CN105448370A - 一种核电站冲洗和补水装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种核电站冲洗和补水装置，包括：用于连接外部水源的进水口、用于连接待冲洗或补水装置的出水口、用于将所述水源输送至所述出水口的泵、用于防止水从所述出水口回流至所述泵内的逆止阀，所述进水口、泵、逆止阀和出水口通过管线依次连接；还包括用于接通或断开所述泵的供电电路，从而控制所述泵的启停的控制模块，以及用于给所述控制模块和所述泵供电的电源模块。本发明提供的核电站冲洗和补水装置能自动地、连续地将水输出至出水口，因此本发明提供的冲洗和补水装置不需要人工操作，极大地提高了工作效率，而且可避免空气进入到冷凝器内，使仪表对液位和流量的测量更加精准。

Description

一种核电站冲洗和补水装置及方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站冲洗和补水装置及方法。

背景技术

在核电站机组调试与启堆阶段，需要向冷凝罐充水，以确保核电站的各种仪表能够正常工作。这些仪表包括用于监测核电站稳压器液位、蒸汽发生器液位、主蒸汽管道流量、容控箱液位、辅助给水贮水箱液位和硼酸溶液贮存箱液位等的诸多仪表。在核电机组调试阶段需要对重要仪表管线进行冲洗，防止异物阻滞压力传递，影响核电站保护和控制相关的重要参数的测量。

一种已知的核电站冷凝罐补水和仪表管线的冲洗方法是采用手动增压泵进行的。这种方法通过人工操作手摇杆进行加压，从而向冷凝罐补水并冲洗仪表管线。但是，这种方法好废人力较多，而且手动增压泵注水不连贯，致使部分空气进入冷凝罐内，影响液位和流量的测量。而且，手动增压泵采用手动增压，产生的压力较低，对仪表管线的冲洗效果较差，对黏附型污渍没有冲洗能力，严重影响参与核电站反应堆保护和控制系统的重要物理参数的测量。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有冷凝器补水和仪表管线冲洗需要手工操作的缺陷，提供一种自动的核电站冲洗和补水装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种核电站冲洗和补水装置，包括：用于连接外部水源的进水口、用于连接待冲洗或补水装置的出水口、用于将所述水源输送至所述出水口的泵、用于防止水从所述出水口回流至所述泵内的逆止阀，所述进水口、泵、逆止阀和出水口通过第一管线依次连接；还包括用于接通或断开所述泵的供电电路，从而控制所述泵的启停的控制模块，以及用于给所述控制模块和所述泵供电的电源模块。

优选地，所述核电站冲洗和补水装置还包括电磁阀；所述电磁阀通过第二管线并联在所述泵的两端，所述电磁阀与所述泵之间形成回流回路；所述电源模块还用于为所述电磁阀供电；所述控制模块还用于接通或断开所述电磁阀的供电电路，从而控制所述电磁阀的开启和关闭。

优选地，所述核电站冲洗和补水装置还包括压力表；所述压力表连接在所述泵与所述逆止阀之间，用于监测所述泵出口压力。

优选地，所述控制模块包括：遥控装置、就地控制开关和远程/就地切换开关；所述遥控装置包括遥控器和信号接收单元；所述电源模块、就地控制开关和所述泵串联形成第一供电回路，所述电源模块、远程/就地切换开关、信号接收单元和泵串联形成第二供电回路，所述电源模块、远程/就地切换开关、信号接收单元和电磁阀串联形成第三供电回路。

优选地，所述电源模块包括：充电电池、供电电路和充电接口；所述充电电池通过所述供电电路向所述泵和电磁阀供电；所述充电接口连接至所述充电电池的正极，用于给所述充电电池充电。

优选地，所述核电站冲洗和补水装置还包括具有容纳空间的盒体，所述盒体内设置隔板以将所述容纳空间分隔成上下两层；所述泵、电磁阀、逆止阀和遥控装置的信号接收单元容置于下层；所述充电电池、充电接口、远程/就地切换开关、就地控制开关和所述压力表置于上层。

优选地，所述隔板上设置有多个通孔，所述多个通孔分别用于引出所述充电电池、充电接口、远程/就地切换开关、就地控制开关和所述压力表。

优选地，所述遥控装置的信号接收单元包括：信号接收芯片、信号处理芯片和开关继电器；所述信号接收芯片用于接收所述遥控器的无线控制信号并转换成电信号发送至所述信号处理芯片，所述信号处理芯片对所接收到的信号进行处理并相应控制所述开关继电器的通断，所述开关继电器进而接通或断开所述第二和第三供电回路。

优选地，所述信号处理芯片采用自锁型电路，以使所述信号处理芯片的输出一直保持为高电平或低电平，直到接收到的信号发送变化时翻转。

优选地，所述第一和第二管线为塑料软管；所述塑料软管采用卡套管的连接方式与所述核电站冲洗和补水装置的各部件相连。

优选地，所述泵为微型隔膜泵。

相应地，本发明还提供了一种核电站冲洗和补水方法，包括以下步骤：

S1、电源模块供电；

S2、控制模块控制泵的启停；

S3、所述泵将从进水口进入的外部水源输送至出水口，其中所述泵与所述出水口之间设置了逆止阀以防止水从所述出水口回流至所述泵内，所述出水口用于连接待冲洗或补水装置。

优选地，所述核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S4、设置并联在所述泵的两端的电磁阀以使所述电磁阀和所述泵之间形成回流回路；

所述步骤S2还包括：所述控制模块控制所述电池阀的开启和关闭。

优选地，所述核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S5、通过压力表监测所述泵的出口压力；其中，所述压力表连接在所述泵与所述逆止阀之间。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：由于泵可自动地将水输出至出水口，因此本发明提供的冲洗和补水装置不需要人工操作，极大地提高了工作效率。在补水过程中，泵可连续不间断补水，避免了空气进入到冷凝器内，使仪表对液位和流量的测量更加精准。另外，泵可以持续地使水增压至目标压力值，从而为仪表管线的冲洗提供足够的压力，冲洗效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的核电站冲洗和补水装置电路示意图；

图2是本发明提供的核电站冲洗和补水装置结构示意图；

图3是本发明提供的核电站冲洗和补水方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明提供的核电站冲洗和补水装置电路示意图。如图1所示，核电站冲洗和补水装置包括：进水口10、出水口20、泵1、逆止阀2、控制模块3和电源模块4。进水口10、泵1、逆止阀2和出水口20通过管线30依次连接。进水口10用于连接外部水源，出水口20用于连接待冲洗或补水装置。逆止阀2用于防止水从出水口20回流至泵1内。电源模块4用于给各个需要供电的模块和设备供电，包括泵1和控制模块3。控制模块3用于接通或断开泵1的供电电路，从而控制泵1的启停。

该核电站冲洗和补水装置的工作原理如下：控制模块3控制泵1接通电源，从而泵1开始工作，从进水口10进入泵1的输入端的水在泵1的作用下增压并从泵1的输出端输送至逆止阀2，进而输送至出水口20。出水口20连接至待冲洗或补水装置，例如冷凝器和各类仪表管线。

由于泵1可自动地将水输出至出水口20，因此本发明提供的冲洗和补水装置不需要人工操作，极大地提高了工作效率。在补水过程中，泵1可连续不间断补水，避免了空气进入到冷凝器内，使仪表对液位和流量的测量更加精准。另外，本实施例中泵1的出口压力可调，泵1可以持续地使水增压至目标压力值，从而为仪表管线的冲洗提供足够的压力，冲洗效果更好。将逆止阀2设置在泵1的输出管线上，可有效防止冷凝罐中除盐除氧水在重力的作用下倒流。

在本发明提供的优选实施例中，该核电站冲洗和补水装置还可包括电磁阀5。电磁阀5通过管线30并联在泵1的两端。电磁阀5与泵1之间形成回流回路。电源模块4还用于为电磁阀5供电。控制模块3还用于接通或断开电磁阀5的供电电路，从而控制电磁阀5的开启和关闭。本实施例的核电站冲洗和补水装置具有回流功能，适用于同一仪表管线安装多个仪表的情况，确保在对多个仪表的冲洗过程中，动力冲洗部分保持运行状态，防止启停过程中引入气泡，导致仪表测量不准确，影响核电机组的安全。在对仪表进行充水排气时，通过回流管线确保充水排气阶段补水连贯，保证仪表充水质量。

在另一优选实施例中，该核电站冲洗和补水装置还可包括压力表6。压力表6连接在泵1与逆止阀2之间，用于监测泵1的出口压力。压力表6能为用户提供直观的压力显示，实现出口压力的实时监视，保证仪表管线补水及冲洗的质量。

如图1所示，本发明提供的控制模块3可包括：遥控装置31、远程/就地切换开关32和就地控制开关33。遥控装置31可包括遥控器和信号接收单元。电源模块4可包括充电电池41、充电接口42和供电电路43。充电电池41通过供电电路向泵1和电磁阀5供电。充电接口42连接至充电电池41的正极，是充电电池41充电时的市电接入端口。

电源模块4、就地控制开关33和泵1串联形成第一供电回路，用于为泵1供电。电源模块4、远程/就地切换开关32、遥控装置31的信号接收单元和泵1串联形成第二供电回路，用于为泵1供电。电源模块4、远程/就地切换开关32、遥控装置31的信号接收单元和电磁阀5串联形成第三供电回路，用于为电池阀5供电。工作时，泵1既可以通过就地开关33来启动也可以通过遥控装置31来启动。而闭合或断开远程/就地切换开关32可相应地启用或停用远程遥控功能。

在本发明提供的优选实施例中，每套核电站核冲洗和补水装置内置两个24VDC充电锂电池组，每个电池组容量为2650mAh，装置容量为5300mAh，一次充电可实现连续补水3小时左右。由于在核电站冷凝器所在的位置，通常是没有市电接口的。因此，现有技术中给冷凝器补水或冲洗仪表管线时，普遍采用手摇泵来补水或冲洗。本发明通过充电电池给泵供电，使泵能自动运行。充电锂电池组体积小、容量大，便于携带和移动。另外，本发明提供了就地和远程两种控制方式，保证了设备的可靠性，同时可有效地减少维修和调试人员受辐照的时间。

泵1可为微型隔膜泵。在本发明提供的一个优选实施例中，微型隔膜泵型号为DP-130B，尺寸为209×84×102mm，供电电压为12V，最大电流为2.2A，最大流量为1.7L/min，吸程为5米，最高压力为0.9MPa.g，输入功率为15W，由本装置内置的锂电池统一供电。

在本发明提供的优先实施例中，遥控装置31的信号接收单元包括：信号接收芯片、信号处理芯片和开关继电器。信号接收芯片用于接收所述遥控器的无线控制信号并转换成电信号发送至所述信号处理芯片，型号可为SH9902。信号处理芯片对所接收到的信号进行处理并相应控制所述开关继电器的通断，型号可为SC2272。开关继电器进而接通或断开所述第二和第三供电回路，其型号可为JZC-23F(4123)。遥控器采用普码，使得信号接收单元可接收通用遥控器的无线信号。当然，遥控器也可以设置成与信号接收单元一一对应的工作模式，从而使信号接收单元只能受一种遥控器控制。遥控电路所用电压为12V，由本装置内置的锂电池统一供电，遥控电路采用自锁型电路，即输出的数据脚能实现触发翻转状态，数据只要成功接收就能一直保持原电平状态，即一直保持高电平或低电平，直到下次遥控数据发生变化时翻转。自锁型电路每路相互独立、互不影响。

图2是本发明提供的核电站冲洗和补水装置结构示意图。如图2所示，本发明提供的核电站冲洗和补水装置可封装在盒子8中。在盒子8中设置了隔板7，从而将盒子8的容纳空间分隔成上下两层81和82。泵1、电磁阀5、逆止阀2和遥控装置31的信号接收单元容置于下层82。充电电池41、充电接口42(见图1)、远程/就地切换开关32、就地控制开关33和压力表6置于上层81。隔板7上设置了多个通孔，用于引出进水口10和出水口20、引出充电电池41的接线和充电接口42以及引出压力表6或压力表6的管线。采用两层结构，可以将不需要对外连接的部分固定封装在下层，避免在搬运和移动过程中对这些设备和管线造成损坏。而将对外接口(进水口10和出水口20)、压力表6和控制开关(开关32和33)设置在上层，方便连接、观察和操作。

隔板7可通过螺丝或其他可行的方式固定在盒子8中。这样，在正常使用时，下层的设备和管线不可见，也不会因被碰伤或划伤等而被损坏，也不容易发生松动。而且，在需要检修时，可将隔板7拆卸，从而方便检修。另外，在工作时，锂电池会产生热量，隔板7可有效地隔离锂电池产生的热量，从而避免影响下层的设备和管线的正常工作。

在本发明实施例中，泵1、逆止阀2、电磁阀5、压力表6、进水口10和出水口20之间相连接的管线30可为塑料软管。塑料软管采用卡套管的连接方式与各设备相连。塑料软管可承受高压。采用耐高压软管加卡套管的组合方式，保证与核电厂仪表管接头的一次连接，不需要进行多次转换。当然，在本发明提供的另一优选实施例中，压力表6也可以通过金属管线连接。

通过采用两层结构，使本装置的关键设备和管线得到有效的固定和保护，而且结构设计紧凑，使本发明的装置结构简单、体积小、便于移动和携带。

图3是本发明提供的核电站冲洗和补水方法流程图。应理解，本方法是在图1和2所示的装置中执行的。如图1-3所示，该方法包括以下步骤：

S1、电源模块4供电；

S2、控制模块3控制泵1的启停；

S3、泵1将从进水口10进入的外部水源输送至出水口20；其中泵1与出水口20之间设置了逆止阀2以防止水从出水口20回流至泵1内，出水口20用于连接待冲洗或补水装置，包括冷凝罐和仪表管线。

优选地，该核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S4、设置并联在泵1的两端的电磁阀5以使电磁阀5和泵1之间形成回流回路。所述步骤S2还包括：控制模块3控制电池阀5的开启和关闭。

在本发明提供的优选实施例中，该核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S5、通过压力表5监测泵1的出口压力。其中，压力表5连接在泵1与逆止阀2之间。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种核电站冲洗和补水装置，其特征在于，包括：用于连接外部水源的进水口、用于连接待冲洗或补水装置的出水口、用于将所述水源输送至所述出水口的泵、用于防止水从所述出水口回流至所述泵内的逆止阀，所述进水口、泵、逆止阀和出水口通过第一管线依次连接；还包括用于接通或断开所述泵的供电电路，从而控制所述泵的启停的控制模块，以及用于给所述控制模块和所述泵供电的电源模块。

2.根据权利要求1所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述核电站冲洗和补水装置还包括电磁阀；所述电磁阀通过第二管线并联在所述泵的两端，所述电磁阀与所述泵之间形成回流回路；所述电源模块还用于为所述电磁阀供电；所述控制模块还用于接通或断开所述电磁阀的供电电路，从而控制所述电磁阀的开启和关闭。

3.根据权利要求2所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述核电站冲洗和补水装置还包括压力表；所述压力表连接在所述泵与所述逆止阀之间，用于监测所述泵出口压力。

4.根据权利要求3所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述控制模块包括：遥控装置、就地控制开关和远程/就地切换开关；所述遥控装置包括遥控器和信号接收单元；所述电源模块、就地控制开关和所述泵串联形成第一供电回路，所述电源模块、远程/就地切换开关、信号接收单元和泵串联形成第二供电回路，所述电源模块、远程/就地切换开关、信号接收单元和电磁阀串联形成第三供电回路。

5.根据权利要求4所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述电源模块包括：充电电池、供电电路和充电接口；所述充电电池通过所述供电电路向所述泵和电磁阀供电；所述充电接口连接至所述充电电池的正极，用于给所述充电电池充电。

6.根据权利要求5所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述核电站冲洗和补水装置还包括具有容纳空间的盒体，所述盒体内设置隔板以将所述容纳空间分隔成上下两层；所述泵、电磁阀、逆止阀和遥控装置的信号接收单元容置于下层；所述充电电池、充电接口、远程/就地切换开关、就地控制开关和所述压力表置于上层。

7.根据权利要求6所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述隔板上设置有多个通孔，所述多个通孔分别用于引出所述充电电池、充电接口、远程/就地切换开关、就地控制开关和所述压力表。

8.根据权利要求4所示的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述遥控装置的信号接收单元包括：信号接收芯片、信号处理芯片和开关继电器；所述信号接收芯片用于接收所述遥控器的无线控制信号并转换成电信号发送至所述信号处理芯片，所述信号处理芯片对所接收到的信号进行处理并相应控制所述开关继电器的通断，所述开关继电器进而接通或断开所述第二和第三供电回路。

9.根据权利要求8所示核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述信号处理芯片采用自锁型电路，以使所述信号处理芯片的输出一直保持为高电平或低电平，直到接收到的信号发送变化时翻转。

10.根据权利要求2所示核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述第一和第二管线为塑料软管；所述塑料软管采用卡套管的连接方式与所述核电站冲洗和补水装置的各部件相连。

11.根据权利要求1所述的核电站冲洗和补水装置，其特征在于，所述泵为微型隔膜泵。

12.一种核电站冲洗及补水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、电源模块供电；

S2、控制模块控制泵的启停；

S3、所述泵将从进水口进入的外部水源输送至出水口，其中所述泵与所述出水口之间设置了逆止阀以防止水从所述出水口回流至所述泵内，所述出水口用于连接待冲洗或补水装置。

13.根据权利要求12所述的核电站冲洗及补水方法，其特征在于，所述核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S4、设置并联在所述泵的两端的电磁阀以使所述电磁阀和所述泵之间形成回流回路；

所述步骤S2还包括：所述控制模块控制所述电池阀的开启和关闭。

14.根据权利要求13所述的核电站冲洗及补水方法，其特征在于，所述核电站冲洗及补水方法还包括以下步骤：

S5、通过压力表监测所述泵的出口压力；其中，所述压力表连接在所述泵与所述逆止阀之间。