CN110911021B - 一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于公开一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，包括提供高能管内部流体介质的回路单元及模拟泄漏管道状态的模拟管道单元，与现有技术相比，可轻松自如的切换不同方位的管道泄漏位置，从而验证探测装置相对管道泄漏缺陷的不同位置的有效探测能力；还可模拟泄漏管道真实管道尺寸、材料以及管壁温度，特别是模拟核电厂主蒸汽管尺寸与材料等的回路装置尚未有公开信息，这样就能更好的反映泄漏流体相对管道的流动状况、管材表面的对泄漏流体的吸附作用与热量交换，实现对管道压力边界外泄漏探测装置全面的、充分的验证，保证其可靠性与有效性，实现本发明的目的。

Description

一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统
技术领域
本发明涉及一种管道泄漏率探测装置试验回路系统，特别涉及一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统。
背景技术
核电厂高能管道应用LBB技术首先需要能识别待应用管道可能出现的泄漏裂纹，并论证该泄漏裂纹在最大工况发生时仍能保证稳定，即不发生双端断裂。因此，采用管道泄漏探测装置来识别泄漏裂纹以及判断裂纹尺寸是支持应用LBB技术的方法之一，特别是针对主蒸汽管道的泄漏探测。所以，开展试验以验证待采用的管道泄漏探测装置是否可行且有效是非常有必要的，是保证LBB技术可靠应用的基础。
验证管道泄漏探测装置功能有效性的试验是通过一个提供高能管内部流体介质的回路以及模拟泄漏管道状态的装置来共同实现的。
目前，核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统有以下特征：(1)回路系统由主管与若干分支管组成，主管入口与能提供高能管内部流体介质的回路相连，各分支管分别与模拟泄漏管道的一个泄漏部位相连；(2)模拟泄漏管道沿管道轴向包含一定数量的出现泄漏的截面，每个泄漏截面沿环向分布若干泄漏缺陷模拟开口；(3)模拟泄漏管道可以有或无保温层装置，管道内部设有加热装置，以保证管壁温度与泄漏工况管壁温度相同；加热装置通过设在管道内外壁的温度测量计作为控制依据，实现加热与恒温；(4)核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统可以模拟一个或多个管道部位同时泄漏，也可以模拟管道轴向与环向不同部位的泄漏；(5)待验证的泄漏探测装置可直接或间接安装于管道外壁，或管道侧向一定距离位置。
一般的应用LBB技术的高能管道泄漏裂纹直接探测装置的验证试验存在一些缺陷：(1)验证探测装置相对管道泄漏缺陷的不同位置的验证实现困难，或只实现一个或少量的泄漏缺陷的探测验证，而未能实现沿轴向与环向多维度缺陷的充分探测能力验证。而对于泄漏探测，穿透缺陷的部位是一个未知的、随机的参数，只有更全面的模拟验证，才能验证其可靠性与有效性。(2)泄漏管道模拟件模拟真实管道尺寸、材料以及管壁温度的，特别是模拟核电厂主蒸汽管尺寸与材料等的回路装置尚未有公开信息；但真实的模拟能更好的反映泄漏流体相对管道的流动状况、管材表面的对泄漏流体的吸附作用与热量交换。
因此，特别需要一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，针对现有技术的不足，灵活模拟管道各种可能泄漏位置，同时具备泄漏位置轴向距离与环向方位的调节控制、泄漏部位数量的调节控制、泄漏量与温度的调节与精确控制，能充分有效的验证泄漏探测装置的有效性、普适性和精确性等功能要求，设计先进。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，其特征在于，包括提供高能管内部流体介质的回路单元及模拟泄漏管道状态的模拟管道单元，所述模拟管道单元包括一模拟真实管道外径尺寸、材料类型与运行温度条件的圆筒形的管体，所述管体中间的横截面上沿周向上分布有若干开孔，所述回路单元包括可调温调压的流体介质源、回路母管和若干回路支管，所述回路母管的一端与所述流体介质源相连接，所述回路母管的另一端分别与所述回路支管的一端相连接，所述回路支管的另一端与所述管体上的开孔相连接；所述管体的外表面沿轴向上一定间距的横截面上沿环向设置有若干测温元件；所述管体内侧沿轴向可间断的吊装有若干加热装置。
在本发明的一个实施例中，在所述回路母管的前端分别依次设置有控制装置，如球阀、常开调节阀和常开止回阀。
在本发明的一个实施例中，在所述回路母管上按一定间距设置有压力计、温度计和流量计。
在本发明的一个实施例中，在所述回路支管与所述管体的开孔之间靠近所述开孔的位置设置有电动控制开启的调节装置，如调节阀。
在本发明的一个实施例中，所述加热装置通过支撑件吊装在所述管体的内侧。
本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，与现有技术相比，可轻松自如的切换不同方位的管道泄漏位置，从而验证探测装置相对管道泄漏缺陷的不同位置的有效探测能力；还可模拟泄漏管道真实管道尺寸、材料以及管壁温度，特别是模拟核电厂主蒸汽管尺寸与材料等的回路装置尚未有公开信息，这样就能更好的反映泄漏流体相对管道的流动状况、管材表面的对泄漏流体的吸附作用与热量交换，实现对管道压力边界外泄漏探测装置全面的、充分的验证，保证其可靠性与有效性，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统的结构示意图；
图2为本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统的流程图；
图3为本发明的泄漏管道模拟装置与探测装置的模拟示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1至图3所示，本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，包括提供高能管内部流体介质的回路单元及模拟泄漏管道状态的模拟管道单元，模拟管道单元包括一模拟真实管道外径尺寸与材料类型的圆筒形的管体1，管体1中间的横截面上沿周向上分布有开孔3、开孔4、开孔5、开孔6、开孔7、开孔8、开孔9和开孔10，开孔3、开孔4、开孔5、开孔6、开孔7、开孔8、开孔9和开孔10用于模拟环向上不同角度的泄漏部位；回路单元包括可调温调压的流体介质源2、回路母管11和若干回路支管18，回路母管11的一端与流体介质源2相连接，回路母管11的另一端分别与回路支管18的一端相连接，回路支管18的另一端分别与管体1上的开孔3、开孔4、开孔5、开孔6、开孔7、开孔8、开孔9和开孔10相连接；管体1的外表面沿轴向上一定间距的横截面上沿环向设置有测温元件24、测温元件25、测温元件26、测温元件27、测温元件28、测温元件29、测温元件30和测温元件31；管体1的内侧沿轴向可间断的吊装有加热装置20和加热装置21。
在本实施例中，在回路母管11的前端分别依次设置有球阀15、常开调节阀16和常开止回阀17；在回路母管11上按一定间距设置有压力计12、温度计13和流量计14。
在本实施例中，在回路支管18与管体1的开孔之间靠近开孔的位置设置有电动控制开启的调节阀19。
在本实施例中，加热装置20和加热装置21分别通过支撑件22和支撑件2223吊装在管体1的内侧。
当回路母管11的常开调节阀16与一个回路支管18上的调节阀19打开，即可模拟管道该部位的泄漏，通过常开调节阀16的开度或流体介质源2的压力可模拟不同的泄漏量。
本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统的工作过程如下：
1、打开回路母管11的球阀15与任何一个回路支管18的调节阀19，流体介质源2的流体通过回路母管11的球阀15，流经常开调节阀15与常开止回阀16，进入下游阀门打开的回路支管18，最后向模拟泄漏管道的管体1外排放，一般情况下管体1外设置有保温层，排放的流体在保温层中沿轴向与环向扩散。
2、如果需要探测其它部位的管道泄漏工况，可以关闭上一个打开的回路支管18的调节阀19。
3、如果有保温层，需要让保温层中气体得到充分更换，可以采取强迫流道措施。
4、下一步是使管体1外壁的测温元件都达到试验工况温度且恒定后。
5、再打开其它需要试验验证的管道泄漏方位的连接回路支管18的调节阀19，进行与步骤1相同的试验。
6、重复步骤2至步骤5，可以逐一实现不同方位泄漏探测能力的验证试验。
本发明的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，通过在管体横截面的环向不同角度上模拟泄漏部位以及与这些泄漏部位连接的管道系统提供稳定泄漏源，并且通过调节该系统的运行参数以实现不同的泄漏量；同时模拟泄漏的管道截面前后沿轴向保持一定长度的管道；这样就可以验证泄漏探测装置对不同距离的泄漏截面上的不同方位的泄漏部位的探测能力，保证了验证的充分性，进而保证了泄漏探测装置的充分有效性。
此外，在管体内设有加热装置，以保证模拟管道的管壁温度符合探测装置运行条件下的泄漏管道的实际温度，并保持恒定；这样可以更好的验证泄漏探测装置在运行条件下的可靠性与有效性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，其特征在于，向模拟泄漏工艺管道管壁外泄漏出去的流体介质来源于模拟泄漏工艺管道内的一个外径远小于模拟泄漏工艺管道外径尺寸的管道回路系统，也就是提供所述模拟泄漏工艺管道管壁外泄漏高能流体介质的回路单元，以及模拟泄漏工艺管道管壁与外部状态的模拟管道单元，所述模拟管道单元包括一模拟真实管道外径尺寸、材料类型与运行温度条件的圆筒形的管体，所述管体中间的横截面上沿周向上分布有多个开孔，所述回路单元包括可调温调压的高能流体介质源、回路母管和多个回路支管，所述回路母管的一端与所述高能流体介质源相连接，所述回路母管的另一端分别与所述回路支管的一端相连接，所述回路支管的另一端与所述管体上的开孔相连接；在所述回路单元的所述回路支管与所述管体的开孔之间靠近所述开孔的位置设置有电动控制开启与关闭的调节装置；所述管体的外表面沿轴向上一定间距的横截面上沿环向设置有若干测温元件；所述管体内侧沿轴向可间断的吊装有若干加热装置。
2.如权利要求1所述的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，其特征在于，在所述回路单元的母管的前端分别依次设置有控制开与关以及介质流量的装置。
3.如权利要求1所述的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，其特征在于，在所述回路单元的母管上按一定间距设置有压力计、温度计和流量计。
4.如权利要求1所述的核工艺管道泄漏率探测装置功能验证试验回路系统，其特征在于，所述加热装置通过支撑件吊装在所述管体的内侧。
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