《核电厂一回路冷却剂 溶解氢气的测定 热导法》（征求意见稿）

1T/XXXXXXX—XXXX核电厂一回路冷却剂溶解氢含量的测定热导法本文件规定了使用热导法测定水中溶解氢气的方法。本文件适用于核电站一回路冷却剂中溶解氢气的测定。该方法的测量范围是0.1ppm-5.0ppm。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法GB/T3634.1-2006氢气第一部分：工业氢3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1热导Thermalconductivity热量（卡路里）的传导率，即在一秒钟内在1平方厘米间温差为1℃时所传递的热量。3.2流通池flowpool用于安装电极和温度传感器，具有水样（或者气体样品）入口和出口的密闭容器。3.3溶解氢dissolvehydrogen在一定温度、压力条件下，溶解在水溶液中的氢气的含量。4原理测量液体中的溶解气体的基本原理基于亨利定律：Pi=K×Ci气体的分压与该气体在液体中溶解的浓度成比例；Pi(vap)=Pi(liq)液体上部的气体分压与溶解在该液体中的气体分压相平衡。热导式分析仪表的测量探头是由气体扩散膜、电加热的热导芯片、吹扫管路及相关组件组成，使用特定覆膜条件下其溶解相的测定范围为0.1ppm～5.0ppm。其电极探头的结构如图1所示。气体扩散膜将热导芯片与样品隔开，在扩散膜和热导芯片之间有一段小的封闭空间，该空间被吹扫气周期性地充满。在每次吹扫结束后，被测量的氢气从样品中通过膜扩散进来然后与芯片接触，并改变了检测器周围气体的热导。因此，在一定的温度下样品中被测气体含量变化与热导的改变率成比例并反映到热导芯片的输出电压上，芯片上输出电压的改变量被测量出来，得出被测气体的浓度。5试剂和材料5.1水：实验用水为符合GB/T6682规定的2级水。5.2高纯氢气：含量超过99.9%的高纯度氢气，储存在4L气瓶中，符合GB/T3634.1-2006要求。5.3高纯氮气：用于测量过程中吹扫的氮气压力为可采用下述两种氮气接入方式。2T/XXXXXXX—XXXX5.3.1储存式气瓶：使用出口压力为15MPa，含量超过99.8%的高纯度氮气，向仪器底部65mL气瓶中注入氮气15秒，使氮气以高压形式储存在气瓶中，该气瓶接入吹扫管路的使用压力为0.15MPa，并需要定期向气瓶中补充高纯氮气，符合GB/T3634.1-2006要求。5.3.2在线式供气使用软管直接将出口压力为0.15MPa的高纯氮气接入吹扫管路入口。5.4选择性透过膜名称技术参数厚度25μm材质ETFE（乙烯-四氯乙烯共聚物）量程0.1ppm-5.0ppm承压范围0.0Mpa-0.3Mpa样品流量100mL/min-200mL/min精确度±2%6仪器和设备6.1使用热导传感器的溶解氢测量仪6.2铜质扳手6.3减压阀6.4捡漏液6.5500mL烧杯6.6压力表：0MPa-2.5MPa和0MPa-25MPa各一个6.7压力表：0MPa-2.5MPa和0MPa-25MPa各一个6.8环境压力表一个6.9环境温度表一个7分析步骤7.1装置的安装和设置7.1.1根据附件2、附件3示意图，正确安装设备7.1.2热导电极结构3T/XXXXXXX—XXXX图1电极探头结构示意图热导式溶氢分析仪采用双循环序列工作，在测量状态下该循环周期为20s，即每次测量循环由一个4s的吹扫周期和一个16s的采样周期组成，见图2。吹扫周期中吹扫气吹出先前的样品，干燥仪表电极探头，并为下一次测量确立一个背景信号参考点；采样周期中样品中溶解的氢气透过扩散膜，引起芯片上热导的改变进而引起芯片的输出电压变化，结合温度探头的信号，仪表就可以计算出氢气的浓度。图2测量循环周期7.2标定7.2.1用水冲洗便携溶氢表2min左右。7.2.2在流通池入口连接上氢气，通过气瓶出口的调节阀调整气体的流速，流通池出口管浸入水中时使得出口的气泡达到每秒钟5个左右即可；7.2.3观察电极芯片的电压变化，并记录每个采样周期的最大电压值；7.2.4测量当前测量环境的压力和温度，在附件1表格中找到当前压力和温度条件下饱和溶液中的溶氢含量。7.2.5在流通池入口连接上氮气，通过气瓶出口的调节阀调整气体的流速，流通池出口管浸入水中时使得出口的气泡达到每秒钟5个左右即可，记录此时的最大电压值。7.2.6以溶氢含量为横坐标、电压值作为纵坐标，分别以7.2.5和7.2.3的两个坐标点作为A、B端点绘制标准曲线。7.3测量7.3.1使用管线将样水连接到流通池，打开样水阀门并调整流量,调节样品流量为（100-200）mL/min，过程中观察是否存在渗漏现象，如发生渗漏，需重新连接流通池。4T/XXXXXXX—XXXX7.3.2打开溶解氢测量仪电源，待最大电压值基本不变时，记录最大电压值。7.3.3测量当前环境的温度和压力。7.3.4在附件1中找到当前温度和压力条件下，饱和溶液的溶氢值，并将标准曲线上的B点沿水平方向左右平移，重新生成符合当前环境条件的标准曲线。1.1.1根据样品的最大电压值，找到新标准曲线中对应的溶氢值。8结果计算在新标准曲线中找到最大电压值对应的溶氢值9质量保证和质量控制测量标准样品的相对误差在±1%范围内。10试验报告试验报告应固定格式，且至少包含下列信息。10.1注明引用本标准。10.2水样中溶解氢含量，ppm。10.3试验人员和试验日期。5T/XXXXXXX—XXXX附件1：不同温度和压力下的饱和溶液中的氢气浓度（ppm）T122.533.544.55T02.9133.8844.8555.8266.7977.7688.7399.71032.012.8773.8364.7955.7556.7147.6738.6329.59133.822.8433.7914.7385.6866.6347.5828.5309.47735.632.8103.7474.6845.6206.5577.4948.4319.36837.442.7793.7054.6315.5576.4847.4108.3369.26239.252.7483.6644.5805.4966.4137.3298.2459.16141.062.7193.6254.5325.4386.3447.2518.1579.06442.872.6913.5884.4855.3826.2797.1768.0738.97044.682.6643.5524.4405.3286.2167.1047.9928.88046.492.6383.5174.3975.2766.1557.0357.9148.79448.22.6133.4844.3555.2266.0976.9687.8398.71150.02.5893.4524.3155.1786.0416.9057.7688.63151.82.5663.4224.2775.1325.9886.8437.6998.55453.62.5443.3924.2405.0885.9366.7847.6328.48155.42.5233.3644.2055.0465.8876.7287.5698.41057.22.5033.3374.1715.0055.8396.6747.5088.34259.02.4833.3114.1384.9665.7946.6227.4498.27760.82.4643.2864.1074.9295.7506.5727.3938.21562.62.4463.2624.0774.8935.7086.5247.3398.15564.42.4293.2394.0494.8595.6686.4787.2888.09866.22.4133.2174.0214.8265.6306.4347.2398.04368.02.3973.1963.9954.7945.5936.3927.1917.99069.82.3823.1763.9704.7645.5586.3527.1467.94071.62.3683.1573.9464.7355.5256.3147.1037.89273.42.3543.1393.9234.7085.4936.2777.0627.84775.22.3413.1213.9014.6825.4626.2427.0237.80377.02.3283.1043.8814.6575.4336.2096.9857.76178.82.3163.0893.8614.6335.4056.1776.9497.72280.62.3053.0733.8424.6105.3796.1476.9157.68482.42.2943.0593.8244.5895.3546.1186.8837.64884.22.2843.0463.8074.5685.3306.0916.8537.61486.02.2743.0333.7914.5495.3076.0656.8247.58287.82.2653.0203.7764.5315.2866.0416.7967.55189.62.2573.0093.7614.5135.2666.0186.7707.52391.42.2492.9983.7484.4975.2475.9966.7467.49693.22.2412.9883.7354.4825.2295.9766.7237.47095.02.2342.9783.7234.4685.2125.9576.7017.44696.82.2272.9693.7124.4545.1975.9396.6817.42498.62.2212.9613.7014.4425.1825.9226.6637.4032.2152.9533.6924.4305.1685.9076.6457.384402.2102.9463.6834.4195.1565.8926.6297.366412.2052.9403.6744.4095.1445.8796.6147.349422.2002.9333.6674.4005.1345.8676.6017.334432.1962.9283.6604.3925.1245.8566.5887.320442.1922.9233.6544.3855.1155.8466.5777.308452.1892.9193.6484.3785.1085