CN108954005A - 一种多通道流体管路切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多通道流体管路切换装置，包括第一连接头、第二连接头、第三连接头、第一阀门、第二阀门、第一管路组件、第二管路组件和三通管件；该第一连接头的一端通过该第一管路组件连接于该第一阀门的一端、另一端用于连接至第一无氧水储罐；该第一阀门的另一端通过第三连接管连接至该三通管件的第一端；该第二连接头的一端通过该第二管路组件连接于该第二阀门的一端、另一端用于连接至第二无氧水储罐；该第二阀门的另一端通过第四连接管连接至该三通管件的第二端；该第三连接头的一端连接于该三通管件的第三端、另一端用于连接至在线氧表。有利简化核电站反应硼和水补给系统的无氧水储罐中的水的含氧量切换检测的操作，提高工作效率及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及核电站安全技术领域，具体涉及核电站反应硼和水补给系统的无氧水储罐中的水的含氧量切换检测技术领域，更具体而言，涉及一种多通道流体管路切换装置。
背景技术
在CPR1000+机组中，核电站反应堆硼和水补给系统包括第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA(其中一个供机组使用，另一个作为备用)，它们主要负责核电运行过程中向一回路补充无氧水。众所周知，核电站一回路正常功率运行期间为了保证一回路较低的腐蚀速率对一回路水中的氧含量有着严格控制。核安全执照文件《化学与放射化学技术规范》规定第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA的氧含量限值为＜100μg/kg(二者氧含量均不合格情况下，机组允许使用24小时)，且需要定期监测(具体监测方式为对正在使用的无氧水储罐中的氧进行连续监测，每天监测一次备用无氧水储罐中的氧)。为了节约成本考虑，核电站中一般只设计一个在线氧表REN101MG，通过如下方式实现对第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA中的氧含量的切换监测：将第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA的水分别通过阀门V11和V21引至在线氧表REN101MG附近，并在管线末端分别装上快速接头母头WV12和WV22，然后通过插拔两端分别设有快速接头公头WV31和WV33的金属软管L32，与快速接头母头WV81连接，使水流经在线氧表REN101MG，实现对第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA的氧含量的切换监测(参见图1)。不难发现，上述切换监测方式主要存在以下不足：
1)切换较为麻烦。若第一无氧水储罐REA001BA供机组使用，操作如下：监测第一无氧水储罐REA001BA氧含量时，需要先将快速接头母头WV12与快速接头公头WV31连接，快速接头公头WV33与快速接头母头WV81连接，再打开阀门V11以使第一无氧水储罐REA001BA中的水流过在线氧表REN101MG，等待在线氧表REN101MG示数稳定后，记录读数以实现对第一无氧水储罐REA001BA氧含量监测。然后关闭阀门V11，将快速接头母头WV22与快速接头公头WV31连接，快速接头公头WV33与快速接头母头WV81连接，再打开阀门V21以使第二无氧水储罐REA002BA中的水流过在线氧表REN101MG，等待在线氧表REN101MG示数稳定后，记录读数以实现对第二无氧水储罐REA002BA氧含量监测；最后由于第一无氧水储罐REA001BA供机组使用，需记录完第二无氧水储罐REA002BA氧含量后关闭V21，再次连接快速接头母头WV12与快速接头公头WV31，快速接头公头WV33与快速接头母头WV81，打开阀门V11以实现对第一无氧水储罐REA001BA氧含量的持续监测。整个过程需要多次插拔快速接头母头和快速接头公头，十分繁琐。
2)有放射性沾污风险。切换测量第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA，需多次插拔快速接头公头和快速接头母头，容易导致金属软管L32外壁放射性液体溅到操作人员身上(由于此金属软管L32与核电放射性样品取样管线位于同一通风柜内，因此其表面具有放射性液体不可避免)，造成放射性沾污。
3)氧含量测量时间过久。上文已经指出在切换测量第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA的过程中，需要反复插拔快速接头公头WV31和WV33，会造成切换过程中空气中氧气进入至金属软管L32(与空气接触平衡后，水中含氧量约8000μg/kg)，切换完成后在线氧表REN101MG示数上涨，约1h后等金属软管L32中的含氧水被第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA中的无氧水置换完毕后才可以准确显示第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA水中的含氧量(核电站《化学与放射化学技术规范》规定其限值为＜100μg/kg)。按正常每天切换两次计算，该平衡过程需要约2小时。
4)易造成氧含量高误报警，增加不必要沟通。在线氧表REN101MG测量信号传输至核电主控室，上文已经指出切换完成后由于切换过程中空气中氧气进入至金属软管L32会导致在线氧表REN101MG示数会上涨高于报警值100μg/kg，会造成主控室远程报警，为了避免主控对氧含量误判，每次切换前后均要提前与主控沟通。
5)对机组核安全产生潜在影响。在上文中已经指出切换完成后在线氧表REN101MG示数上涨，约1h后等金属软管L32中的含氧水被第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA中的无氧水置换完毕后才可以准确显示第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA中的含氧量，相当于每天有2小时左右第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA中的氧含量无法得到准确检测。如果此时第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA的氧含量因为未知原因而上涨超过限值，对机组核安全产生极严重的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺点，提供一种无需反复插拔快速接头公头和母头的可以辅助我们对两个无氧水储罐中水的含氧量进行快速切换测量的多通道流体管路切换装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多通道流体管路切换装置，应用于核电站反应硼和水补给系统的无氧水储罐中的水的含氧量切换检测，包括第一连接头、第二连接头、第三连接头、第一阀门、第二阀门、第一管路组件、第二管路组件和三通管件；其中，
所述第一连接头的一端通过所述第一管路组件连接于所述第一阀门的一端、另一端用于连接至第一无氧水储罐；
所述第一阀门的另一端通过第三连接管连接至所述三通管件的第一端；
所述第二连接头的一端通过所述第二管路组件连接于所述第二阀门的一端、另一端用于连接至第二无氧水储罐；
所述第二阀门的另一端通过第四连接管连接至所述三通管件的第二端；
所述第三连接头的一端连接于所述三通管件的第三端、另一端用于连接至在线氧表。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第一管路组件包括第一连接管、第一转换头和第二连接管，所述第一连接管的管径大于所述第二连接管的管径，所述第一连接头的一端连接于所述第一连接管的一端，所述第一连接管的另一端连接于所述第一转换头的一端，所述第一转换头的另一端连接于所述第二连接管的一端，所述第二连接管的另一端连接于所述第一阀门的一端。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第二管路组件包括第五连接管、第二转换头和第六连接管，所述第六连接管的管径大于所述第五连接管的管径，所述第二连接头的一端连接于所述第六连接管的一端，所述第六连接管的另一端连接于所述第二转换头的一端，所述第二转换头的另一端连接于所述第五连接管的一端，所述第五连接管的另一端连接于所述第二阀门的一端。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第三连接管与所述第四连接管具有相同的规格尺寸。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第一连接管和所述第六连接管具有相同的规格尺寸。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第二连接管和所述第五连接管具有相同的规格尺寸。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第二连接管的管径与所述第三连接管的管径相同。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第四连接管的管径与所述第五连接管的管径相同。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述第三连接头与所述三通管件的第三端直接相连。
在本发明的多通道流体管路切换装置中，所述三通管件呈T型，所述三通管件的第一端和第二端在同一直线上。
与现有技术相比，实施本发明提供的多通道流体管路切换装置，具有如下有益效果：
1、采用本发明的多通道流体管路切换装置时，将所述第一连接头和所述第二连接头分别连接至第一无氧水储罐和第二无氧水储罐，且将所述第三连接头连接至在线氧表后，我们只需要关闭所述第二阀门同时打开所述第一阀门即可监测所述第一无氧水储罐中水的氧含量，然后关闭所述第一阀门同时打开所述第二阀门即可监测所述第二无氧水储罐中水的氧含量。总而言之，我们只需要控制所述第一阀门和所述第二阀门即可切换测量所述第一无氧水储罐和所述第二无氧水储罐中水的氧含量，无需像现有技术一样频繁反复的插拔快速接头公头和母头，操作便捷轻松。更重要的是，可以避免含氧水通过所述多通道流体管路切换装置引入至监测管线，也就避免了误报警以减少不必要沟通，同时也使得我们无需再等待1小时后才能读取在线氧表示出的数值，极大的减小了测量时间，提高工作效率。
2、根据以上的描述，将本发明的多通道流体管路切换装置用于对反应堆硼和水补给系统的两个无氧水储罐中水的氧含量检测的过程中，由于切换操作程中仅需对所述第一阀门和所述第二阀门操作，而非不需要插拔任何的快速接头，因此从根源上避免了装置内的放射性液体溅到操作人员身上，造成放射性沾污的风险。
3、根据以上的描述，将本发明的多通道流体管路切换装置用于对反应堆硼和水补给系统的两个无氧水储罐中水的氧含量检测的过程中，由于切换操作程中不会引起富氧水进入监测管线，因此可以认为在线氧表示出的数值一直是准确可靠的，因此，如果两个无氧水储罐中水的氧含量因为未知原因上涨超过限值，我们能够迅速识别，能够为主控操作员机组后撤等决断赢得时间，有利于机组核安全提升。
附图说明
图1为现有的对核电站反应堆硼和水补给系统的两个无氧水储罐REA001BA和REA002BA进行切换检测的示意图；
图2为本发明较佳实施例提供的多通道流体管路切换装置结构示意图；
图3为本发明较佳实施例提供的第一连接组件的结构示意图；
图4为本发明较佳实施例提供的第二连接组件的结构示意图；
图5为本发明较佳实施例提供的第三连接组件的结构示意图；
图6为本发明较佳实施例提供的多通道流体管路切换装置的使用状态参考图。
具体实施方式中的附图标号说明：
| 第一连接头 | WV51 | 第二连接头 | WV51* |
| 第三连接头 | WV58 | 第一阀门 | V55 |
| 第二阀门 | V55* | 三通管件 | V57 |
| 第一连接管 | L52 | 第一转换头 | V53 |
| 第二连接管 | L54 | 第五连接管 | L54* |
| 第二转换头 | V53* | 第六连接管 | L52* |
| 第一快速接头公头 | WV43 | 第一金属软管 | L42 |
| 第二快速接头公头 | WV41 | 第三快速接头公头 | WV63 |
| 第二金属软管 | L62 | 第四快速接头公头 | WV61 |
| 第五快速接头公头 | WV71 | 第三金属软管 | L72 |
| 第六快速接头公头 | WV73 | 第三阀门 | V11 |
| 第一快速接头母头 | WV12 | 第四阀门 | V21 |
| 第二快速接头母头 | WV22 | 第三快速接头母头 | WV81 |
| 第一无氧水储罐 | REA001BA | 第二无氧水储罐 | REA002BA |
| 在线氧表 | REN101MG | 第三连接管 | L56 |
| 第四连接管 | L56* |
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。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。
如图2所示为本发明提供的多通道流体管路切换装置的较佳实施例。
所述多通道流体管路切换装置包括第一连接头WV51、第二连接头WV51*、第三连接头WV58、第一阀门V55、第二阀门V55*、第一管路组件、第二管路组件和三通管件V57。其中，所述第一连接头WV51的右端通过所述第一管路组件连接于所述第一阀门V55的左端、左端用于连接至第一无氧水储罐REA001BA；所述第一阀门V55的右端通过第三连接管L56连接至所述三通管件V57的第一端；所述第二连接头WV51*的左端通过所述第二管路组件连接于所述第二阀门V55*的右端、右端用于连接至第二无氧水储罐REA002BA；所述第二阀门V55*的左端通过第四连接管L56*连接至所述三通管件V57的第二端；所述第三连接头WV58的上端连接于所述三通管件V57的第三端、下端用于连接至在线氧表REN101MG。
所述第一管路组件包括第一连接管L52、第一转换头V53和第二连接管L54，所述第一连接管L52的管径大于所述第二连接管L54的管径，所述第一连接头WV51的右端连接于所述第一连接管L52的左端，所述第一连接管L52的右端连接于所述第一转换头V53的左端，所述第一转换头V53的右端连接于所述第二连接管L54的左端，所述第二连接管L54的右端连接于所述第一阀门V55的左端。
所述第二管路组件包括第五连接管L54*、第二转换头V53*和第六连接管L52*，所述第六连接管L52*的管径大于所述第五连接管L54*的管径，所述第二连接头WV51*的左端连接于所述第六连接管L52*的右端，所述第六连接管L52*的左端连接于所述第二转换头V53*的右端，所述第二转换头V53*的左端连接于所述第五连接管L54*的右端，所述第五连接管L54*的左端连接于所述第二阀门V55*的右端。
所述第三连接头WV58的上端是直接连接至所述三通管件V57的第三端的。
所述三通管件V57呈T型，所述三通管件V57的第一端和第二端在同一直线上，具体的，所述三通管件V57的第一端朝左、第二端朝右、第三端朝下。所述第三连接管L56与所述第四连接管L56*具有相同的规格尺寸，所述第一连接管L52和所述第六连接管L52*具有相同的规格尺寸，所述第二连接管L54和所述第五连接管L54*具有相同的规格尺寸，所述第一阀门V55与所述第二阀门V55*具有相同的规格尺，从而使得所述多通道流体管路切换装置整体为左右对称的结构。
所述第二连接管L54的管径与所述第三连接管L56的管径相同，所述第四连接管L56*的管径与所述第五连接管L54*的管径相同。
所述第一连接头WV51、所述第二连接头WV51*和所述第三连接头WV58采用的是规格尺寸相同的快速接头母头。所述第一连接管L52和所述第六连接管L52*采用的是管径为1/4英寸的硬质金属管。所述第二连接管L54、所述第三连接管L56、所述第四连接管L56*和所述第五连接管L54*均采用的是管径为1/8英寸的硬质金属管。所述第一转换头V53和所述第二转换头V53*均为1/4英寸转1/8英寸转换接头。
将所述多通道流体管路切换装置应用于对核电站反应堆硼和水补给系统的第一无氧水储罐REA001BA和第二无氧水储罐REA002BA进行切换检测时，具体操作过程如下：
1)首选需要先在所述多通道流体管路切换装置的第一连接头WV51、第二连接头WV51*和第三连接头WV58内分别连接第一连接组件、第二连接组件和第三连接组件。具体的，参见图3和图6，所述第一连接组件由第一快速接头公头WV43、第一金属软管L42和第二快速接头公头WV41组成，所述第一金属软管L42的两端分别连接所述第一快速接头公头WV43和所述第二快速接头公头WV41，所述第一快速接头公头WV43连接至所述第一连接头WV51。参见图4和图6，所述第二连接组件由第三快速接头公头WV63、第二金属软管L62和第四快速接头公头WV61组成，所述第二金属软管L62的两端分别连接所述第三快速接头公头WV63和所述第四快速接头公头WV61，所述第三快速接头公头WV63连接至所述第二连接头WV51*。参见图5和图6，所述第三连接组件由第五快速接头公头WV71、第三金属软管L72和第六快速接头公头WV73组成，所述第三金属软管L72的两端分别连接所述第五快速接头公头WV71和所述第六快速接头公头WV73，所述第五快速接头公头WV71连接至所述第三连接头WV58。按以上方式组合完毕后，进行漏气检测以确保各个部分之间连接紧密。
2)然后进行初始状态设定。这里需要说明的是，参见图1，所述第一无氧水储罐REA001BA上连接有第一管路，所述第一管路的中部设有第三阀门V11、尾部设有第一快速接头母头WV12；所述第二无氧水储罐REA002BA上连接有第二管路，所述第二管路的中部设有第四阀门V21、尾部设有第二快速接头母头WV22；所述在线氧表REN101MG上连接有第三管路，所述第三管路的尾部设有第三快速接头母头WV81。进行初始状态的具体步骤是，关闭所述第一阀门V55、第二阀门V55*、第三阀门V11和第四阀门V21，将所述第二快速接头公头WV41接入所述第一快速接头母头WV12，将所述第四快速接头公头WV61接入所述第二快速接头母头WV22，将所述第六快速接头公头WV73接入所述第三快速接头母头WV81，然后打开所述第三阀门V11和所述第四阀门V21。
3)检测所述第一无氧水储罐REA001BA中水的含氧量。具体的，打开所述第一阀门V55，使得所述第一无氧水储罐REA001BA中的水流过所述在线氧表REN101MG，待所述在线氧表REN101MG示出的数值稳定后，即可记为所述第一无氧水储罐REA001BA中水的含氧量。
4)检测所述第二无氧水储罐REA002BA中水的含氧量。具体的，关闭所述第一阀门V55，打开所述第二阀门V55*，使得所述第二无氧水储罐REA002BA中的水流过所述在线氧表REN101MG，待所述在线氧表REN101MG示出的数值稳定后，即可记为所述第二无氧水储罐REA002BA中水的含氧量。
5)切换回检测所述第一无氧水储罐REA001BA中水的含氧量的状态。具体的，关闭所述第二阀门V55*，打开所述第一阀门V55，使得所述第一无氧水储罐REA001BA中的水流过所述在线氧表REN101MG，待所述在线氧表REN101MG示出的数值稳定后，即可记为所述第一无氧水储罐REA001BA中水的含氧量。
综上所述，实施本发明提供的多通道流体管路切换装置，至少具有如下有益效果：
1、只需要控制所述第一阀门V55和所述第二阀门V55*即可切换测量所述第一无氧水储罐REA001BA和所述第二无氧水储罐REA002BA中水的氧含量，无需像现有技术一样频繁反复的插拔快速接头公头和母头，操作便捷轻松。更重要的是，可以避免含氧水通过所述多通道流体管路切换装置引入至监测管线，也就避免了误报警以减少不必要沟通，同时也使得我们无需再等待1小时后才能读取在线氧表REN101MG示出的数值，极大的减小了测量时间，提高工作效率。
2、将本发明的多通道流体管路切换装置用于对反应堆硼和水补给系统的两个无氧水储罐中水的氧含量检测的过程中，由于切换操作程中仅需对所述第一阀门V55和所述第二阀门V55*操作，而不需要插拔任何的快速接头，因此从根源上避免了装置内的放射性液体溅到操作人员身上、造成放射性沾污的风险。
3、将本发明的多通道流体管路切换装置用于对反应堆硼和水补给系统的两个无氧水储罐中水的氧含量检测的过程中，由于切换操作程中不会引起富氧水进入监测管线，因此可以认为在线氧表REN101MG示出的数值一直是准确可靠的，因此，如果两个无氧水储罐中水的氧含量因为未知原因上涨超过限值，我们能够迅速识别，能够为主控操作员机组后撤等决断赢得时间，有利于机组核安全提升。
4、本发明的多通道流体管路切换装置为左右对称式设计，使用过程中无需区分左右。
5、本发明的多通道流体管路切换装置为左右对称式设计，使用过程中无需区分左右。
6、本发明的多通道流体管路切换装置所需的全部组件不需专门定制，均已在市场上批量工业化生产，购买方便，可替代性强，方便维修。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多通道流体管路切换装置，应用于核电站反应硼和水补给系统的无氧水储罐中的水的含氧量切换检测，其特征在于，包括第一连接头、第二连接头、第三连接头、第一阀门、第二阀门、第一管路组件、第二管路组件和三通管件；其中，
所述第一连接头的一端通过所述第一管路组件连接于所述第一阀门的一端、另一端用于连接至第一无氧水储罐；
所述第一阀门的另一端通过第三连接管连接至所述三通管件的第一端；
所述第二连接头的一端通过所述第二管路组件连接于所述第二阀门的一端、另一端用于连接至第二无氧水储罐；
所述第二阀门的另一端通过第四连接管连接至所述三通管件的第二端；
所述第三连接头的一端连接于所述三通管件的第三端、另一端用于连接至在线氧表。
2.根据权利要求1所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第一管路组件包括第一连接管、第一转换头和第二连接管，所述第一连接管的管径大于所述第二连接管的管径，所述第一连接头的一端连接于所述第一连接管的一端，所述第一连接管的另一端连接于所述第一转换头的一端，所述第一转换头的另一端连接于所述第二连接管的一端，所述第二连接管的另一端连接于所述第一阀门的一端。
3.根据权利要求2所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第二管路组件包括第五连接管、第二转换头和第六连接管，所述第六连接管的管径大于所述第五连接管的管径，所述第二连接头的一端连接于所述第六连接管的一端，所述第六连接管的另一端连接于所述第二转换头的一端，所述第二转换头的另一端连接于所述第五连接管的一端，所述第五连接管的另一端连接于所述第二阀门的一端。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第三连接管与所述第四连接管具有相同的规格尺寸。
5.根据权利要求3所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第一连接管和所述第六连接管具有相同的规格尺寸。
6.根据权利要求3所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第二连接管和所述第五连接管具有相同的规格尺寸。
7.根据权利要求3所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第二连接管的管径与所述第三连接管的管径相同。
8.根据权利要求3所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第四连接管的管径与所述第五连接管的管径相同。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述第三连接头与所述三通管件的第三端直接相连。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的多通道流体管路切换装置，其特征在于，所述三通管件呈T型，所述三通管件的第一端和第二端在同一直线上。
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