CN110345330A - 一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法 - Google Patents

一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法 Download PDF

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李京
胡文盛
吴起
洪均
张潇宇
马旺发
许洪川
郝立民
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Abstract

本发明涉及核电维修技术领域，具体公开了一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法，通过对双层金属膨胀节内层与外层之间进行在线压力监测，并与初始压力对比，实现双层金属膨胀节任意单独一层破损的在线监测，以及时对破损的双层金属膨胀节进行修复，避免双层金属膨胀节发生泄漏，确保了双层金属膨胀节的在线安全，保证管道安全运行。

Description

一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法
技术领域
本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法。
背景技术
双层金属膨胀节的结构如图1、图2所示，为压力管道边界，为管道热胀冷缩起轴向补偿作用，其破损会造成压力管道介质泄漏。比如核电厂二回路用双层金属膨胀节破损，将引起核电站常规岛二回路的蒸汽泄漏，从而导致核电站停机，同时核电厂厂房内也会由此产生大量蒸汽，可能造成火灾报警探头误报。
目前，M310型压水堆核电站用双层金属膨胀节的泄漏监测只应用外观目视的方式开展，此种监测方法存在一定的局限性，即在监测过程中只有当内部蒸汽介质外漏时才能发现，而这时的双层金属膨胀节的内层和外层均已发生破损。当双层金属膨胀节内、外层中任意一层单独破损时，目前的监测方案无法在线监测出来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置及方法，实现对双层金属膨胀节任意单独一层破损的在线监测。
本发明的技术方案如下：
一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置，用于监测双层金属膨胀节的破损情况，所述的双层金属膨胀节分为外层和内层，所述的外层与内层均为波纹管结构，作为压力管道边界，为管道热胀冷缩起轴向补偿作用；
所述的双层金属膨胀节沿轴向竖直设置，耳板位于双层金属膨胀节的下部，环板位于双层金属膨胀节的上部；
在所述的耳板和环板之间设有双头螺柱，通过螺母将双头螺柱分别与耳板和环板固定，以对双层金属膨胀节的伸缩行程进行限位；
监测装置包括等径三通接头、压力管道、阀门A、压力表接头、压力表、阀门B；
在所述双层金属膨胀节直端管下部开孔部位设有接头，且接头伸入双层金属膨胀节的外层和内层之间；
所述的压力管道通过等径三通接头分为三条支管；
其中支管A通过压力表接头与压力表相连，在支管A上设有阀门A；
支管B与压力气源连通，在支管B上设有阀门B；
支管C与接头相连。
所述的压力表接头与压力表之间采用螺纹密封方式连接。
一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，采用所述的监测装置进行操作，包括以下步骤：
步骤1：双层金属膨胀节离线状态压力监测；
步骤2：双层金属膨胀节在线状态压力监测；
步骤3：双层金属膨胀节在线状态判断。
具体包括以下步骤：
步骤1：双层金属膨胀节离线状态压力监测；
双层金属膨胀节内层以内未流通介质时为双层金属膨胀节的离线状态，此时开启阀门A和阀门B，通过压力气源对双层金属膨胀节内层与外层之间进行充压，待压力表读数稳定后记录双层金属膨胀节内层与外层之间的初始压力P；
步骤2：双层金属膨胀节在线状态压力监测；
双层金属膨胀节内层以内流通介质时为双层金属膨胀节的在线状态，此时开启阀门A，关闭阀门B，实时监测压力表，记录双层金属膨胀节内层与外层之间的在线压力P1；
步骤3：双层金属膨胀节在线状态判断；
通过对比在线压力P1与初始压力P的大小判断双层金属膨胀节的在线状态。
步骤3中，当P1＜P且P1逐渐稳定在常压状态时，双层金属膨胀节在线状态为外层存在破损；
当P1＝P且P1保持稳定时，双层金属膨胀节在线状态为正常；
当P1＞P且P1逐渐稳定在与双层金属膨胀节内层管道压力保持一致状态时，双层金属膨胀节在线状态为内层存在破损。
还包括步骤4：双层金属膨胀节在线泄漏预防；
通过步骤3的判断结果，对双层金属膨胀节开展对应的处理，预防发生在线泄漏。
步骤1中，当压力表读数维持稳定在压力P，且0＜P＜内层压力时，调整阀门B到关闭状态，停止充压，观察压力表读数维持稳定在压力P，0＜P＜内层压力，则P为双层金属膨胀节内层与外层之间的初始压力。
步骤4中，当在线状态为外层存在破损时，对双层金属膨胀节进行在线修复处理；
当在线状态为正常时，对双层金属膨胀节继续进行在线监测；
当在线状态为内层存在破损时，对双层金属膨胀节进行离线更换。
本发明的显著效果在于：
(1)本发明解决了当前应用外观目视方式对双层金属膨胀节泄漏监测的局限性，实现了双层金属膨胀节外层单独破损或内层单独破损时的在线监测发现。
(2)本发明通过对双层金属膨胀节内层与外层之间进行在线压力监测，并与初始压力对比，实现双层金属膨胀节任意单独一层破损的在线监测，以及时对破损的双层金属膨胀节进行修复，避免双层金属膨胀节发生泄漏，确保了双层金属膨胀节的在线安全，保证管道安全运行。
附图说明
图1为双层金属波纹管轴向半面结构示意图；
图2为双层金属波纹管径向结构示意图；
图3为在线泄漏监测装置示意图。
图中：1-耳板；2-接头；3-外层；4-内层；5-双头螺柱；6-螺母；7-环板；8-双层金属膨胀节；9-等径三通接头；10-压力管道；11-阀门A；12-压力表接头；13-压力表；14-阀门B。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图3所示的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置，用于监测双层金属膨胀节8的破损情况，包括等径三通接头9、压力管道10、阀门A11、压力表接头12、压力表13、阀门B14。
如图1、图2所示，所述的双层金属膨胀节8分为外层3和内层4，所述的外层3与内层4均为波纹管结构，作为压力管道边界，为管道热胀冷缩起轴向补偿作用。
所述的双层金属膨胀节8沿轴向竖直设置，耳板1位于双层金属膨胀节8的下部，环板7位于双层金属膨胀节8的上部，均与双层金属膨胀节8的外层3和内层4采用焊接方式连接。在所述的耳板1和环板7之间设有双头螺柱5，通过螺母6将双头螺柱5分别与耳板1和环板7固定，以对双层金属膨胀节8的伸缩行程进行限位。
在所述双层金属膨胀节8直端管下部开孔部位设有接头2，且接头2伸入双层金属膨胀节8的外层3和内层4之间，采用焊接方式连接。
所述的压力管道10通过等径三通接头9分为三条支管，其中支管A通过压力表接头12与压力表13相连，在支管A上设有阀门A11；支管B与压力气源连通，在支管B上设有阀门B14；支管C与接头2相连。
所述的压力表接头12与压力表13之间采用螺纹密封方式连接。
一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，采用上述装置进行操作，根据压力监测结果，判断双层金属膨胀节8的在线状态，预防其发生泄漏，包括以下步骤：
步骤1：双层金属膨胀节离线状态压力监测
双层金属膨胀节8内层以内未流通介质时为双层金属膨胀节8的离线状态，此时开启阀门A11和阀门B14，通过压力气源对双层金属膨胀节8内层与外层之间进行充压；
当压力表13读数维持稳定在压力P，且0＜P＜内层压力时，关闭阀门B14，停止充压，观察压力表13读数继续维持稳定在压力P，且0＜P＜内层压力，则P为双层金属膨胀节8内层与外层之间的初始压力；
步骤2：双层金属膨胀节8在线状态压力监测
双层金属膨胀节8内层以内流通介质时为双层金属膨胀节8的在线状态，此时开启阀门A11，关闭阀门B14，实时监测压力表13，记录双层金属膨胀节8内层与外层之间的在线压力P1；
步骤3：双层金属膨胀节8在线状态判断
通过对比在线压力P1与初始压力P的大小判断双层金属膨胀节8的在线状态：
当P1＜P且P1逐渐稳定在常压状态时，双层金属膨胀节8在线状态为外层存在破损；
当P1＝P且P1保持稳定时，双层金属膨胀节8在线状态为正常；
当P1＞P且P1逐渐稳定在与双层金属膨胀节8内层管道压力保持一致状态时，双层金属膨胀节8在线状态为内层存在破损。
步骤4：双层金属膨胀节8在线泄漏预防
通过步骤3的判断结果，对双层金属膨胀节8开展对应的处理，预防发生在线泄漏：
当在线状态为外层存在破损时，对双层金属膨胀节8进行在线修复处理；
当在线状态为正常时，对双层金属膨胀节8继续进行在线监测；
当在线状态为内层存在破损时，对双层金属膨胀节8进行离线更换。

Claims (8)

1.一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置，用于监测双层金属膨胀节(8)的破损情况，所述的双层金属膨胀节(8)分为外层(3)和内层(4)，所述的外层(3)与内层(4)均为波纹管结构，作为压力管道边界，为管道热胀冷缩起轴向补偿作用；
所述的双层金属膨胀节(8)沿轴向竖直设置，耳板(1)位于双层金属膨胀节(8)的下部，环板(7)位于双层金属膨胀节(8)的上部；
在所述的耳板(1)和环板(7)之间设有双头螺柱(5)，通过螺母(6)将双头螺柱(5)分别与耳板(1)和环板(7)固定，以对双层金属膨胀节(8)的伸缩行程进行限位；
监测装置的特征在于：包括等径三通接头(9)、压力管道(10)、阀门A(11)、压力表接头(12)、压力表(13)、阀门B(14)；
在所述双层金属膨胀节(8)直端管下部开孔部位设有接头(2)，且接头(2)伸入双层金属膨胀节(8)的外层(3)和内层(4)之间；
所述的压力管道(10)通过等径三通接头(9)分为三条支管；
其中支管A通过压力表接头(12)与压力表(13)相连，在支管A上设有阀门A(11)；
支管B与压力气源连通，在支管B上设有阀门B(14)；
支管C与接头(2)相连。
2.如权利要求1所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测装置，其特征在于：所述的压力表接头(12)与压力表(13)之间采用螺纹密封方式连接。
3.一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，采用如权利要求2所述的监测装置进行操作，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：双层金属膨胀节离线状态压力监测；
步骤2：双层金属膨胀节在线状态压力监测；
步骤3：双层金属膨胀节在线状态判断。
4.如权利要求3所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1：双层金属膨胀节离线状态压力监测；
双层金属膨胀节内层以内未流通介质时为双层金属膨胀节的离线状态，此时开启阀门A(11)和阀门B(14)，通过压力气源对双层金属膨胀节内层与外层之间进行充压，待压力表(13)读数稳定后记录双层金属膨胀节内层与外层之间的初始压力P；
步骤2：双层金属膨胀节在线状态压力监测；
双层金属膨胀节内层以内流通介质时为双层金属膨胀节的在线状态，此时开启阀门A(11)，关闭阀门B(14)，实时监测压力表(13)，记录双层金属膨胀节内层与外层之间的在线压力P1；
步骤3：双层金属膨胀节在线状态判断；
通过对比在线压力P1与初始压力P的大小判断双层金属膨胀节的在线状态。
5.如权利要求4所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，其特征在于：步骤3中，当P1＜P且P1逐渐稳定在常压状态时，双层金属膨胀节在线状态为外层存在破损；
当P1＝P且P1保持稳定时，双层金属膨胀节在线状态为正常；
当P1＞P且P1逐渐稳定在与双层金属膨胀节内层管道压力保持一致状态时，双层金属膨胀节在线状态为内层存在破损。
6.如权利要求3～5任一项所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，其特征在于：还包括步骤4：双层金属膨胀节在线泄漏预防；
通过步骤3的判断结果，对双层金属膨胀节开展对应的处理，预防发生在线泄漏。
7.如权利要求6所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，其特征在于：步骤1中，当压力表(13)读数维持稳定在压力P，且0＜P＜内层压力时，调整阀门B(14)到关闭状态，停止充压，观察压力表(13)读数维持稳定在压力P，0＜P＜内层压力，则P为双层金属膨胀节内层与外层之间的初始压力。
8.如权利要求7所述的一种双层金属膨胀节在线泄漏监测方法，其特征在于：步骤4中，当在线状态为外层存在破损时，对双层金属膨胀节(8)进行在线修复处理；
当在线状态为正常时，对双层金属膨胀节(8)继续进行在线监测；
当在线状态为内层存在破损时，对双层金属膨胀节(8)进行离线更换。
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