檢修期間核電安全殼內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)特性研究
發(fā)布時間:2021-03-21 08:45
針對核電安全殼內(nèi)檢修期間揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品揮發(fā)量及揮發(fā)特性不明確,由此可能帶來火災(zāi)隱患的問題,使用一種密閉空間內(nèi)有機(jī)化學(xué)品揮發(fā)動力學(xué)在線檢測系統(tǒng),對其中具有較高揮發(fā)性的有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)組分進(jìn)行了定性和定量測定。測試了6種揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品,獲得了化學(xué)品的揮發(fā)動力學(xué)曲線及擬合方程,并通過計算獲得了其揮發(fā)速率方程。以檢修期間化學(xué)品使用厚度為0.5mm為例,以揮發(fā)時間t=1h和t=2h時的揮發(fā)速率對該6種化學(xué)品完全揮發(fā)時間進(jìn)行了計算,結(jié)果表明:用量最大的威第爾清洗劑的揮發(fā)時間分別達(dá)到23.46h(揮發(fā)速率r(t=1h),40℃)及33.31h(r(t=2h),40℃),實測揮發(fā)時間為27.4h;螺栓清洗劑的揮發(fā)時間分別達(dá)到49.59h(r(t=1h),40℃)和69.43h(r(t=2h),40℃),實測的揮發(fā)時間為60.0h;以最大揮發(fā)時間計,有望顯著縮短安全殼打壓前的通風(fēng)時間。研究結(jié)果對于縮短檢修時間、提高機(jī)組運行效率具有重要指導(dǎo)意義。
【文章來源】:西安交通大學(xué)學(xué)報. 2020,54(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
3種化學(xué)品的實測揮發(fā)曲線
本文對表1所列化學(xué)品在40℃時的氣相濃度隨時間的變化關(guān)系進(jìn)行了測定,并擬合了動力學(xué)曲線。受限于篇幅,圖1僅給出了油漆固化劑的揮發(fā)曲線,并以此為例,展示了有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)特性及根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)擬合的揮發(fā)動力學(xué)曲線及方程。由于整個測試系統(tǒng)為密閉體系,氣相中的有機(jī)物與液相中的有機(jī)物存在動態(tài)平衡。隨著氣相中有機(jī)物濃度的升高,其揮發(fā)速率逐漸下降,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。因此,氣相中有機(jī)物濃度曲線符合Cm-history模型,擬合方程與式(1)一致。通過對表1中6種核電安全殼內(nèi)的主要化學(xué)品的揮發(fā)動力學(xué)特性進(jìn)行測試,擬合獲得了各組分的揮發(fā)動力學(xué)方程。對揮發(fā)動力學(xué)方程進(jìn)行求導(dǎo),可獲得揮發(fā)速率方程,如表2所示。圖1 溫度對固化劑揮發(fā)性動力學(xué)特性的影響
圖1 溫度對固化劑揮發(fā)性動力學(xué)特性的影響根據(jù)揮發(fā)濃度方程及由其求導(dǎo)獲得的揮發(fā)速率方程,對所使用的有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)時間進(jìn)行計算。為了驗證獲得的數(shù)據(jù)對于實際打壓過程的指導(dǎo)意義,選擇用量較大及揮發(fā)速率較低的威第爾清洗劑(達(dá)賽特)、螺栓清洗劑和揮發(fā)速率較高的NEOL-UBE No.2潤滑劑,進(jìn)行了揮發(fā)時間計算值及實際揮發(fā)時間測試值之間的比較,其中實際測試的揮發(fā)曲線如圖2所示。由于r(t=0)是環(huán)境中有機(jī)物濃度為0時的揮發(fā)速率,與實際情況并不相符,因此選擇揮發(fā)速率r(t=1h)和r(t=2h)計算揮發(fā)時間。假定需要揮發(fā)的液膜厚度為化學(xué)品使用過程中可能用到的最大液膜厚度0.5mm,其計算值及測試值如表3所示。從表3數(shù)據(jù)可知,以揮發(fā)速率r(t=2h)計算所得揮發(fā)時間大于按r(t=1h)計算得到的揮發(fā)時間;根據(jù)測定獲得的揮發(fā)時間數(shù)據(jù)可知,測量值略小于按照r(t=2h)計算所得的揮發(fā)時間。根據(jù)保守性原則,為了確保打壓密封前化學(xué)品盡可能揮發(fā)完全,按照r(t=2h)的揮發(fā)速率所計算的揮發(fā)時間具有更高的保守性。由于威第爾清洗劑(達(dá)賽特)是壬烷和癸烷異構(gòu)體組成的混合物,其中壬烷揮發(fā)速度高,所需揮發(fā)時間較短,而威第爾清洗劑完全揮發(fā)的決定因素在于癸烷的揮發(fā)時間,與實際揮發(fā)時間較為接近。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]密閉空間內(nèi)有機(jī)化學(xué)品揮發(fā)動力學(xué)在線檢測系統(tǒng)[J]. 費瑞銀,翁文慶,喻奇,孫江楓,姬亞軍,延衛(wèi),楊鴻輝. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(12)
[2]核電站安全殼打壓試驗中可燃物爆炸下限的實驗研究[J]. 翁文慶,張可,王定義,符文,孫江楓. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(09)
[3]安全殼火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 趙健,李少純,張波. 核標(biāo)準(zhǔn)計量與質(zhì)量. 2017(01)
[4]人造板及木質(zhì)地板甲醛和總揮發(fā)性有機(jī)物釋放規(guī)律[J]. 陸靖洲. 木材工業(yè). 2016(06)
[5]淺談縮短核電站安全殼打壓試驗時間的可行性[J]. 韓正,王雷,梁斌. 科技視界. 2016(10)
[6]不同極性色譜柱在滇紅香氣成分分析中的對比研究[J]. 喬陽,杜麗平,肖冬光. 茶葉科學(xué). 2016(01)
[7]建筑裝修室內(nèi)空氣揮發(fā)性有機(jī)物污染規(guī)律研究[J]. 尚文寅,張瑞新,田川,張博罡. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2015(04)
[8]密閉小室測定建材有機(jī)揮發(fā)物散發(fā)特性的研究[J]. 沈雋,曹連英,黃占華. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[9]用密閉小室測定建材VOC散發(fā)特性[J]. 曾海東,張寅平,王慶苑,王新軻. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(06)
碩士論文
[1]揮發(fā)性污染物氣液兩相揮發(fā)規(guī)律及對應(yīng)關(guān)系研究[D]. 陳曉珊.中國石油大學(xué)(華東) 2016
本文編號:3092573
【文章來源】:西安交通大學(xué)學(xué)報. 2020,54(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
3種化學(xué)品的實測揮發(fā)曲線
本文對表1所列化學(xué)品在40℃時的氣相濃度隨時間的變化關(guān)系進(jìn)行了測定,并擬合了動力學(xué)曲線。受限于篇幅,圖1僅給出了油漆固化劑的揮發(fā)曲線,并以此為例,展示了有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)特性及根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)擬合的揮發(fā)動力學(xué)曲線及方程。由于整個測試系統(tǒng)為密閉體系,氣相中的有機(jī)物與液相中的有機(jī)物存在動態(tài)平衡。隨著氣相中有機(jī)物濃度的升高,其揮發(fā)速率逐漸下降,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。因此,氣相中有機(jī)物濃度曲線符合Cm-history模型,擬合方程與式(1)一致。通過對表1中6種核電安全殼內(nèi)的主要化學(xué)品的揮發(fā)動力學(xué)特性進(jìn)行測試,擬合獲得了各組分的揮發(fā)動力學(xué)方程。對揮發(fā)動力學(xué)方程進(jìn)行求導(dǎo),可獲得揮發(fā)速率方程,如表2所示。圖1 溫度對固化劑揮發(fā)性動力學(xué)特性的影響
圖1 溫度對固化劑揮發(fā)性動力學(xué)特性的影響根據(jù)揮發(fā)濃度方程及由其求導(dǎo)獲得的揮發(fā)速率方程,對所使用的有機(jī)化學(xué)品的揮發(fā)時間進(jìn)行計算。為了驗證獲得的數(shù)據(jù)對于實際打壓過程的指導(dǎo)意義,選擇用量較大及揮發(fā)速率較低的威第爾清洗劑(達(dá)賽特)、螺栓清洗劑和揮發(fā)速率較高的NEOL-UBE No.2潤滑劑,進(jìn)行了揮發(fā)時間計算值及實際揮發(fā)時間測試值之間的比較,其中實際測試的揮發(fā)曲線如圖2所示。由于r(t=0)是環(huán)境中有機(jī)物濃度為0時的揮發(fā)速率,與實際情況并不相符,因此選擇揮發(fā)速率r(t=1h)和r(t=2h)計算揮發(fā)時間。假定需要揮發(fā)的液膜厚度為化學(xué)品使用過程中可能用到的最大液膜厚度0.5mm,其計算值及測試值如表3所示。從表3數(shù)據(jù)可知,以揮發(fā)速率r(t=2h)計算所得揮發(fā)時間大于按r(t=1h)計算得到的揮發(fā)時間;根據(jù)測定獲得的揮發(fā)時間數(shù)據(jù)可知,測量值略小于按照r(t=2h)計算所得的揮發(fā)時間。根據(jù)保守性原則,為了確保打壓密封前化學(xué)品盡可能揮發(fā)完全,按照r(t=2h)的揮發(fā)速率所計算的揮發(fā)時間具有更高的保守性。由于威第爾清洗劑(達(dá)賽特)是壬烷和癸烷異構(gòu)體組成的混合物,其中壬烷揮發(fā)速度高,所需揮發(fā)時間較短,而威第爾清洗劑完全揮發(fā)的決定因素在于癸烷的揮發(fā)時間,與實際揮發(fā)時間較為接近。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]密閉空間內(nèi)有機(jī)化學(xué)品揮發(fā)動力學(xué)在線檢測系統(tǒng)[J]. 費瑞銀,翁文慶,喻奇,孫江楓,姬亞軍,延衛(wèi),楊鴻輝. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(12)
[2]核電站安全殼打壓試驗中可燃物爆炸下限的實驗研究[J]. 翁文慶,張可,王定義,符文,孫江楓. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(09)
[3]安全殼火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 趙健,李少純,張波. 核標(biāo)準(zhǔn)計量與質(zhì)量. 2017(01)
[4]人造板及木質(zhì)地板甲醛和總揮發(fā)性有機(jī)物釋放規(guī)律[J]. 陸靖洲. 木材工業(yè). 2016(06)
[5]淺談縮短核電站安全殼打壓試驗時間的可行性[J]. 韓正,王雷,梁斌. 科技視界. 2016(10)
[6]不同極性色譜柱在滇紅香氣成分分析中的對比研究[J]. 喬陽,杜麗平,肖冬光. 茶葉科學(xué). 2016(01)
[7]建筑裝修室內(nèi)空氣揮發(fā)性有機(jī)物污染規(guī)律研究[J]. 尚文寅,張瑞新,田川,張博罡. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2015(04)
[8]密閉小室測定建材有機(jī)揮發(fā)物散發(fā)特性的研究[J]. 沈雋,曹連英,黃占華. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[9]用密閉小室測定建材VOC散發(fā)特性[J]. 曾海東,張寅平,王慶苑,王新軻. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(06)
碩士論文
[1]揮發(fā)性污染物氣液兩相揮發(fā)規(guī)律及對應(yīng)關(guān)系研究[D]. 陳曉珊.中國石油大學(xué)(華東) 2016
本文編號:3092573
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