一種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度的控制方法及其檢測方法
2023-08-05 01:52:16 4
一種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度的控制方法及其檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法及其檢測方法，屬於核主泵在加工製造、裝配和包裝過程中的防汙染領域。本發明首先模擬實際生產中的情況將所用耗材在樣件上施加，然後用能確定具體微量元素含量的酒精和丙酮分別擦拭，擦拭到一定效果以後，通過醫用紗布的取樣，來分析化驗表面殘留物的數量，以確定擦試後的樣件清潔度是否符合要求。本發明通過對其在擦拭之前及擦拭之後的樣品化學分析比對，計算出具體在擦拭後金屬表面殘留多少微量元素。也是直接反應這種擦拭方法是否能夠滿足核一級設備清洗要求的關鍵依據。
【專利說明】-種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度的控制方法及其 檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及核主泵在加工製造、裝配和包裝過程中的防汙染問題，具體涉及一種 核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法及其檢測方法。
【背景技術】
[0002] 在核主泵系統運行現場，由於場地工況、設備複雜程度等因素的影響，其所能採用 的清洗作業方法不足以提升整個系統的清潔度等級，只能通過要求核主泵系統的各組成模 塊(零件)在製造階段就達到核電廠最終投入運行時所要求的清潔度等級。在製造核一級設 備時，在加工製造過程中必須使用一些不能滿足標準的耗材，如：PT檢查用試劑、切削液、 記號筆等。為了能夠保證最終產品的表面清潔質量要求，就需要有一種方法來保證在加工 製造完成後可以把表面殘留的物質去除，達到清潔要求。同時需要一種檢測該控制清潔度 的方法是否達到規定要求的檢測方法。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提供一種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法及其 檢測方法，首先對核主泵在加工製造、裝配、包裝中所需耗材(液態、固態）進行清潔度控制， 然後通過實驗分析的方法來檢測對清潔度的控制是否達到目標需求。
[0004] 為實現上述目的，本發明的技術方案是：
[0005] -種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，該方法包括如下步驟：
[0006] (1)樣件選取：選擇lCrl8Ni9Ti作為實驗樣件材料(與核主泵所用材料一致)，實 驗樣件的尺寸為長度500mm、寬度400mm、厚度IOmm(根據核主泵製造過程實驗方法步驟選 取），樣件表面粗糙度等級為Ra=3. 2,實驗樣件的數量按所需量提供。
[0007] (2)對所用清潔試劑進行化學成分分析並記錄(主要分析其中氟離子和氯離子的 濃度和含量)，所述清潔試劑為酒精或丙酮，其純度為98%-99. 9%。
[0008] (3)樣件初步清洗：
[0009] 先用A級水初步清洗樣件表面，再用工業百潔布或無塵布蘸清潔試劑(酒精或丙 酮）對試件進行擦拭清洗，直至達到用照度500勒克斯的光源對光檢查，按人的正常視覺靈 敏度，無可見汙染，即認定為合格(註：在擦拭清洗、搬運試件及檢查時操作者必須佩戴聚乙 烯手套防止對樣件的二次汙染)。
[0010] (4)樣件上施加核主泵製造過程中所用耗材：
[0011] 將核主泵製造過程中所用耗材施加在試件上，其在試件上的施加方式按照核主泵 製造過程中所用耗材的實際施加方式進行；
[0012] (5)樣件的清洗：
[0013] 將步驟（4)施加完核主泵製造過程中所用耗材的試件先用A級水衝洗，再用百潔 布進行初步清洗，然後操作者佩戴聚乙烯手套用無塵布蘸清潔試劑乙醇或丙酮進行擦拭清 洗，直至達到用照度500勒克斯的光源對光檢查，按人的正常視覺靈敏度，無可見汙染，即 認定為合格。清洗完成後應做好防護，在搬運或接觸試件時也應佩戴聚乙烯手套，以免汙染 試件表面。
[0014] 所述A級水標準為：氯離子彡0· 15ppm，氟化物彡0· 15ppm，電阻率彡2. 0微歐姆/ cm，總固體物彡0· 5ppm，pH值範圍6. 0-8. 0。
[0015] 核主泵製造過程中所用耗材是指PT試劑、切削液或記號筆。
[0016] 對上述核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法的檢測方法，該方法是對經 清潔度控制方法處理後的實驗樣件其表面的清潔度進行檢測，以確定其清潔度是否達到要 求，具體步驟如下：
[0017] (1)將若干個4英寸（IOcm)的醫用紗布放入2升的燒杯內，燒杯內加入1升A級 水，搖動兩分鐘；將水倒入其它容器，擠出紗布上多餘的水；用1升A級水再倒入裝紗布的2 升燒杯內，蓋上燒杯，放到熱源上，煮沸15分鐘；然後從熱源上取下燒杯，冷卻後倒出水；
[0018] (2)在燒杯中加入A級水並在攪動條件下衝洗紗布，重複操作2-5次後，擠出紗布 中多餘的水，重新填入1升試劑水，蓋上燒杯，放到熱源上煮沸15分鐘；
[0019] (3)從熱源上取下燒杯，冷卻；從2升燒杯內取出25毫升溶液裝入事先清洗好的 聚乙烯容器內；
[0020] (4)用0. 45微米無滷素濾紙過濾聚乙烯容器內溶液，過濾後的溶液按所需量放入 50暈升容積的燒瓶內，分析氟尚子和氯尚子濃度；
[0021] (5)如果燒瓶內溶液的滷化物含量不低於50ppb，依次重複步驟（2)- (4)操作過 程，直至聚乙烯容器內溶液的滷化物含量不低於50ppb，再進行步驟（6 );
[0022] (6)取樣：用清洗過的無滷素聚乙烯手套從燒杯中取出兩片紗布，一片作為取樣紗 布，另一片作為乾淨紗布；用取樣紗布擦拭實驗樣件上(該實驗樣件是指上述清潔度控制方 法中經酒精或丙酮擦試清洗後的實驗樣件）20平方分米的面積，將擦拭後的取樣紗布和另 外一片乾淨紗布分別放入無滷素的清洗過的聚乙烯袋子內；從聚乙烯袋子內取出取樣紗布 和乾淨紗布，分別放入50毫升燒杯內，每個燒杯內加入40毫升A級水，蓋好燒杯後將溶液 加熱到沸點，持續30分鐘(在加熱過程中攪動紗布，在攪動過程中確保無外界汙染進入);然 後冷卻裝有取樣紗布的燒杯和裝有乾淨紗布的燒杯，用〇. 45微米無滷素濾紙過濾燒杯內 溶液後，按所需量分別加入到兩個50毫升容積的燒瓶內；
[0023] (7)計算：
[0024] 首先分析出裝有取樣紗布燒杯內溶液的氟離子和氯離子濃度，再分析出裝有乾淨 紗布燒杯內溶液的氟離子和氯離子濃度，然後用分析出的裝有取樣紗布燒杯內溶液(擦拭 溶液中）的氟離子和氯離子濃度分別乘以總的擦拭溶液量，從而計算氟離子和氯離子的總 重量，減去在乾淨紗布中檢出的氟離子和氯離子的總重量，用所得數值除以試件取樣面積， 所得結果即為單位面積上氟離子和氯離子的質量。
[0025] (8)判定：將步驟（7)計算出的實驗樣件單位面積上氟離子和氯離子的質量與所 需清潔度要求作對比，即可判斷出清潔後的實驗樣件的清潔度是否符合要求。
[0026] 上述步驟（4)和步驟（7)中分析氟離子的依據標準為"氟化物分析程序"，分析 氯離子的依據標準為"判定氯化物分析程序"，"氟化物分析程序"為化學抑制離子色譜 法-ASTM Dl 179, 1. 2. 4方法B和化學抑制離子色譜法-ASTM D4327,1. 2. 5,"判定氯化物分 析程序"為化學抑制離子色譜法-ASTM D4327,1. 2. 5和離子分選電極法-ASTM D512,1. 2. 3 方法C。
[0027] 上述清潔度控制方法和檢測方法中操作過程中所用聚乙烯手套使用前經過A級 水清洗。
[0028] 檢測方法操作過程中所用聚乙烯容器、無滷素濾紙和聚乙烯袋子使用前都經過A 級水清洗。
[0029] 本發明設計原理如下：
[0030] 本發明先對樣件清洗，模擬實際生產中的用到的物質使用的過程進行。檢查合 格後對需要驗證的物質塗抹到樣件表面。再次清洗，清洗時先用預先經過化驗的A級水 (ASME)衝洗，然後用酒精和丙酮分別擦拭。這時使用的酒精和丙酮都是通過化學分析檢測， 能確定其具體的微量元素，這也是後期分析的依據。擦拭到一定效果以後，通過醫用紗布的 取樣，來分析化驗表面殘留物的數量。而醫用紗布不可能達到100%的純度，所以我們把取 樣的醫用紗布製備了兩份，分別進行化學分析，並對其結果進行比對。
[0031] 然後重複上訴操作，在擦拭的時間及擦拭後的效果有所不同的前提下，再進行分 析化驗，比對。最終獲得能夠滿足核一級設備清潔要求的清洗方法。
[0032] 本發明的優點在於：
[0033] 1、在製造核一級設備時，在加工製造過程中必須使用一些不能滿足標準的耗材， 比如說：PT檢查用試劑、切削液、記號筆等。為了能夠保證最終的表面清潔質量要求，本發 明方法在加工製造完成後可以把表面殘留的物質去除，達到清潔要求。
[0034] 2、本發明檢測方法中的醫用紗布在整個實驗中起到載體的作用，通過對其在擦拭 之前及擦拭之後的樣品化學分析比對，計算出具體在擦拭後金屬表面殘留多少微量元素。 也是直接反應這種擦拭方法是否能夠滿足核一級設備清洗要求的關鍵依據。
【具體實施方式】
[0035] 下面對本發明作進一步詳細說明。
[0036] 實驗過程中所用A級水標準如表1所示：
[0037] 核主泵製造過程中所用耗材是指PT試劑、切削液或記號筆。
[0038] 實驗過程中所用聚乙烯手套、濾聚乙烯容器、無滷素濾紙和聚乙烯袋子使用前都 經過A級水清洗。
[0039] 表 1
[0040]
【權利要求】
1. 一種核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特徵在於：該方法包括如下 步驟： (1) 樣件選取：選擇lCrl8Ni9Ti作為實驗樣件材料，實驗樣件的尺寸為長度500mm、寬 度400mm、厚度10mm，樣件表面粗糙度等級為Ra=3. 2 ;樣件數量按所需量提供； (2) 對所用清潔試劑進行化學成分分析並記錄，所述清潔試劑為酒精或丙酮，其純度為 98%-99, 9%； (3) 樣件初步清洗： 先用A級水清洗樣件表面，再用百潔布或無塵布蘸清潔試劑對樣件進行擦拭清洗，直 至達到用照度500勒克斯的光源對光檢查，按人的正常視覺靈敏度，無可見汙染，即認定為 合格； (4) 樣件上施加核主泵製造過程中所用耗材： 將核主泵製造過程中所用耗材施加在樣件上，其在樣件上的施加方式按照核主泵製造 過程中所用耗材的實際施加方式進行； (5) 樣件的清洗： 將步驟（4)施加完核主泵製造過程中所用耗材的樣件先用A級水衝洗，再用百潔布進 行初步清洗，然後操作者佩戴聚乙烯手套用無塵布蘸清潔試劑乙醇或丙酮進行擦拭清洗 直至達到用照度500勒克斯的光源對光檢查，按人的正常視覺靈敏度，無可見汙染，即認定 為合格。
2. 根據權利要求1所述的核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特徵在 於：所述A級水標準為：氯離子< 0? 15ppm，氟化物< 0? 15ppm，電阻率< 2. 0微歐姆?cm，總 固體物含量彡〇? 5ppm，pH值範圍6. 0-8. 0。
3. 根據權利要求1所述的核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特徵在 於：步驟（3)中，在擦拭清洗、搬運試件及檢查時操作者必須佩戴聚乙烯手套防止對樣件的 二次汙染。
4. 根據權利要求1所述的核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特徵在 於：步驟（5)中對樣件擦試清洗完成後應做好防護，在搬運或接觸試件時也應佩戴聚乙烯 手套，以免汙染樣件表面。
5. 根據權利要求1、3或5所述的核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特 徵在於：所述聚乙烯手套使用前經過A級水清洗。
6. 根據權利要求1所述的核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法，其特徵在 於：核主泵製造過程中所用耗材是指PT試劑、切削液或記號筆。
7. -種對權利要求1所述核主泵製造過程中所用耗材的清潔度控制方法的檢測方法， 其特徵在於：該方法是對經清潔度控制方法處理後的實驗樣件其表面的清潔度進行檢測， 以確定其清潔度是否達到要求，具體步驟如下： (1) 將若干個長度l〇cm的醫用紗布放入2升的燒杯內，燒杯內加入1升A級水，搖動 兩分鐘；將水倒入其它容器，擠出紗布上多餘的水；用1升A級水再倒入裝紗布的2升燒杯 內，蓋上燒杯，放到熱源上，煮沸15分鐘，然後從熱源上取下燒杯，冷卻後倒出水； (2) 在燒杯中加入A級水並在攪動條件下衝洗紗布，重複操作2-5次後，擠出紗布中多 餘的水，重新填入1升A級水，蓋上燒杯，放到熱源上煮沸15分鐘； (3) 從熱源上取下燒杯，冷卻；從2升燒杯內取出25毫升溶液裝入聚乙烯容器內； (4) 用0. 45微米無滷素濾紙過濾聚乙烯容器內溶液，過濾後的溶液按所需量放入50毫 升容積的燒瓶內，分析氟離子和氯離子濃度； (5) 如果燒瓶內溶液的滷化物含量不低於50ppb，依次重複步驟（2)- (4)操作過程，直 至聚乙烯容器內溶液的滷化物含量不低於50ppb，再進行步驟（6 ); (6) 取樣：用清洗過的無滷素聚乙烯手套從燒杯中取出兩片紗布，一片作為取樣紗布， 另一片作為乾淨紗布；用取樣紗布擦拭實驗樣件上20平方分米的面積，將擦拭後的取樣紗 布和另外一片乾淨紗布分別放入無滷素聚乙烯袋子內；從聚乙烯袋子內取出取樣紗布和幹 淨紗布，分別放入50暈升燒杯內，每個燒杯內加入40暈升A級水，蓋好燒杯後將溶液加熱 到沸點，持續30分鐘；然後冷卻裝有取樣紗布的燒杯和裝有乾淨紗布的燒杯，用0. 45微米 無滷素濾紙過濾燒杯內溶液後，按所需量分別加入到兩個50毫升容積的燒瓶內； (7 )計算： 首先分析出裝有取樣紗布燒杯內溶液的氟離子和氯離子濃度，再分析出裝有乾淨紗布 燒杯內溶液的氟離子和氯離子濃度，然後用分析出的裝有取樣紗布燒杯內溶液的氟離子和 氯離子濃度分別乘以總的擦拭溶液量，從而計算氟離子和氯離子的總重量，減去在乾淨紗 布中檢出的氟離子和氯離子的總重量，用所得數值除以試件取樣面積，所得結果即為單位 面積上氟尚子和氯尚子的重量； (8)判定：將步驟（7)計算出的實驗樣件單位面積上氟離子和氯離子的重量與所需清 潔度要求作對比，即可判斷出清潔後的實驗樣件的清潔度是否符合要求。
8. 根據權利要求7所述的檢測方法，其特徵在於：步驟（4)和步驟（7)中分析氟離子的 依據標準為"氟化物分析程序"，分析氯離子的依據標準為"判定氯化物分析程序";"氟化物 分析程序"為化學抑制離子色譜法-ASTMD1179, 1. 2. 4方法B和化學抑制離子色譜法-ASTM D4327,1. 2. 5，"判定氯化物分析程序"為化學抑制離子色譜法-ASTMD4327,1. 2. 5和離子分 選電極法-ASTMD512,1. 2. 3方法C。
9. 根據權利要求7所述的檢測方法，其特徵在於：該方法操作過程中所用聚乙烯手套 使用前經過A級水清洗。
10. 根據權利要求7所述的檢測方法，其特徵在於：該方法操作過程中所用聚乙烯容 器、無滷素濾紙和聚乙烯袋子使用前都經過A級清洗。
【文檔編號】G01N30/02GK104511451SQ201310444723
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】李連海, 關錳, 鞠傳勝, 李影, 李剛, 孟豔玲, 王芳, 仲作文 申請人:瀋陽鼓風機集團核電泵業有限公司