CN109899679A - 一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置 - Google Patents

Abstract

一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置。本发明属于核电站反应堆压力变送器技术领域，具体涉及可靠、有效的完成复杂现场条件下注油工作的压力变送器注油装置；包括框架(1)、配电箱(2)及磁力搅拌器(3)；所述配电箱(2)和磁力搅拌器(3)均设于框架(1)内部；所述框架(1)包括玻璃油瓶(7)、储油罐(8)、真空法兰(9)及注油软管(12)；其中玻璃油瓶(7)、储油罐(8)及真空法兰(9)通过注油软管(12)依次连接构成闭合回路；所述玻璃油瓶(7)与真空法兰(9)直接连接的注油软管上设有两条支管，靠近玻璃油瓶(7)的直管上连接有真空计A(4)，靠近真空法兰(9)的支管上设有真空泵(6)。

Description

一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置

技术领域

本发明属于核电站反应堆压力变送器技术领域，具体涉及一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置。

背景技术

核电站反应堆内通常安装4组JE52压力变送器，由表体、毛细管、法兰及安装架等组成。法兰处于反应堆安全壳内部，表体处于壳外，之间连接的毛细管需穿过两层壳壁，壳壁供毛细管通过的穿孔尺寸仅能容许毛细管通过远小于法兰尺寸。现场安装该类型压力变送器时需要将表体、毛细管、法兰分离，分别安装后再焊接。这样就造成该类变送器在出厂时未完成注油，需在安装现场进行注油工作。

现场注油主要有3个难点：真空度、油量控制以及设备搬运安放。

1.真空度

真空度包含两大部分：注油时毛细管内真空度和油品真空度。毛细管真空度需满足根据该类型表要求：“注油时要求真空度不高于13Pa”，加上法兰注油口尺寸小并处于圆柱面上，注油接头尺寸外形受限，使得设备与法兰连接的注油密封难度非常大。油品真空度主要是指对油品内的空气处理：油品在储存和添加到设备过程中会混入大量空气，在注油前需将油品里的空气处理干净。若充入变送器的油品内混有空气，真空环境下，会在变送器内油品中形成气泡；加压时气泡破裂会严重影响变送器的精度性能。油品处理方式一般是边搅拌边抽真空，但传统搅拌方式结构复杂庞大且操作困难效率不高，需要采用一种高效、体积小且操作方便的搅拌方式。

2.油量控制

压力变送器对充入的油量有一定限制，过多会损坏膜片等元器件，过少会影响精度性能；使用油品需进口，价格很高。因此，在注油时需要严格控制充入的油量。采用自动程序控制油量会造成设备结构复杂，不利于现场设备的搬运。故需要使用一种简易有效的物理方式实现油量的控制。

3.设备搬运安放

该设备使用场合一般为条件复杂的工况现场，这就要求设备体积尽量小，重量尽量轻，易于搬运，结实防撞，拆装方便。这些对设备结构和布局就有较高的要求，同时还需对易碎物品做相应防护。

鉴于以上实际问题和情况，需要发明一种能够在现场使用，具有方便搬运、高效处理油品、能有效控制油量以及满足真空度要求特性的单法兰压力变送器注油装置。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种可靠、有效的完成复杂现场条件下注油工作的压力变送器注油装置。

本发明的技术方案是：

一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，包括框架、配电箱及磁力搅拌器；所述配电箱和磁力搅拌器均设于框架内部。

所述框架包括玻璃油瓶、储油罐、真空法兰及注油软管；其中玻璃油瓶、储油罐及真空法兰通过注油软管依次连接构成闭合回路。

所述玻璃油瓶与真空法兰直接连接的注油软管上设有两条支管，靠近玻璃油瓶的直管上连接有真空计A，靠近真空法兰的支管上设有真空泵；所述玻璃油瓶上还伸出一条注油软管，该注油软管上设有阀B。

所述真空计A支管与玻璃油瓶之间设有阀A；玻璃油瓶与储油罐之间设有阀C；储油罐与真空法兰之间设有阀H；所述真空法兰与真空泵之间设有阀F；所述真空计A与真空泵之间的油路上设有一条支管，阀D设于该支管上，该支管的另一端与阀C和储油罐之间的油路交叉联通，其伸出端上设有阀E；所述真空法兰与阀F上设有一条支管，支管一端设有真空计B，支管上设有阀G。

所述真空法兰上设有注油接头组件和密封组件；所述真空法兰上还设有一个支管与变送器连通。

本发明的有益效果是：

1.外形尺寸小，重量轻，在有管路障碍的复杂环境中搬运方便。整套设备外形尺寸为600×530×800mm，重量不足100Kg，在复杂环境下只需3至4人就可完成设备的转移安装，所占空间小；

2.油品处理方式结构简单，效率高。磁力搅拌方式简化搅拌辅助结构，减轻设备重量，节省空间。磁力搅拌被驱动物为磁性转子，体积小可无限制自由旋转；转速调节方便，只需旋动调速旋钮就可实现转速在0至1000转范围内变化且磁力搅拌器面板上会实时显示转速，方便直接；而因转子体积小，在高转速下油品搅动均匀，不会出现飞溅。搅拌效率很高，处理油品空气含量很低，效果很好；

3.储油罐和密封组件降低了操作难度。密封组件避免了测压法兰在抽真空阶段膜片损坏的风险，同时避免了因注入油量过多造成膜片鼓出受损情况，可以允许在放油时适量增加油量，避免因变送器加工误差造成注油量不足问题。储油罐可以将一次所需油量先储存在一起，测量所放油量，方便控制一次的放油量；

4.真空抽取效果好。在注油接头安装正确情况下，10分钟内就可以达到计时条件，计时结束后最终真空度可达到0.1Pa。

附图说明

图1压力变送器注油装置整体结构示意图；

图2压力变送器注油装置工作原理图；

图3注油接头组件安装示意图；

图4压力变送器注油装置电气接线图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进行进一步的介绍：

一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，包括框架1、配电箱2及磁力搅拌器3；所述配电箱2和磁力搅拌器3均设于框架1内部。

所述框架1包括玻璃油瓶7、储油罐8、真空法兰9及注油软管12；其中玻璃油瓶7、储油罐8及真空法兰9通过注油软管12依次连接构成闭合回路。

所述玻璃油瓶7与真空法兰9直接连接的注油软管上设有两条支管，靠近玻璃油瓶7的直管上连接有真空计A4，靠近真空法兰9的支管上设有真空泵6；所述玻璃油瓶上还伸出一条注油软管12，该注油软管12上设有阀B14。

所述真空计A4支管与玻璃油瓶7之间设有阀A13；玻璃油瓶7与储油罐8之间设有阀C15；储油罐8与真空法兰9之间设有阀H20；所述真空法兰9与真空泵6之间设有阀F18；所述真空计A4与真空泵6之间的油路上设有一条支管，阀D16设于该支管上，该支管的另一端与阀C15和储油罐8之间的油路交叉联通，其伸出端上设有阀E17；所述真空法兰9与阀F18上设有一条支管，支管一端设有真空计B5，支管上设有阀G19。

所述真空法兰9上设有注油接头组件11和密封组件10；所述真空法兰9上还设有一个支管与变送器连通。

油品处理：按照压力变送器注油装置工作原理图(图2)将设备(除真空法兰及注油接头组件)组装好后打开手动阀A、手动阀D和手动阀F检查管路密封效果，合格后关闭阀D和阀F。等真空计VG-1示数低于20Pa后，将阀B自由端软管放入油桶中，然后依次关闭阀A打开阀B向玻璃油瓶中加入油品。油量到位后关闭阀B，打开阀A，启动磁力搅拌器并根据需要调节转速，开始处理油品，直至油品中无气泡产生。

注油：当油品中很少产生气泡时，可按图2、图3将真空法兰、注油接头组件组装好，并依次打开阀F、阀D和阀H，开始处理毛细管内真空。当VG-1示数达到13Pa，VFG-2示数达到60Pa后继续处理，时间不少于2小时。时间到达后，关闭阀D、阀H，然后打开阀C。观察储油罐中油量，达到所需油量后关闭阀C并打开阀H，开始注油。观察注油软管中油品位置，当位置不再变化后打开阀E，利用大气压将油品压入变送器内。完成后关闭阀E和阀H拔出注油软管，密封测压法兰注油口。关闭阀F，打开阀G，取下真空法兰。清洁测压法兰，回收剩余油品。

清理管路：关闭阀D，阀F和阀G，打开阀E和阀H。从阀E自由端接入500KPa左右清洁气源，进行气路吹扫，将气路中残余油品吹出，直至不再有油品残余为止。若已完成注油工作，可按照油品处理和注油流程进行清洁工序。区别是加入玻璃油瓶中为清洁剂，且不需等待，可直接进行下一步操作，最后使用清洁气源吹扫干净即可。

补充说明：

油品处理方式：油品搅拌使用磁力搅拌器搅拌，将玻璃油瓶放置于磁力搅拌器伴热板上，由磁力搅拌器驱动装入油瓶中的磁性转子转动，转子带动油品旋转。由于转子比油品转动快，会将油品中空气吸附在转子上。当空气达到一定量后会形成气泡，进而被排出。磁力搅拌器的使用解决常规搅拌方式结构复杂，密封效果不好等问题并避免油品污染的风险。磁力搅拌器外形小、重量轻，可根据需要直接调节磁性转子速度且控制方便，不会造成设备震动。如需要，还可对油品进行伴热，解决低温环境下油品粘度大注油困难的问题。

油量控制及膜片保护：储油罐的添加，可以解决怕油量不足增加放油时间从而增加油品浪费问题；同时增加密封组件，可以将膜片限制在合理位置，从而限制注油量，同时还可以避免膜片在注油过程中受到损伤。

实施例

步骤一、组装

1.检查确认设备已固定在操作台；

2.拆掉左右防护板放置于安全处；

3.打开配电箱盖板；

4.根据图4检查确认配电线路完整，插头已插好；

5.重新将配电箱盖板复原上好；

6.从防护泡沫箱中取出玻璃油瓶；

7.取下油瓶三个接口防尘布并检查是否有破损；

8.检查瓶内是否有磁性转子和异物，瓶口瓶塞是否完整其已被塞好；

9.将完好干净带有磁性转子的玻璃油瓶小心地放入设备上层；

10.按图2依次连接好油瓶三个接口的软管，轻轻拧紧接头，以不能轻松将软管拔出为标准；

11.取出磁力搅拌器，并检查是否完好；

12.关掉电源开关；

13.将磁力搅拌器放入设备上层，玻璃油瓶之下；

14.将油瓶固定夹夹在玻璃油瓶瓶颈处；

15.将两个油瓶固定杆从油瓶固定夹两孔中穿过，固定在设备顶板的两个螺纹孔中，并拧紧螺钉；

16.分别接上磁力搅拌器和两个真空计电源；

17.将注油软管接在阀H自由端；

18.确认空开、开始开关及真空泵开关处于断开位置；

19.确认所有手动阀门处于关闭状态；

20.接通电源；

21.打开真空泵电源开关，测试真空泵是否正常工作；

22.打开磁力搅拌器电源开关，调节转速，观察磁性转子是否转动及面板转速是否按调节变化；

23.观察真空计是否有示数；

24.打开阀A，观察真空计示数，5分钟内VG-1示数降到10Pa左右说明油瓶气路连接正常及真空计VG-1正常；

25.打开阀D，真空计示数很快恢复打开前，说明油路正常；

26.将阀F自由端软管折叠，打开阀F，真空计VG-2示数变化，且VG-1示数能很快恢复，说明VG-2正常，整个气路正常；

27.关闭所有电源开关和阀门，组装完成，可以进行油品处理流程。

步骤二、油品处理

1.将空开拨到闭合状态；

2.将启动开关扭到开始位置；

3.启动真空泵电源开关；

4.打开阀A，抽玻璃油瓶真空；

5.在阀B自由端软管包裹两层无尘布，并系好；

6.将系有无尘布的软管放入油桶中至无尘布完全没入油品中；

7.当真空计VG-1示数低于20Pa时关闭阀A；

8.打开阀B，开始向玻璃油瓶中加油；

9.当油位到达高位时，将软管从油桶中拿出，放到空着的接油盅内；

10.观察软管中油品位置，当油品完全进入油瓶后迅速关闭阀B；

11.缓慢打开阀A，避免因瓶内压力突降油位上升；

12.待真空计VG-1示数低于100Pa后启动磁力搅拌器电源开关；

13.缓慢调节磁性转子转速，直至达到600r/m；

14.观察真空计示数，当示数到达13Pa后开始计时，油品处理时间不少于4小时；

15.将软管包裹无尘布取下放好，无尘布置于废物袋中；

16.盖好油桶并放回原处；

17.油品处理流程完成，可准备下一流程所需物品。

步骤三、注油

1.取出真空法兰；

2.检查密封圈并清洁密封面；

3.取出较薄的密封组件；

4.检查并清洁密封组件；

5.取出注油接头组件及其垫片和密封片；

6.确认密封钢珠能从接头组件的注油孔中通过；

7.清洁接头组件、密封片和垫片；

8.清点注油过程中需要使用工具：力矩扳手一把及加长杆(力矩大小2.75Nm)、M4内六角扳手1把、6寸活动扳手1把、吸油用注射器1只、吸油纸若干、无尘布若干、24呆扳手2把、手电一个、测压法兰配套密封钢珠及堵头，计时工具1个，异丙醇或无水酒精1瓶；

9.计时后2至3小时开始观察玻璃油瓶内气泡产生情况，当油瓶内很少产生气泡时，可开始下一步；

10.将阀F软管自由端与真空法兰接头连接，拧紧卡套螺帽，完成后放置一边待用；

11.去掉测压法兰上的防尘罩；

12.检查注油口是否清洁，孔内是否有异物，若有必须清理干净后才能进行下一步操作；

13.拆掉安装法兰上四颗螺栓，放到一边待用；

14.小心取下安装法兰和金属密封片，注意不要损伤到膜片，法兰放到安全地方待用，金属垫片不能重复使用，放入废物袋中；

15.使用异丙醇(或无水酒精)清洁注油口及膜片；

16.将已清洁好的密封组件小心地扣入测压法兰膜片凹陷位置，密封组件中间有圆柱凸台一端贴进膜片。用手指轻轻按压住密封组件，防止密封组件掉落；

17.小心将真空法兰扣在测压法兰上，在此过程中松开手指，并确保测压法兰落入密封圆柱凹槽里，真空法兰缺口向上；

18.将之前拆下的四颗螺栓通过真空法兰四个安装孔装好，并拧紧螺帽(尽量确保真空法兰受力均匀)，以轻轻晃动测压法兰不发生移动为准；

19.将清洁好的密封片(与注油接头组件配套)从真空法兰缺口处放到测压法兰注油口位置，调整密封片位置，使密封片中间孔与测压法兰注油口重合；

20.将清洁好的注油接头组件从真空法兰缺口处放入；

21.将与注油接头组件配套垫片放置于注油接头组件锁紧螺母之上，安装架之下；

22.拧紧锁紧螺母；

23.将阀H自由端注油软管插入注油接头组件接头处，并拧紧接头螺母；

24.缓慢打开阀F吸附膜片；

25.顺次打开阀D和阀H，开始抽取毛细管内真空；

26.观察真空计VG-1和VG-2石示数，若超过10分钟后真空计示数任然大于100Pa，检查注油接头是否出现偏斜松动和真空法兰螺栓是否上好；

27.当正真空计VG-1示数小于13Pa，且VG-2示数小于60Pa时开始计时，继续保持抽真空2小时；

28.等待期间，可将之后将要使用工具准备好，并留意设备运行情况。

29.计时结束后应先观察真空计示数，此时VG-1、VG-2示数应远小于13Pa和60Pa，并长时间保持稳定或波动之很小(小于1Pa)；

30.观察玻璃油瓶中油品处理情况，此时油瓶内若长时间无气泡产生，则可进行下一步操作；否则延长油品处理时间，直至无气泡产生；

31.关闭阀H和阀D；

32.打开阀C，向储油罐中放油，观察储油罐中油品位置；

33.当油位到达所需位置后关闭阀C；

34.打开阀H，开始向毛细管内注油；

35.观察注油软管中油品位置，当油位不再发生变化时打开阀E，利用大气压将油品充分压入毛细管内；

36.保持大气压10分钟左右，此时软管内油位应保持不变后关闭阀E；

37.将注油软管从注油接头组件中拔出，放置于接油盅内，回收多余油品；

38.使用吸油注射器将注油接头组件中多余油品吸出，放回接油盅内；

39.取出与测压法兰配套密封钢珠，从注油接头组件接头口投入；

40.使用M4内六角扳手，从注油接头组件接头口插入，确保密封钢珠进入测压法兰注油口内；

41.拧松注油接头组件锁紧螺母，去下垫片；

42.取出注油接头组件和密封片，注意检查是否带出密封钢珠；

43.使用手电检查测压法兰注油口内密封钢珠；

44.使用吸油注射器将测压法兰注油口内多余油品吸出，放回接油盅内；

45.将与测压法兰配套密封螺钉放入注油口内；

46.使用力矩扳手拧紧，力矩为2.75Nm；

47.关闭阀F；

48.打开阀G，破坏膜片处真空状态，5秒钟后关闭阀G；

49.松开真空法兰四颗螺栓螺母，并将螺栓取下；

50.取下真空法兰，放置一边待用；同时用手指轻轻按压住密封组件；

51.送考手指，取出密封组件放置一边待用；

52.先用吸油纸将溢出油品擦拭干净，再使用无尘布和清洁剂清理法兰及安装架；

53.将标定用转接工装按17和18步安装；

54.打开阀E，将管路中残余油瓶回收；

55.待软管内油品全部放入接油盅后关闭阀E；

56.阀E自由端接入500KPa清洁气源；

57.打开阀E，对管路进行吹扫，直至软管内不再有油滴存在后关闭气源；

58.关闭阀E，收好气源；

59.关闭阀H，本组注油完毕

60.若注油工作完成，则进入下一步骤；若未完成注油工作且不需移动设备，则可按11至59步操作；若需要移动设备，则按61至67步操作；完成转运后，从步骤一开始重新开始；

61.关闭所有电源开关；

62.松开油瓶固定夹；

63.依次打开阀H、阀C并将接油盅接到注油软管自由端；

64.玻璃油瓶内油品放完后打开阀B，破坏油瓶内真空状态，并将油路中油品完全回收(期间可调整油瓶位置，以便将油瓶内油品全部放出)；

65.拔掉玻璃油瓶软管及接头，并将软管固定，油瓶接口包扎好后放回防护泡沫箱内；

66.拔掉磁力搅拌器电源插头，取出放回转运箱内；

67.安装好防护板，完成转运准备。

步骤四、清洗

1.关闭阀A；

2.松开油瓶固定夹；

3.依次打开阀H、阀C并将接油盅接到注油软管自由端；

4.玻璃油瓶内油品放完后打开阀B，破坏油瓶内真空状态，并将油路中油品完全回收(期间可调整油瓶位置，以便将油瓶内油品全部放出)；

5.关闭阀B、阀C和阀H；

6.打开阀A；

7.待真空计VG-1示数小于20Pa时关闭阀A；

8.将阀B软管自由端插入无水酒精瓶中；

9.打开阀B，向玻璃油瓶中注入无水酒精；

10.当有瓶中酒精液面高于最低接口时将软管从无水酒精瓶中拿出；

11.等软管中酒精全部进入玻璃油瓶后关闭阀B；

12.将注油软管自由端放入废液桶内；

13.依次打开阀C.阀H，将玻璃油瓶中酒精放掉；

14.玻璃油瓶内酒精放完后打开阀B，破坏油瓶内真空状态，并将油路中酒精完全回收(期间可调整油瓶位置，以便将油瓶内酒精全部放出，注意不要将磁性转子倒出)；

15.关闭阀C、阀H；

16.重复6至15步2到4次，至注油软管和油瓶内不再有残余油品为止；

17.关闭所有电源开关；

18.拔掉玻璃油瓶软管及接头，并将软管自由端用无尘布包扎并固定，油瓶接口包扎好后放回防护泡沫箱内；

19.拔掉磁力搅拌器电源插头，取出放回转运箱内；

20.安装好防护板，完成清洗步骤。

步骤五、装箱

1.利用接油盅和无尘布，将从油瓶内收集的油品反复过滤，直至无异物为止；

2.将过滤好的油品倒回油桶中；

3.用吸油纸和无尘布清洁使用工具，并装袋，装箱；

4.将设备放入储运木箱内，底部需用木条固定；

5.将工具箱放入木箱内，并用泡沫或报纸将空隙填满再封箱；

6.储存木箱存放在通风干燥处。

Claims (5)

1.一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，其特征在于：包括框架(1)、配电箱(2)及磁力搅拌器(3)；所述配电箱(2)和磁力搅拌器(3)均设于框架(1)内部。

2.如权利要求1所述的一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，其特征在于：所述框架(1)包括玻璃油瓶(7)、储油罐(8)、真空法兰(9)及注油软管(12)；其中玻璃油瓶(7)、储油罐(8)及真空法兰(9)通过注油软管(12)依次连接构成闭合回路。

3.如权利要求2所述的一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，其特征在于：所述玻璃油瓶(7)与真空法兰(9)直接连接的注油软管上设有两条支管，靠近玻璃油瓶(7)的直管上连接有真空计A(4)，靠近真空法兰(9)的支管上设有真空泵(6)；所述玻璃油瓶(7)上还伸出一条注油软管(12)，该注油软管(12)上设有阀B(14)。

4.如权利要求2或3所述的一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，其特征在于：所述真空计A(4)支管与玻璃油瓶(7)之间设有阀A(13)；玻璃油瓶(7)与储油罐(8)之间设有阀C(15)；储油罐(8)与真空法兰(9)之间设有阀H(20)；所述真空法兰(9)与真空泵(6)之间设有阀F(18)；所述真空计A(4)与真空泵(6)之间的油路上设有一条支管，阀D(16)设于该支管上，该支管的另一端与阀C(15)和储油罐(8)之间的油路交叉联通，其伸出端上设有阀E(17)；所述真空法兰(9)与阀F(18)上设有一条支管，支管一端设有真空计B(5)，支管上设有阀G(19)。

5.如权利要求2所述的一种用于核级毛细管压力变送器的注油装置，其特征在于：所述真空法兰(9)上设有注油接头组件(11)和密封组件(10)；所述真空法兰(9)上还设有一个支管与变送器连通。