解少伟 李海生
河南核净洁净技术有限公司 河南郑州 450000
摘 要：核电厂的通风系统需设置高效过滤器，用于阻止带有放射性质的气溶胶排放到自然环境中。如果过滤器的过滤效果达不到标准，将会让气溶胶直接排放到空气中，造成巨大危害。过滤器现场检测的传统方法是荧光素钠法，因其检测花费时间长，很难快速得出结果，不利于通风系统安全性的保证。针对此，提出缩短采样时间的优化方法，短时间内得出结果，保证准确度的同时缩短检测所用的总时间，有效检验过滤器的过滤情况，方便了过滤器日常维护和更换。
关键词：核电厂；通风系统；高效过滤器；现场检测方法
高效过滤器是核电厂的通风系统中重要设备，其重要功能为阻止具有放射性的气溶胶直接排放到环境中，为此必须加强对其的定期检测[1]。当下，我国大部分核电厂以荧光素钠方法进行现场检测，此方法有一定优势，也有一些缺点。缺点具体表现为检测时系统设置同实际运行时的情况并不相同，所以会出现系统无法应用的问题，直接影响到核电厂运行。另外，检测的时长也会受到下游采样所用时间的影响，且下游采样所用时间，同样关系到采集荧光素钠的质量。因此，需要对荧光素钠检测方法进行优化和改良。
1、高效过滤其现场检测的荧光素钠法
此种检测方法的原理是，利用荧光素钠发生器，生产出气溶胶，将这些气溶胶传输到待检测净化系统过滤器中，使用合适的采样装置找到小室前后过滤段的位置，采集样品，并使用专门进行荧光素钠离线分析的设备进行测量，检测荧光素钠浓度，然后计算出过滤效率[2]。
此种方法有着明显的优点：检测效率高，并不能对过滤器以及通风系统造成严重污染。
但是此方法也有一定的不足，对于荧光素钠的分析，必须要进行离线设备分析，整个过程比较复杂，需要的检测时间比较长，就需要浪费掉大量物力和财力以及人力。不可以进行气溶胶的浓度的在线检测，也就不能快速检测出过滤效果，特别是不能用来进行过滤器的排架检漏工作，因此不利于保证核电厂类型厂区的通风系统高效过滤器的现场安全，如果过滤不达标，就必须替换掉全部过滤器，浪费财力，也浪费人力，损耗资源。通风系统中过滤器频繁更换，大大提高了核电厂生产运营成本，也影响到核电厂系统运行的安全性，所以，应当找出一个检测快速，方便筛查每个过滤器的现场检测方法，这对于提高过滤器利用率，节省运营费用成本有着积极意义。
2、现场检测方法的优化与改进
2.1优化过程与实验
总结以往现场检测的数据，并对整个检测过程进行分析，发现可以从提高采样流量以及增大发生质量的速率方面着手，这样能减少检测使用的衰减，进而保证检测的准确度。然后将此想法付诸实际，选择某核电厂的化学楼的通风系统做了优化，同时对改进方进行了现场的验证[3]。
核电厂的化学楼的通风系统的原本设计风量是每小时20520立方米；原来的检测方式需要在上游采样时，花费15分钟；在下游采样时，花费45分钟，单纯依据经验来确定采样的时长，留下了可以优化的空间。
改进方法主要是对发生质量的流量进行重新设定，选取的荧光素钠发生器的发生质量流量44.8mg/h，分成不同时间长度采集上游样品，同时分成不同时间长度以及不同压力，采集下游样品。
质量控制在10-6g，上下游的目标采集质量均为该标准。上游的采样时间通过公式（1）进行计算，得到上游的理论采样时间，在5分钟左右，将此结果用在现场实验中，收集并整理上游采样的数据，见表1；下游的采样时间通过公式（2）进行计算，质量流量是44.8mg/h，采样的压力是-25kPa，采样时间是10分钟，同样用于现场实验，得到结果，采样数据见表2。
.png)
公式中，t上是上游的取样时间，单位是min；a上是上游取样的质量，单位是g；Q是采样系统的流量，单位是m3/h；G是气溶胶发生器的质量流量，单位是mg/h；q上是上游取样的流量，单位是m3/h；t下是下游的取样时间，单位是min；a下是下游取样的质量，单位是g；E是过滤器净化的效率；q下是下游取样的流量，单位是m3/h。
分析表1，设定5分钟的现场采样时间，可以达到现场采样要求；分析表2，比较2号、4号的滤膜，10分钟和20分钟得到采样结果，并没有很大偏差，可见10分钟滤膜的采样具备代表性，可以达到现场采样要求。
.png)
2.2实验结果
核电厂通风系统高效过滤器的优化实验中选用的FP5211-47型滤膜，通过此次检测发现，该滤膜本底值比较好，一般情况下，其影响到检测结果的可能性比较小，如果采样完成之后，滤膜有严重的破损，需考虑到本底影响。此种方法所用荧素钠的采样装置，受到采样压力影响，压力不同，采样的速率也不同，可是采样的速率比较稳定，应当在检测中以检测需求为准，调整采样的压力。不同台的荧光素钠发生器所具备的发生质量并不相同，所以检测时间的预估，应当有所区别。
结束语：
综上所述，针对核电厂的通风系统的过滤器现场检测方法进行优化，本次优化方法为缩短下游采样时间，由45分钟缩短10分钟，结果与优化之前并没有很大的差异，仅仅缩短系统不可用的时间。此次优化实验结果，可借鉴使用到其他通风系统高效过滤器的现场检测中。
参考文献：
[1]陈建利,陈荣添,邱继林,李彦樟,韩明.核电厂通风系统中高效过滤器压差过快超限值问题的初步探讨[J].科技视界,2020(08):44-46.
[2]李恒敬,于景志,赵岳.核电厂通风系统高效过滤器现场检测方法优化[J].产业与科技论坛,2019,18(24):54-55.
[3]吕阳,徐洋洋,吕杰帅,康凯强,马途途.核电厂通风系统高效过滤器现场检测方法改进[J].辐射防护通讯,2018,38(03):21-23.