CN102435398A

CN102435398A - 核电站反应堆堆腔水闸门试验装置

Info

Publication number: CN102435398A
Application number: CN2011102632731A
Authority: CN
Inventors: 尤念军; 米建国; 孙波; 卢俊生; 王春明
Original assignee: CHINA NUCLEAR HUAYU ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: CHINA NUCLEAR HUAYU ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: CN102435398B

Abstract

本发明公开了一种核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，包括组装成整体的水闸门，充气密封元件和唇边密封件，其特征是设有容器，钢筋混凝土基础，门框，进水管和排水管，水位高度显示装置，送气系统，气源，容器设置在钢筋混凝土基础上，门框与容器焊接连成整体，水闸门插入在门框内将容器分隔成充水腔A和观察腔B，充水腔A和观察腔B下部各有一个人孔，门框的底部设有用于测量闸门泄漏量的检漏导管，充水腔A设有进排水管、水位高度显示装置，充水腔A的容器壁上方设有溢流管，充气密封件和唇边密封件分别固定在水闸门的边框上，充气密封件通过送气系统连接气源。本发明结构合理科学，能够满足核电站反应堆堆腔水闸门的工作条件，对产品进行模拟盛水泄漏试验。

Description

核电站反应堆堆腔水闸门试验装置

技术领域

本发明涉及一种水闸门试验装置，特别是一种用于制造核电站反应堆堆腔不锈钢水闸门的试验装置。

背景技术

在现有的CPR1000和M310等百万千瓦的核电站中，反应堆堆腔水闸门（以下简称：水闸门）为不锈钢材料，闸门门体的高度约10米，宽度约7米，厚度约0.5米，属于大型焊接结构件，在闸门的边框上装有充气密封件和唇边密封件。水闸门的结构复杂，边框的直线度、垂直度和宽度、长度等精度要求较高。

目前，对水闸门的试验是在核电站安装过程中进行盛水泄漏试验。试验时，一旦出现产品质量问题，只有将反应堆水池中的液体排空，把闸门拉出核岛外进行返修处理后，再重新进行试验，将会严重影响核电站的建造工期。因此，要求闸门制造厂必须有成熟的加工工艺和质量检验与控制措施，来保证水闸门的制造质量。

为了预防水闸门在核电站建造中存在的质量风险，验证制造厂加工的水闸门质量能够满足核电站的使用要求，除了对它的制造全过程进行严格的质量检查外，还应当在制造厂内按照其工作条件，对首次制造的水闸门进行模拟试验，以验证该厂制造的水闸门质量能够做到“万无一失”。

发明内容

本发明的目的就是为满足核电站对水闸门的使用要求，提供一种核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，该装置能够满足核电站反应堆堆腔水闸门的工作条件，对产品进行模拟盛水泄漏试验，确保制造的水闸门质量能够做到“万无一失”。

本发明的目的是这样实现的，核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，包括组装成一体的水闸门、充气密封件和唇边密封件，其特征是设有容器，钢筋混凝土基础，门框，进水管和排水管，水位高度显示装置，送气系统，气源，所述容器设置在钢筋混凝土基础上，容器内设置门框，门框与容器焊接连成整体，所述水闸门插入在门框内，将容器分隔成充水腔A和观察腔B，充水腔A和观察腔B下部各有一个人孔，所述门框的底部设有用于测量闸门泄漏量的检漏导管，所述充水腔A设有进水管、排水管、水位高度显示装置，充水腔A的容器壁上方设有控制最高水位的溢流管，所述充气密封件和唇边密封件分别通过压板、螺钉固定在水闸门的边框上，充气密封件通过送气系统连接气源。

所述的容器由底板、壁板和门框焊接成的敞口的罐体，在容器的内腔焊接有两组拉杆，在容器壁板的外侧焊接有加强圈。在容器的顶部焊接装配了操作平台，容器的侧面焊接装配了供人员上下操作平台的爬梯。

所述的送气系统设有软管、气体过滤器、调压阀、截止阀、压力表，通过软管将气体过滤器、调压阀、截止阀和压力表连接构成送气系统。

所述的水位高度显示装置设有浮子、线绳、带有绳槽的滑轮、支架、标尺、指针和配重，标尺设置在容器壁上，带有绳槽的滑轮通过支架安装在容器的顶部，指针、配重和浮子分别设置在线绳的两端，浮子设置在容器内，指针、配重置于容器壁外，线绳置于带有绳槽的滑轮上。

本发明结构合理科学，生产制造容易，其特点和有益效果有：

1）该试验装置能够模拟水闸门的安装试验条件，在制造厂内完成对水闸门的泄漏量测定。由于试验装置建在室外，温差变化较大，其试验环境比在核岛内的环境苛刻，更能证明产品的质量；

2）该装置的容器，其主要材料为金属，亦可用金属与钢筋混凝土的组合。与水闸门相配合的门框与容器焊接连成整体，门框的结构尺寸与核电站中的门框完全一致。容器坐落在钢筋混凝土基础上，容器的高度能够满足水闸门在工作状况下的水位高度。当水闸门插入门框后将容器分隔成充水腔A和观察腔B。在充水腔A的容器壁上方配有控制最高水位的溢流管。为了观察容器内的水位变化，在充水腔A配制了水位高度显示装置。容器充水腔A配有进水管和排水管。在门框底部设有检漏导管。容器结构有足够的刚性，保证在试验状态下没有明显变形；

3）为了便于人员操作和观察，该装置配有平台、爬梯和人孔；

4）该装置配有送气管路系统，以满足水闸门充气密封元件的工作要求；

5）当闸门装入门框，对充气密封元件输入规定压力的气体后，向水闸门与容器壁组成的充水腔内注水，即可进行检漏试验。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的容器结构示意图。

图3是本发明的容器结构局部结构示意图。

图4是本发明的容器水位高度显示装置结构示意图。

图5是本发明的充气密封件在在试验状态下的局部结构示意图。

图6是本发明的送气系统结构示意图。

具体实施方式

结合图1，核电站反应堆堆腔水闸门试验装置是一种水闸门盛水泄漏试验装置，包括满足水闸门工作水压要求的容器1，与不锈钢水闸门相配的门框2，钢筋混凝土基础3，人员爬梯4与操作平台5，和向水闸门充气密封元件提供气体的送气系统6以及试验用不锈钢水闸门7。水闸门7将容器分隔成充水腔A和观察腔B。

结合图2和图3，容器主要由底板8、圆弧壁板9和与不锈钢水闸门相配的门框2采用焊接方法制成敞口的罐体。在容器的内腔焊接了两组拉杆10，在容器壁板9的外侧焊接了若干加强圈11，同样，在门框2的外侧焊接了一组加强筋12和加强板13。在容器的充水腔A和观察腔B的下部各设置一个人孔14。三通接管15分别与容器充水腔A的壁板9、排水阀门16和进水阀门17连接。在门框2的底部有检漏导管18，在检漏导管18的出口处配有检漏桶C。在容器充水腔A壁板9的顶部有限制最高水位的泄流管19。

结合图4，容器充水腔A内的水位高度显示装置中有浮子20，线绳21，带有绳槽的滑轮22，支架23，标尺24，指针25，配重26。标尺设置在容器壁上，带有绳槽的滑轮通过支架安装在容器的顶部，指针、配重和浮子分别设置在线绳的两端，浮子设置在容器内，指针、配重置于容器壁外，线绳置于带有绳槽的滑轮上。

结合图5，与水闸门配套的充气密封件27和唇边密封件28分别被压板29、螺钉30固定在水闸门7的边框上。

结合图6，充气密封件27的送气系统有软管32、气体过滤器33、调压阀34、截止阀35、软管38和压力表36，通过软管将气体过滤器、调压阀、截止阀和压力表连接构成送气系统。送气系统设置连接在充气密封件和气源31之间，充气密封件设置压力表37。

本发明的试验装置用于对核电站反应堆堆腔水闸门的盛水泄漏试验。包括满足水闸门工作水压要求的容器1，与不锈钢水闸门相配的门框2，钢筋混凝土基础3，人员爬梯4与操作平台5，和向水闸门充气密封元件提供气体的送气系统6以及试验用不锈钢水闸门7。容器1坐落在钢筋混凝土基础3上，与门框2焊接成整体，在容器1的顶部焊接装配了操作平台5，容器1的侧面焊接装配了供人员上下操作平台的爬梯4。

试验装置的主要材料为碳钢。

容器的底板8、圆弧形壁板9和与不锈钢水闸门相配的门框2采用焊接方法制成敞口的罐体（即：容器）。当在门框中插入水闸门7后，被分隔为两个腔体：充水腔A和观察腔B。为了保证有足够的刚性，在容器的内腔焊接了两组拉杆10，在容器壁板9的外侧焊接了若干加强圈11，同样，在门框2的外侧焊接了一组加强筋12和加强板13。为了便于人员操作和观察，在容器的充水腔A和观察腔B分别装有人孔14。三通接管15位于容器底部的充水腔装有A一侧，与容器壁板9焊接，并分别连接排水阀门16和进水阀门17。排水阀门16只有在需要排水时打开。当容器需要进水时，打开进水阀门17，达到规定水位后，关闭阀门17。在门框2的底部有用于检查水闸门泄漏量的检漏导管18，其位置与水闸门门框的设计图纸尺寸完全一致。在导管18的出口端有测量泄漏量的检漏桶C。容器中的最高水位H由位于充水腔的泄流管19的高度限制， H值略大于水闸门在核岛反应堆中的最高水位约1.01倍。

水位高度显示装置位于容器的充水腔A，有浮子20，线绳21，带有绳槽的两个滑轮22与支架23，和标尺24，指针25，配重26等。支架23焊在壁板9的顶部，用于支撑两个滑轮22。线绳21被悬挂在滑轮22的绳槽中，两头分别连接浮子20和配重26，并配有指针25。标尺24被固定在加强圈11上，其位置与指针25的上下移动重合。

与水闸门7装配成一体的充气密封件27和唇边密封件28分别被压板29、螺钉30固定在水闸门7的边框上。在试验状态下，水闸门7被插入门框2中。充气密封件27的气囊中充满一定压力的气体，使得充气密封件27的齿形面贴紧门框2的槽底，另一平面贴紧水闸门7的边框。在水压作用下，唇边密封件28贴紧门框2的位于容器观察腔B的侧边。充气密封件27中的气体由送气系统供给。送气系统的一端与气源31（空气压缩机或气瓶）连接，另一端则与充气密封件27的气囊接头连接。来自气源31的气体通过软管32进入气体过滤器33和调压阀34、截止阀35和软管38进入充气密封件27。压力表35显示经过调压阀34调整压力后进入充气密封件27的气体压力，压力表37显示进入充气密封件27的气体压力，当达到规定压力后，关闭调压阀34。

对核电站反应堆堆腔不锈钢水闸门进行模拟盛水泄漏试验的操作步骤如下。

1、条件准备工作，1）检查容器的制作质量，保证罐体焊缝无泄漏。2）水闸门7的组装：将检验合格的水闸门7和充气密封件27、唇边密封件28用压板29、螺钉30等零件组装成整体。

2、向门框插入水闸门，采用吊装设备将水闸门7插入门框3的槽中，施工人员通过人孔14进入容器内进行辅助作业，以保证水闸门7位于门框3的正中位置。

3、试验前准备工作，1）对充气密封件27充气：连接送气系统的管路，打开气源31，调整调压阀34，当压力表36达到规定压力后，打开截止阀35，向充气密封件27的气囊充气。当压力表37显示达到规定的试验压力后，关闭截止阀35。2）对容器的充水腔充水：关闭容器充水腔A的人孔14，检查排水阀门16处于关闭状态，并检查水位高度显示装置的连接正确。接通水源后，打开进水阀门17向容器的充水腔充水，直到泄流管19向外排水时关闭进水阀门17。同时记下水位高度显示装置中指针25在标尺24上的位置。3）在容器的顶部采取可靠的防雨水措施。

4、盛水泄漏试验，当容器的充水腔达到最高水位时，开始检查水闸门与门框的泄漏。1）检查人员通过位于观察腔B的人孔14，检查水闸门本体是否存在明显变形，在其焊缝处是否泄漏，并进行相关记录。2）检查人员通过检漏导管18出口处，观察透过充气密封件27的泄漏水，并按照规定间隔时间，测量和记录检漏桶A的泄漏水量。3）操作人员需随时观察水位高度显示装置中指针25在标尺24上的位置，确定是否需要向容器充水腔内补水，当指针25的相对位移超过1%H值，应打开进水阀门17进行补水；当泄流管19向外排水时关闭进水阀门17。同时做好补水时间的操作记录。

试验结束后的操作，1）当达到规定试验时间后，打开阀门16排水，放空容器充水腔A内的积水。2）移走送气系统的气源，打开截止阀35，放空充气密封件27气囊中的气体。3）使用吊车移出水闸门。

Claims

1.核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，包括组装成一体的水闸门、充气密封元件和唇边密封件，其特征是设有容器，钢筋混凝土基础，门框，进水管和排水管，水位高度显示装置，送气系统，气源，所述容器设置在钢筋混凝土基础上，容器内设置门框，门框与容器焊接连成整体，所述水闸门插入在门框内，将容器分隔成充水腔A和观察腔B，充水腔A和观察腔B下部各有一个人孔，所述门框的底部设有用于测量闸门泄漏量的检漏导管，所述充水腔A设有进水管、排水管、水位高度显示装置，充水腔A的容器壁上方设有控制最高水位的溢流管，所述充气密封件和唇边密封件分别通过压板、螺钉固定在水闸门的边框上，充气密封件通过送气系统连接气源。

2.根据权利要求1所述的核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，其特征是所述的容器的顶部焊接装配了操作平台，容器的侧面焊接装配了供人员上下操作平台的爬梯。

3.根据权利要求1所述的核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，其特征是所述的送气系统设有软管、气体过滤器、调压阀、截止阀、压力表，通过软管将气体过滤器、调压阀、截止阀和压力表连接构成送气系统。

4.根据权利要求1所述的核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，其特征是所述的水位高度显示装置设有浮子、线绳、带有绳槽的滑轮、支架、标尺、指针和配重，标尺设置在容器壁上，带有绳槽的滑轮通过支架安装在容器的顶部，指针、配重和浮子分别设置在线绳的两端，浮子设置在容器内，指针、配重置于容器壁外，线绳置于带有绳槽的滑轮上。

5.根据权利要求1所述的核电站反应堆堆腔水闸门试验装置，其特征是所述的容器由底板、壁板和门框焊接成的敞口的罐体，在容器的内腔焊接有两组拉杆，在容器壁板的外侧焊接有加强圈。