；
5、开启气溶胶发生器，向系统中注入DOP气溶胶，开启上、下游气溶胶检测仪，启动扫描测量装置，使采样探头3按照计算机预设的扫描移动轨迹扫描(如图3所示)；
6、待扫描完成，关闭气溶胶发生器，关闭核空气净化系统风机，关闭上、下游气溶胶检测仪，关闭扫描测量装置，通过计算机的扫描查漏软件绘制过滤器出风端的浓度分布图，依据上、下游浓度比值标记存在泄漏的位置；
7、整个扫描检漏过程用时约30min。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。