CN110082049A - 一种核电站容器水压试验进水打压试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，包括水源接口、容器接口、连接在水源接口、容器接口之间的主管道、设置在主管道上的进水阀、连接在主管道上的试验泵接口组件、超压保护组件以及压力读取组件等。本发明通过集成化设计，将核电站容器水压试验中的一些新增的技术需求集成在一起，针对核电站容器水压试验在役维修期间的实施特点，如要求满足现场空间限制要求，要求装置设计灵活可变，且要求装置具有通用性，适用于不同种类的容器水压试验；其组装方便灵活，装置体积小，易于携带，能根据现场工作环境的情况，灵活调整，实现多种功能。

Description

一种核电站容器水压试验进水打压试验装置

技术领域

本发明涉及一种核电站容器水压试验进水打压试验装置。

背景技术

核电站容器水压试验项目是核电站在役检查大纲的重要组成部分，是为了检验容器本体的承压能力及密封性。

目前大部分水压试验装置都是针对制造期间非核电站压力容器应用的试验装置，其设计未针对核电站在役运行期间容器水压试验的特点，未考虑核电站在役维修期间现场实施空间影响，不具备通用性。

核电站在役维修期间的特点为：

一、现场空间狭小，因此试验设备尺寸不能太大，需小巧轻便。

二、核电站容器水压试验涉及容器种类、规格及试验压力不同，需要进水打压装置组装灵活。

三、核电站现场有相应的除盐水系统水源接口，因此装置无需配置水箱。

四、核电站容器水压试验现场实施时不同区域的放射性剂量水平不同，因此在满足试验要求的情况下，尽量将人员操作地点转移至低剂量区域，减少人员受到的放射性剂量。

现有专利中，针对核电站容器水压试验，专利号CN 104575639A公开了一种全自动的核电站容器水压试验装置，但是其设计复杂，体积大，不具备使用的灵活性，且由于其设计复杂，系统的可靠性与稳定性需要重点关注。由于在役维修期间容器类型多，目前核电站现场实施容器水压试验时，现场环境的复杂性以及容器试验方案的多样性，其用到的试验设备也应具有相应的灵活性。

目前核电站在役维修期间用到的进水打压装置设计简单，基本形式为输水透明软管从水源直接连接到一个带短管及针型阀的法兰，或者一个带针型阀的短管上，法兰或短管再通过法兰连接或者焊接的方式连接到容器接口或系统管线上。

此种进水打压装置的不足之处有以下几点：

一、在容器充满水后，需要先将输水透明软管拆下，再连接试验泵，拆接过程复杂，花费时间较长，影响试验工期，且拆接输水管的风险较高，容易发生跑水。

二、人员操作试验泵地点距离容器很近，在高剂量区域工作时，容易增加人员受到的放射性剂量。

三、试验装置缺少超压保护装置，在升压及保压过程中容易出现压力高于试验压力的情况，进而会损伤设备。

四、原来压力表安装位置一般为容器顶部位置，但是现场容器顶部位置很多位置条件很差，现场照明情况也差，很难安装，或者需要搭制脚手架等辅助设施，人员需要系安全带，有的还需要进行穿脱纸衣等附加防护手段，观察不方便，更容易受到辐照影响，增加人员受到的放射性剂量。

五、由于核电站容器水压试验为接入系统的外源试验，因此对防止异物进入系统有很高的要求，否则异物进入系统会使系统功能失效，目前核电站现场水压试验使用的进水打压装置缺乏防止异物进入容器措施，容易引入小的异物。

六、原装置缺乏流量可视化测量功能，无法观测充水时的流量，进而无法知道容器已经充水的总量，无法预估充水时间，只能通过经验值来判断，缺乏定量测量手段，无法合理安排工作窗口及人力。

七、由于核电站容器水压试验涉及许多包含放射性介质的系统容器，在进行容器水压试验时，需要考虑具有放射性的试验水介质倒流，污染进水打压装置的风险，因为装置一旦被污染，会增加人员操作的难度，目前核电站现场使用的进水打压装置缺乏防回流措施。

八、目前核电站容器水压试验现场装置所用阀门基本为针型阀设计，由于针型阀的开孔孔径较小，在进行充水、排水操作时所需要的时间长，而核电站涉及的大部分容器容积都在2个立方米以上，部分容器的容积有接近60个立方米，因此装有针型阀进水打压装置很难满足试验进水及排水需求。

九、现场使用的装置，安装压力表的表座与容器之间没有设计有阀体门隔离，因此如果出现压力表的表座泄漏的情况时，将很难处理，特别是在容器具有放射性污染风险或容器体积大，泄漏难处理的情况。

十、现场使用的装置，目前基本为焊接连接结构，一旦定型后即很难改变其结构形式，由于不同机组的容器类型、现场条件不同，即使为相同类型的容器，现场空间的不同也会制约其焊接类型的进水打压装置的使用灵活性，而核电站维修的工期较短，临时修改进水打压装置所需要的时间较长，其无法满足工期的要求。

十一、现有装置没有设计专门的泄压接口，当涉及具有放射性系统排水时，被污染的水容易将原进水打压装置污染，使其无法应用于不具备放射性系统的容器的试验中。

十二、现场使用的用于连接到容器上的装置设计未形成标准化，针对不同的容器需要加工不同的接口形式，由于核电站水压试验容器种类很多，需要加工许多不同的连接装置，耗费大量的人力物力。

发明内容

本发明的目的是提供一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，克服目前核电站现场进水打压装置的不足，使其能满足不同容器、不同试验方案的要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，包括水源接口、容器接口、连接在所述的水源接口、容器接口之间的主管道、设置在所述的主管道上的进水阀、连接在所述的主管道上的试验泵接口组件、超压保护组件以及压力读取组件，

所述的试验泵接口组件包括试验泵接口管、设置在所述的试验接口管上的第一阀体，所述的试验泵接口管的一端与所述的主管道相连通，所述的试验泵接口管的另一端形成试验泵接口；

所述的超压保护组件包括超压保护管、设置在所述的超压保护管上的第二阀体，所述的超压保护管的一端与所述的主管道相连通，所述的超压保护管的另一端形成安全阀接口；

所述的压力读取组件包括压力读取管、设置在所述的压力读取管上的压力表接口、第三阀体以及第四阀体，所述的压力读取管的一端与所述的主管道相连通，所述的第三阀体、第四阀体分别设置在所述的压力表接口的上下游。

将试验泵接口与充水管接口分开设计，在进行连接试验泵的操作时，无需将原充水接管拆除，直接将试验泵连接到试验泵接口即可，减少了跑水风险；通过预留安全阀接口，可以配置不同起跳压力的安全阀，来适应不同容器的超压保护要求；通过预留压力表接口、其上游的阀体，可以将安装位置较差的压力表集成到进水打压模块上，方便压力表的安装，也方便现场数据的读取；同时当压力表接口位置出现泄漏的情况时，也方便对现场泄漏的位置进行处理。

优选地，所述的装置还包括连接在所述的主管道上的临时用水组件，所述的临时用水组件包括临时用水管、设置在所述的临时用水管上的第五阀体，所述的临时用水管的一端与所述的主管道相连通，所述的临时用水管的另一端形成临时用水接口。

优选地，所述的装置还包括连接在所述的主管道上的泄压组件，所述的泄压组件包括泄压管、设置在所述的泄压管上的泄压阀、第六阀体，所述的泄压管的一端与所述的主管道相连通，所述的第六阀体设置在所述的泄压阀的上游。

优选地，所述的装置还包括连接在所述的主管道上的排水组件，所述的排水组件包括排水管、设置在所述的排水管上的第七阀体，所述的排水管的一端与所述的主管道相连通，所述的排水管得另一端形成排水口。

优选地，所述的装置还包括连接在所述的主管道上的气源接口组件，所述的气源接口组件包括气源接口管、设置在所述的气源接口管上的第八阀体，所述的气源接口管的一端与所述的主管道相连通，所述的气源接口管的另一端形成气源接口。

优选地，所述的装置还包括连接在所述的主管道上的临时用水组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件，所述的试验泵接口组件、临时用水组件、超压保护组件、压力读取组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件沿所述的主管道的上游至下游依次设置。

优选地，所述的主管道与所述的水源接口、容器接口之间通过软管连接，连接所述的主管道与所述的水源接口之间的软管为透明的软管；连接所述的主管道与所述的容器接口之间的软管为承压至少300bar的软管。通过所述的软管将装置与设备本体连接，所述的软管的长度可以按现场需求进行变化，可以将人员进水打压操作的地点从高剂量区域转移至低剂量区域，减少人员的受照剂量。

进一步优选地，所述的软管与所述的水源接口、容器接口之间通过连接管连接，所述的连接管连接所述的软管的一端为鱼鳞扣。

进一步优选地，所述的连接管连接所述的水源接口、容器接口的一端为螺纹。通过螺纹连接方式，工作现场可以进行灵活的连接，灵活调整部件之间连接所述的连接管的长度，以适应现场工作需要。

优选地，所述的装置还包括设置在所述的主管道上的可视流量计。通过所述的可视流量计的示数来精确的显示充水流量，可以定量计算出相应容器的充水时间。

优选地，所述的装置还包括设置在所述的主管道上的滤网。针对核电站容器水压试验现场实施时，对防止异物进入系统的高要求，为防止在充水时将异物引入系统，所述的滤网有效的防止异物进入系统，损伤设备。

优选地，所述的装置还包括设置在所述的主管道上的逆止阀。所述的止逆阀可以有效的防止放射性介质回流，污染相应的进水打压设备。

优选地，所述的容器接口包括接口本体，所述的接口本体的外周设置有外螺纹。对所述的容易接口进行标准化，即对接口本体加工成标准的外螺纹形式，与系统相连的装置主要为堵板、法兰、短管三大类，在其上加工与所述的接口本体外螺纹相匹配的内螺纹，可以将不同规格的堵板、法兰、短管与所述的接口本体形式标准化，针对现场不同容器，仅需更换相应的部件即可实现装置的通用性。

优选地，所述的第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体、第五阀体、第六阀体、第七阀体、第八阀体、进水阀为隔离高压球阀。将系统上原来设计的针型阀装置改进为隔离高压球阀（承压300bar），其在满足试验密封性要求的前提下，提升了容器进水及排水的效率，进水及排水速率提高了至少4倍以上，减少了现场人员的工作强度。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明通过集成化设计，将核电站容器水压试验中的一些新增的技术需求集成在一起，针对核电站容器水压试验在役维修期间的实施特点，如要求满足现场空间限制要求，要求装置设计灵活可变，且要求装置具有通用性，适用于不同种类的容器水压试验；其组装方便灵活，装置体积小，易于携带，能根据现场工作环境的情况，灵活调整，实现多种功能。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图；

附图2-4为本实施例的容器接口连接的标准接口示意图。

其中：10、水源接口；11、容器接口；12、主管道；13、连接管；14、软管；15、逆止阀；16、可视流量计；17、滤网；20、21、进水阀；30、试验泵接口管；300、试验泵接口；31、第一阀体；40、超压保护管；400、安全阀接口；41、第二阀体；50、压力读取管；500、压力表接口；51、第三阀体；52、第四阀体；60、临时用水管；600、临时用水接口；61、第五阀体；70、泄压管；71、泄压阀；72、第六阀体；80、排水管；800、排水口；81、第七阀体；90、气源接口管；900、气源接口；91、第八阀体。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本发明作描述：

如图1所示的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，包括水源接口10、容器接口11、连接在水源接口10、容器接口11之间的主管道12、设置在主管道12上的进水阀20、连接在主管道12上的试验泵接口组件、超压保护组件、压力读取组件、临时用水组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件。其中：

水源接口10、容器接口11连接连接管13，连接管13的一端为螺纹端，连接管13通过螺纹端连接水源接口10、容器接口11，并通过缠绕魔绳的方式进行连接密封；连接管13连接的另一端为鱼鳞扣，连接管13通过鱼鳞扣连接软管14，软管14连接主管道12，并用至少1个管卡夹紧(防止崩开)，防止其甩脱。

结合核电站现场水源管线尺寸及系统水源压力范围6至7bar,连接主管道13与水源接口10之间的软管14为透明的软管，尺寸要求一般为3/4寸或1寸，承压能力为10bar及以上，长度可以根据现场实际要求灵活调整；连接主管道12与容器接口11之间的软管14为承压至少300bar的软管，长度可以根据现场实际要求灵活调整。

试验泵接口组件包括试验泵接口管30、设置在试验接口管30上的第一阀体31，试验泵接口管30的一端与主管道12相连通，试验泵接口管30的另一端形成试验泵接口300，试验泵接口300可连接手压泵或气动泵。

超压保护组件包括超压保护管40、设置在超压保护管40上的第二阀体41，超压保护管40的一端与主管道12相连通，超压保护管40的另一端形成安全阀接口400。

压力读取组件包括压力读取管50、设置在压力读取管50上的压力表接口500、第三阀体51以及第四阀体52，压力读取管50的一端与主管道12相连通，第三阀体51、第四阀体52分别设置在压力表接口500的上下游。

临时用水组件包括临时用水管60、设置在临时用水管60上的第五阀体61，临时用水管60的一端与主管道12相连通，临时用水管60的另一端形成临时用水接口600。

泄压组件包括泄压管70、设置在泄压管70上的泄压阀71、第六阀体72，泄压管70的一端与主管道12相连通，第六阀体72设置在泄压阀71的上游，泄压阀71为针型阀。

排水组件包括排水管80、设置在排水管80上的第七阀体81，排水管80的一端与主管道12相连通，排水管80得另一端形成排水口800。

气源接口组件包括气源接口管90、设置在气源接口管90上的第八阀体91，气源接口管90的一端与主管道12相连通，气源接口管90的另一端形成气源接口900。

试验泵接口组件、临时用水组件、超压保护组件、压力读取组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件沿主管道12的上游至下游依次设置，并且试验泵接口管30、超压保护管40、压力读取管50、临时用水管60、泄压管70、排水管80、气源接口管90与主管道12通过螺纹连接，为提高密封性，通过缠绕魔绳的方式进行连接密封。

此外：装置还包括设置在主管道12上的逆止阀15、可视流量计16、滤网17。其中：逆止阀15设置在临时用水组件、超压保护组件之间的主管道12上；可视流量计16设置在气源接口组件下游的主管道12上；滤网17设置在可视流量计16下游的主管道12上。

进水阀20、21设置有两个，分别设置在试验泵接口组件上游、滤网17下游的主管道12上。

在本实施例中：第一阀体31、第二阀体41、第三阀体51、第四阀体52、第五阀体61、第六阀体72、第七阀体81、第八阀体91、进水阀20为隔离高压球阀。

容器接口11包括接口本体，接口本体的外周设置有外螺纹，容器接口11的连接方式为：如原系统上容器进水接口为法兰连接的，即可通过相应标准的法兰连接部件连接，如原系统上容器进水接口为DN>=20mm的管道切割位置可通过标准堵板连接部件焊接连接，如原系统上容器进水接口为DN<20mm的管道切割位置可通过标准短管部件焊接连接。

以下具体描述下本实施例的各种方式：

充水方式：用水源接口10连接系统SED水源，用容器接口11连接系统容器接口，打开进水阀20、21，关闭其他阀体，即可实现对容器的快速充水，充水过程中可通过滤网17实现防止异物进入系统的功能，可通过可视流量计16的示数，结合充水的时间来定量计算充水的体积。

升压方式：容器满水时，关闭进水阀20，通过试验泵接口300连接好相应的试验泵后，打开第一阀体31，根据相应的试验压力选择合适的超压保护压力值，选择合适的安全阀，装在安全阀接口400后，打开安全阀前的第二阀体41，实现超压保护功能；根据试验压力，选择合适的压力表，安装在压力表接口500上后，打开压力表前的第三阀体51，实现试验过程的压力实时读数。试验过程中，若压力表接口500处出现泄漏，则可通过关闭第三阀体51进行隔离，隔离后进行相应的泄漏处理；升压过程中，逆止阀15可防止放射性的介质回流污染相应的水源及部分进水打压装置。

泄压方式：当容器水压试验保压结束后，可通过打开第六阀体72后，通过缓慢打开泄压阀71来进行泄压，泄压阀71后可连接透明软管，并根据泄压时排水量的大小来选择引流至地漏或者水桶内，由于采用针型阀，针型阀的孔径小，容易实现泄压速率的控制。

排水方式：当容器水压试验结束后，如果能通过系统上的阀门排水至相应的废液收集系统，则通过系统阀门排水；如无法通过系统上的阀门排水，则可将在排水口800连接透明软管，将水引流至相应的地坑进行排水；为节省排水时间，针对大容积的容器部分采用加压排水方式，实施方式为连接气源向容器充压缩空气排水，具体可通过气源接口900连接气源，打开第八阀体91、进水阀21，即可向容器内加压缩空气，实现加压排水。

临时取水方式：由于水压试验现场经常需要临时用水，而现场水源离工作点一般距离较远，人员用水桶抬水的话，效率低，且容易误碰设备；通过临时用水接口600，可以满足现场临时接水的需求，即打开第五阀体61即可实现临时取水。

临时用气方式：由于核电站容器水压试验涉及部分需要水压试验吹扫后的容器，可通过气源接口900连接气源，打开第八阀体91、进水阀21即可对容器进行充气吹扫。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：包括水源接口、容器接口、连接在所述的水源接口、容器接口之间的主管道、设置在所述的主管道上的进水阀、连接在所述的主管道上的试验泵接口组件、超压保护组件以及压力读取组件，

所述的试验泵接口组件包括试验泵接口管、设置在所述的试验接口管上的第一阀体，所述的试验泵接口管的一端与所述的主管道相连通，所述的试验泵接口管的另一端形成试验泵接口；

所述的超压保护组件包括超压保护管、设置在所述的超压保护管上的第二阀体，所述的超压保护管的一端与所述的主管道相连通，所述的超压保护管的另一端形成安全阀接口；

所述的压力读取组件包括压力读取管、设置在所述的压力读取管上的压力表接口、第三阀体以及第四阀体，所述的压力读取管的一端与所述的主管道相连通，所述的第三阀体、第四阀体分别设置在所述的压力表接口的上下游。

2.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括连接在所述的主管道上的临时用水组件，所述的临时用水组件包括临时用水管、设置在所述的临时用水管上的第五阀体，所述的临时用水管的一端与所述的主管道相连通，所述的临时用水管的另一端形成临时用水接口。

3.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括连接在所述的主管道上的泄压组件，所述的泄压组件包括泄压管、设置在所述的泄压管上的泄压阀、第六阀体，所述的泄压管的一端与所述的主管道相连通，所述的第六阀体设置在所述的泄压阀的上游。

4.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括连接在所述的主管道上的排水组件，所述的排水组件包括排水管、设置在所述的排水管上的第七阀体，所述的排水管的一端与所述的主管道相连通，所述的排水管得另一端形成排水口。

5.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括连接在所述的主管道上的气源接口组件，所述的气源接口组件包括气源接口管、设置在所述的气源接口管上的第八阀体，所述的气源接口管的一端与所述的主管道相连通，所述的气源接口管的另一端形成气源接口。

6.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括连接在所述的主管道上的临时用水组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件，所述的试验泵接口组件、临时用水组件、超压保护组件、压力读取组件、泄压组件、排水组件以及气源接口组件沿所述的主管道的上游至下游依次设置。

7.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的主管道与所述的水源接口、容器接口之间通过软管连接，连接所述的主管道与所述的水源接口之间的软管为透明的软管；连接所述的主管道与所述的容器接口之间的软管为承压至少300bar的软管。

8.根据权利要求7所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的软管与所述的水源接口、容器接口之间通过连接管连接，所述的连接管连接所述的软管的一端为鱼鳞扣。

9.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括设置在所述的主管道上的可视流量计。

10.根据权利要求1所述的一种核电站容器水压试验进水打压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括设置在所述的主管道上的滤网。