5-2  强冲击震动对高效净化器性能的影响

熊  旺  余忠金  宋  涛

对爆轰条件下产生的高浓度放射性气溶胶的深层净化不仅要求净化器具有很高的过滤效率，而且必须承受爆轰瞬间冲击波所带来的强冲击震动。高效净化器的过滤组件由多层金属烧结材料组成，包括1570号5~10 mm金属烧结丝网、5 mm金属烧结毡和2´1570号2~5 mm金属烧结丝网（或粉末烧结制品），设计过滤效率为99%、容尘量≥25 g、组件管路抗冲击能力≥0.3 MPa，净化器外壳采用全不锈钢氩弧焊接，实验采用同一净化器进行3次不同加速度的冲击实验，冲击方向与净化器的气流方向垂直，要求加速度脉宽尽量短，以模拟爆轰条件下强冲击震动的实际状态，实验中测量控制点加速度时间历程，每次实验后测量净化器的外泄漏率和过滤效率来评估强冲击震动对净化器性能的影响。实验中测得的控制点加速度峰值及持续时间参数见表1，其中第3次实验净化器受到的冲击加速度峰值已接近自动冲击机的工作上限和爆轰实验中减震装置所能提供的最低减震值。

净化器在冲击实验中每次实验后使用喷氦法检漏均未发现净化器存在漏点，综合冲击实验前，如图1(a)所示，3次实验后所测量并计算绘制的净化器净化效率曲线图分析，如图1(b)所示，由于拦截、碰撞效应对大粒子的作用较大，而扩散效应对小粒子的作用较大，这3种效应的综合导致净化器对约0.3 mm的气溶胶粒子过滤效率下降，而大于或小于0.3 mm的气溶胶粒子过滤效率呈现上升趋势，这与文献报道的粒径约在f 0.3 mm粒子最难过滤现象相符合；高、低流量条件下净化器的效率曲线变化表明净化器的过滤效率随着流量的增大而降低，即气溶胶粒子对过滤材料的穿透率增大；同时，由多次实验曲线图可以看出，净化器的过滤效率未发生明显变化，表明强冲击振动没有对净化器的过滤材料造成损害，也没有使过滤材料过滤特性发生改变。

由冲击实验前后净化器外观观察，泄漏率检验指标，净化器对大气及高浓度、多分散NaCl气溶胶的过滤效率检测结果比对后表明，采用全不锈钢材料研制的高效净化器在经过减震措施后可以承受至少约500 g的强冲击震动，其内在的过滤特性也未受到强冲击震动的影响，能够满足爆轰条件下高浓度放射性气溶胶的深层净化要求。