一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法技术

本发明专利技术属于核燃料后处理技术领域，涉及一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法。所述的测控方法对有机相连续脉冲萃取柱和水相连续脉冲萃取柱分别通过如下方法进行测控：对于所述的有机相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断界面、倒空信号参数进行测控；对于所述的水相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断液位、界面、倒空信号参数进行测控。利用本发明专利技术的测控方法，能够更为准确的对核化工用脉冲萃取柱进行测控。

Measurement and control method of pulse extraction column for nuclear chemical industry

The invention belongs to the technical field of nuclear fuel aftertreatment, and relates to a measuring and controlling method for pulse extraction column used in nuclear chemical industry. The control method of continuous organic phase and water phase pulsed extraction column continuous pulsed extraction column control through the following methods respectively: for the continuous organic phase pulsed extraction column, by measuring the operation and / or judgment interface, empty signal parameters for the phase measurement and control; continuous pulsed extraction column, by measuring operation and / or judgment level, interface, signal measurement and control parameters are empty. The measurement and control method can be used to measure and control the pulse extraction column for nuclear chemical engineering more accurately.

【技术实现步骤摘要】
一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法
本专利技术属于核燃料后处理
，涉及一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法。
技术介绍
脉冲萃取柱是核化工核燃料后处理Purex流程(普雷克斯流程)中最常用的重要工艺设备，主要用于萃取分离，使溶液中的铀、钚相互分离及分别与镎、锝及其它裂变元素分离。脉冲萃取柱工作状况的好坏直接影响着核燃料后处理生产的安全和产品的质量，因此必须对其进行测控，测控的主要参数包括液位、界面和倒空信号等。而根据脉冲萃取柱内连续相介质的不同可将脉冲萃取柱分为有机相连续脉冲萃取柱和水相连续脉冲萃取柱两种类型，其界面的位置也依连续相介质的不同分别处于萃取柱的上扩大段和下扩大段。核燃料后处理过程区别于其他化工过程的最大特点是高放射性、强辐照、剧毒性，在工程设计中选用的设备必须适应这些要求。而对于测控仪表来说，直接安装区域连该区域的人员也无法直接进入，故需要采用一些特殊的方式实现核燃料后处理工艺的测控要求。基于此，在以往的脉冲萃取柱的测控过程中，针对液位、界面和倒空信号都是基于某一公式计算确定，与实际有偏差，从而导致在运行过程中无法给出正确的结果和提示，使实际运行状况未知。当前随着计算机技术的发展，集散控制系统(DCS系统)和总线控制系统(FCS系统)作为一种新型的工业过程控制系统，正在取代传统的仪表控制方式。这些新型控制方式可以极大的改善过去以模拟量组合单元仪表为主的控制系统，同时在很大程度上可以改善和提高测控精度，便于实现更复杂的运算和测控要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，以能够更为准确的对核化工用脉冲萃取柱进行测控。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，所述的测控方法对有机相连续脉冲萃取柱和水相连续脉冲萃取柱分别通过如下方法进行测控：对于所述的有机相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断界面、倒空信号参数进行测控，其中界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段中1和2两点之间的位置压差运算得出。有机相连续的脉冲萃取柱中的吹气管插入位置的各个点的设置，一般根据工艺的运行情况进行确定，不同的运行状况，在各点位置的设置上会有一些调整。下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距底10～35mm；2点在距下扩大段底为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；3点在距下扩大段顶部为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；4点靠近下扩大段顶部，距顶20～60mm。上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm。对于所述的水相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断液位、界面、倒空信号参数进行测控，其中液位参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中1和5两点之间的位置压差运算得出；界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段1和2两点之间的位置压差运算得出。水相连续的脉冲萃取柱中的吹气管插入的各个点的位置，同样需要根据工艺的运行情况进行确定，不同的运行状况，在各个点位置的设置上会有一些调整。上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点在距上扩大段底部为整个上扩大段高度的1/4～1/6处；3点在距上扩大段顶部为整个上扩大段高度的2/5～2/3处；4点与上扩大段溢流口平齐；5点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm。下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距下扩大段底部10～35mm；2点靠近下扩大段顶部，距下扩大段顶部10～40mm。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其中所述的有机相连续脉冲萃取柱界面参数的计算方法如下：1)当ΔP≤PDo≤Do×g×HDo+ΔP,即判断界面处于下扩大段3点位置之下且3点位置浸没在有机相中时，界面参数计算公式为，2)当PDo≤ΔP时，即下扩大段的3点位置并未浸没在液体中，此时表示萃取柱并未工作在正常运行状态，不需要对界面进行计算，而需要给出提示，并显示出相应的差压值，其中，Li为需要测量的脉冲萃取柱的界面位置(m)；PDo为下扩大段3和4两点间的压差值(Pa)；PDi为下扩大段2和3两点间的压差值(Pa)；Hi为下扩大段2和3两点间的距离(m)；HDa为下扩大段1和2两点间的距离(m)；HDo为下扩大段3和4两点间的距离(m)；ΔP为浸没偏差值(Pa)；Da为水相密度(kg/m3)；DO为有机相密度(kg/m3)；g为重力加速度(m/s2)。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其中所述的有机相连续脉冲萃取柱倒空信号参数判断中满足下式表示倒空完成：其中，PDa为下扩大段1和2两点间的压差值；ΔP为浸没偏差值。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其中所述的水相连续脉冲萃取柱液位参数计算方法如下：1)当PL≥PDa+PDi+ΔP时，即判断出液位在上扩大段4位置以上，ΔP为了消除偏差的影响，此时液位参数计算公式为，2)当PL＜PDa+PDi+ΔP且PDo＞ΔP时，即判断出液位此时在上扩大段的3、4位置之间，此时液位参数计算公式为，3)当PL＜PDa+PDi+ΔP时，此时液位较低，位于3位置以下，并非正常运行状态，可以在显示设计时给出相应提示，同时给出大概的液位高度，液位参数计算公式为：其中，L为需要测量的脉冲萃取柱的液位高度(m)；Li为需要测量的脉冲萃取柱的界面位置(m)；PL为上扩大段1和5两点间的压差值(Pa)；PDa为上扩大段1和2两点间的压差值(Pa)；PDi为上扩大段2和3两点间的压差值(Pa)；Hi为上扩大段2和3两点间的距离(m)；HDa为上扩大段1和2两点间的距离(m)；ΔP为浸没偏差值(Pa)；Da为水相密度(kg/m3)；DO为有机相密度(kg/m3)；g为重力加速度(m/s2)。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其中所述的水相连续脉冲萃取柱界面参数计算方法如下：1)当PL≥PDa+PDi+ΔP时，液位位于4以上，界面处于2、3之间，界面高度计算方法为，2)当PL＜PDa+PDi+ΔP时，液位处于3位置以下，判断得出此时界面处于非正常工艺运行状态，在显示界面给出相应提示，并给出PL压差显示，而不需要进行运算界面位置，其中，L为需要测量的脉冲萃取柱的液位高度(m)；Li为需要测量的脉冲萃取柱的界面位置(m)；PL为上扩大段1和5两点间的压差值(Pa)；PDa为上扩大段1和2两点间的压差值(Pa)；PDi为上扩大段2和3两点间的压差值(Pa)；Hi为上扩大段2和3两点间的距离(m)；HDa为上扩大段1和2两点间的距离(m)；ΔP为浸没偏差值(Pa)；Da为水相密度(kg/m3)；DO为有机相密度(kg/m3)；g为重力加速度(m/s2)。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其中所述的水相连续脉冲萃取柱倒空信号参数判断中满足下式示倒空完成：PLs≤ΔP(7)其中，PL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其特征在于，所述的测控方法对有机相连续脉冲萃取柱和水相连续脉冲萃取柱分别通过如下方法进行测控：对于所述的有机相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断界面、倒空信号参数进行测控，其中界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段中1和2两点之间的位置压差运算得出，其中，下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距底10～35mm；2点在距下扩大段底为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；3点在距下扩大段顶部为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；4点靠近下扩大段顶部，距顶20～60mm，上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm，对于所述的水相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断液位、界面、倒空信号参数进行测控，其中液位参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中1和5两点之间的位置压差运算得出；界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段1和2两点之间的位置压差运算得出，其中，上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点在距上扩大段底部为整个上扩大段高度的1/4～1/6处；3点在距上扩大段顶部为整个上扩大段高度的2/5～2/3处；4点与上扩大段溢流口平齐；5点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm，下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距下扩大段底部10～35mm；2点靠近下扩大段顶部，距下扩大段顶部10～40mm。...

【技术特征摘要】
1.一种核化工用脉冲萃取柱的测控方法，其特征在于，所述的测控方法对有机相连续脉冲萃取柱和水相连续脉冲萃取柱分别通过如下方法进行测控：对于所述的有机相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断界面、倒空信号参数进行测控，其中界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段中1和2两点之间的位置压差运算得出，其中，下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距底10～35mm；2点在距下扩大段底为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；3点在距下扩大段顶部为整个下扩大段高度的1/5～1/3处；4点靠近下扩大段顶部，距顶20～60mm，上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm，对于所述的水相连续脉冲萃取柱，通过测量运算和/或判断液位、界面、倒空信号参数进行测控，其中液位参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中1和5两点之间的位置压差运算得出；界面参数通过计算所述的脉冲萃取柱上扩大段中2和3两点之间的位置压差，同时结合其他点压差判断、运算得出；倒空信号参数判断通过计算所述的脉冲萃取柱下扩大段1和2两点之间的位置压差运算得出，其中，上扩大段中，1点靠近上扩大段底部，进入板段0～30mm；2点在距上扩大段底部为整个上扩大段高度的1/4～1/6处；3点在距上扩大段顶部为整个上扩大段高度的2/5～2/3处；4点与上扩大段溢流口平齐；5点靠近上扩大段顶部，距上扩大段顶部10～50mm，下扩大段中，1点靠近下扩大段底部，距下扩大段底部10～35mm；2点靠近下扩大段顶部，距下扩大段顶部10～40mm。2.根据权利要求1所述的测控方法，其特征在于：所述的有机相连续脉冲萃取柱界面参数的计算方法如下，1)当ΔP≤PDo≤Do×g×HDo+ΔP,即判断界面处于下扩大段3点位置之下且3点位置浸没在有机相中时，界面参数计算公式为，2)当PDo≤ΔP时，即下扩大段的3点位置并未浸没在液体中，此时表示萃取柱并未工作在正常运行状态，不需要对界面进行计算，而需要给出提示，并显示出相应的差压值，其中，Li为需要测量的脉冲萃取柱的界面位置；PDo为下扩大段3和4两点间的压差值；PDi为下扩大段2和3两点间的压差值；Hi为下扩大段2和3两点间的距离；HDa为下扩大段1和2两点间的距离；HDo为下扩大段3和4两点间的距离；ΔP为浸没偏差值；Da为水相密度；DO为有机相密度；g为重力加速度。3.根据权利要求1所述的测控方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓薇，马世海，张博，吴珂，崔国华，陈朝东，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11