CN112382422A - 压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 - Google Patents
压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112382422A CN112382422A CN202011254376.7A CN202011254376A CN112382422A CN 112382422 A CN112382422 A CN 112382422A CN 202011254376 A CN202011254376 A CN 202011254376A CN 112382422 A CN112382422 A CN 112382422A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sealing ring
- pressure
- water
- catcher
- communicated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/002—Detection of leaks
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/003—Remote inspection of vessels, e.g. pressure vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
本发明公开了压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法,包括管道、连通于管道的手动打压泵、贮水箱、接头组件、捕集器,连通于捕集器的真空泵,所述接头组件包括:用于连通于待测内外密封环环腔的接头组件A,连通有泄漏检测管的接头组件C。采用真空吸水的工作方式,利用极限近似法将混合相时的压力变为单项压力,解决合格试验水注满密封环环腔的技术难题;采用“加快液体表面气体对流、减小气压”的方案,实现水从液体向气态的快速转化的方法,解决了环腔内残留水排干技术的难题;采用抽真空的技术解决了密封环的环腔内不能形成排气回路,不能使气态水排出密封环环腔的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及核设备密封检测领域,具体压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法。
背景技术
欲完成对反应堆本体及一回路密封性能的检查,需要具备专用的压水型反应堆系统和专用打压设备。欲完成对压水型反应堆一回路压力容器压力边界的密封性能的紧密性水压试验。
周新华等人对AP1000反应堆压力容器的制造难点与监造应对措施进行了说明,主要结合工程实践案例进行了经验反馈和改进措施;王浩对AP1000机组反应堆压力容器顶盖在役检查进行了研究,主要分析了AP1000机组反应堆压力容器顶盖及贯穿件在材料和结构上的优化方法,介绍了在役检查的策略及要求;熊光明等人对CPR1000反应堆压力容器密封性能模拟技术进行了研究,主要对运行期间的载荷及载荷组合进行了仿真分析;廖家麒等人对反应堆压力容器密封性能及结构优化进行了分析,主要对顶盖法兰锥段、顶盖法兰厚度、密封面倾角等特性进行了分析。
根据文献查询,尚未发现对压力容器密封面进行密封性能试验的专用设备或研究。目前,国内对该方向的研究尚属空白阶段,因此,加大对压力容器密封性能检测的研究已经成为一个急迫的工程应用问题。
压力容器密封面如图2所示,其结构是,压力容器组件100:包括压力容器壳11、压力容器壳11内的密封结构,压力容器壳11内壁区域为承压室14,所述密封结构具有外密封环12、内密封环13,待测内外密封环环腔15为外密封环12、内密封环13之间的区域。
这种结构,需要对待测内外密封环环腔15进行密封检测,其仅具备1个进出口,且需要对内外密封环进行检测,且其内部为狭窄的空隙区域。在其他普通技术领域只需进行气密性检测,因此只需进行负压检测或加气压检测即可。而本发明的该区域需要承受很高的水压,因此,需要进行比气密性更严格的水压密封检测。且如何将水注入、以及如何将水排出是本发明最为难以处理的技术难点。
发明内容
本发明目的提供压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法,可以完成对两道密封环进行紧密性水压检测,同时解决注水和排水难题,达到检测不影响待测内外密封环环腔的后续使用的目的。
本发明通过下述技术方案实现:
压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,
包括管道、连通于管道的手动打压泵、贮水箱、接头组件、捕集器,连通于捕集器的真空泵,所述接头组件包括:用于连通于待测内外密封环环腔的接头组件A,连通有泄漏检测管的接头组件C。
捕集器在充水前的空气抽真空阶段仅作为过流的通道,在排水阶段进行抽真空的目的是作为增设的气水分离隔离装置和缓冲装置,以杜绝液态水直接进入真空泵;可以利用真空泵对捕集器持续的抽真空处理,对环腔内的水进行排干处理,使得真空泵可以执行对水的负压吸附,打破真空泵只能对空气进行抽取的惯性思维。
贮水箱作用是为环腔进行注水;泄漏检测管的作用是联通大气,观测内密封环是否泄漏;由于内密封环内侧有压力,若在存在泄漏则该路径形成联通,因此会出现液位上涨的情况,因此可以观测其位置的液位的状态来对内密封环的密封性能进行辨识。
手动打压泵的作用是对系统升压,将系统的压力提高后,增加水压,由于内密封环内侧有压力(承压室),且该压力大于我们增设的水压的,因此此时的水压是作用在外密封环上的,可以观测系统此时的内部压力是否降低来识别外密封环是否再水压时的密封性能。
还包括连通于管道的压力表A或/和压力表B。其中,压力表A可以用于观测升压过程或降压过程中的值,避免系统过压,压力表B或真空泵自身的真空表实现对真空度的观测。
捕集器具有与管道连通的第一连管、与真空泵连通的第二连管,第一连管位于捕集器内的一端低于第二连管位于捕集器内的一端。这种设置可以实现良好的气水隔离作用。
优选的,第二连管为真空橡胶管。
优选的,所述泄漏检测管为上端连通大气的透明管。
优选的,接头组件还包括连通有排水间隔的接头组件B。
优选的,排水间隔为一积液池或积液瓶或大气。
接头组件B可以连接排水间隔将管道内的水排出。
优选的,所述捕集器为置于低温环境下的透明玻璃容器或内置有湿度计的透明玻璃容器或透明玻璃容器。
基于压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统的检测方法,包括以下步骤:
S1、将接头组件A与压力容器组件中的待测内外密封环环腔连接,压力容器组件包括压力容器壳、压力容器壳内的密封结构,压力容器壳内壁区域为承压室,所述密封结构具有外密封环、内密封环,待测内外密封环环腔为外密封环、内密封环之间的区域;
S2、隔离手动打压泵、贮水箱、接头组件B、接头组件C,打开捕集器使真空泵、捕集器、待测内外密封环环腔连通,启动真空泵,待待测内外密封环环腔内气体排至预设真空度后隔离捕集器;
S3、打开贮水箱,待测内外密封环环腔内充水后隔离贮水箱;
S4、打开接头组件C,观测泄漏检测管,若泄漏检测管出现液位持续性上涨,则判定内密封环密封故障,若泄漏检测管出现液位保持,则判定内密封环密封正常、则隔离接头组件C后转S5;
S5、打开手动打压泵并进行升压操作,使待测内外密封环环腔内压力上升至小于于承压室内压力;
S6、观测管道内压力是否出现降低,若管道内压力降低,则判定外密封环密封故障,若管道内压力保持,则判定外密封环密封正常、则转S7;
S7、打开手动打压泵并进行降压操作,待压力降低到预设值后隔离手动打压泵;
S8、打开捕集器使真空泵、捕集器、待测内外密封环环腔连通,启动真空泵,利用捕集器的汽水分离隔离作用和缓冲作用,通过真空泵对捕集器进行抽真空处理,重复多次、直到进入捕集器的水由液态变为雾气、再到没有雾气后或观测捕集器内壁无露水形成或观测捕集器内置的湿度计的显示值为预定湿度时停止或观测真空泵的真空度稳定时停止。
S4之前,还需多次重复S2、S3,直到待测内外密封环环腔内充水满后隔离贮水箱;
S8之后,通过接头组件C连接氮气,将氮气注入待测内外密封环环腔内。
压水堆作为主要的反应堆类型,在核电建设中具有重要地位。随着压水堆的大范围推广及应用,加大对压水堆的换料、检修等工作的研究,在实际应用及理论研究等方面均具有特殊的意义。
核反应堆压力容器是反应堆冷却剂系统承压边界中最为重要的设备之一,在反应堆服役期间不可更换,其寿命期决定了整个反应堆的服役年限。反应堆压力容器顶盖开关是反应堆安全运行的重要环节,是反应堆换料、大修的重要内容和前提。
根据顶盖开关流程及《反应堆压力容器使用说明书》的相关规定,压水型反应堆在新建、换料、检修等过程中,须对反应堆一回路系统压力边界密封性能进行打压试验,以保证反应堆在运行过程中无密封性泄漏,确保反应堆的安全运行。安装好密封环并完成关盖等整个安装过程后,需对压水型反应堆一回路压力容器压力边界的密封性能进行紧密性水压试验,以完成对反应堆本体、一回路、两道密封环等相关密封部位的密封性能检查。
本发明在模块化设计思路的指引下,结合工程现场具体情况,设计了一套集抽真空模块、注水模块、排水模块、升/降压模块以及泄漏检测模块为一体的打压系统。该系统设计的各功能模块功能与结构相对独立,该设计方案便于系统的操作及维护,同时各功能模块之间以标准接口的方式进行连接与配合,便于对独立零部件进行装拆及检修,各模块功能简述如下:
(1)抽真空模块主要实现待测内外密封环环腔(密封圈环腔)内系统的抽真空工作;
(2)注水模块主要实现系统的注水以及内密封环检漏功能;
(3)排水模块主要实现配合抽真空模块实现系统的排水功能;
(4)升/降压模块主要实现系统的升压、降压以及升/降压时的速率调节功能;
为了保证各模块功能的相对独立,采用通用接口连接的方式提高设备的通用性及检修便捷性。
本发明的主要技术难点及创新技术主要为以下三点:
1、合格试验水注满待测内外密封环环腔(密封环环腔)技术:
为了解决环腔不能完全注满水的技术难题,提出了“抽真空排气,腔内真空吸水”的设计方案。该方案的原理是:先对需充水的待测内外密封环环腔进行抽真空,再将充水管路与待测内外密封环环腔连接,利用待测内外密封环环腔内真空负压的吸力作用,完成“吸水”的工作过程。该设计方法的空间剩余气体体积计算公式1如下:
S剩余=(1-x)y×100% (1);
其中,S剩余——剩余其他体积百分比;x——单次充水百分比;y——充水次数。
由上述公式可知,随着充水次数的增加,剩余气体体积百分比会呈指数倍数关系减小。根据极限逼近原理,当充水次数无限增加时,剩余气体体积百分比将无限减小。因此,该过程需要多次执行,直到达到指标为止。
根据工程经验及相关技术研究分析,为了便于计算及压力控制,利用极限近似法将混合相时的压力变为单项压力。结合理论公式,在设计中尽量减小S 剩余值,即x数值应优先取较大值,以实现最大充水量。
2、环腔内残留水排干技术:
由于本发明的环腔仅有1个进出口,因此,环腔内残留水排干的方式在传统技术中,都是采用增设水、气回路的方法排干,且在本发明技术领域中,采用增设水、气回路的方法很难实现,会导致密封结构出现结构性破坏。同时,由毛细现象(液体会利用表面张力附着在环腔内壁,无法被完全排干)可知,即使采用了增设水、气回路的方法,只要在液态状态下,都无法解决因表面张力造成的技术瓶颈。本发明提出了充分利用水形态的转化以实现密封环环腔内残留水的彻底排干的设计思路,利用水从液态向气态或固态的转化来实现排水。由于水在固态情况下温度过低,不能满足工程需要,不能采用将液态水转化为固体的设计思路。最终选择将水从液态向气态的排水方式,以实现密封环的排水;因此,本发明的真空泵和捕集器再充水阶段仅左排气作用,对到环腔的整个路径进行排空处理,在排水时,由于仅有1个进出口,水无法自流出,因此利用捕集器和真空泵组成排水驱动系统,其中真空泵对捕集器内的空气进行排空,留出的空间则被环腔内的水占据,直到其环境内壁的水完全被排出为止,其过程中会出现雾化现象,这个过程中,根据水的物理特性知识,水从液态向气态转化可以通过加热或者挥发等多种方式实现。结合工作现场对热源控制较为严格的特殊性要求,加热方式在本次设计中很难被选用。排除加热方式后,提出了采用“加快液体表面气体对流、减小气压”的设计方案,实现水从液体向气态的快速转化。由于密封环的环腔内不能形成排气回路,将气态水排出密封环环腔成为一个新的问题。最终确定采用抽真空的技术来实现对水蒸气的排出工作。
3、残留水检测技术:
虽然残留水可以被排出,但由于密封环环腔为不可达的密闭空间,无法对环腔内剩余的残留水进行测量与标定,无法准确判断环腔内的残留水是否已经充分彻底排尽。为了解决无法标定残余水残余量的难题,提出了多种辨识方法:可以通过观测雾化现象的程度来确认是否排干水分,也可以通过湿度计来测定是否排干达标,也可以观测捕集器内壁是否会出现新的液滴,也可以通过“环腔真空度判定法”。
其中,“观测雾化现象的程度”和“观测捕集器内壁是否会出现新的液滴”的观测方法的研究思路为:在整个过程中,由于上述水蒸汽量大,因此一开始的捕集器内部会呈现大量雾化现象,随着液体水的减少,雾化的水分也变少,因此整个过程会表现出雾化程度逐渐降低的变化,以没有雾化现象为基准,可以初略的定性判断环腔排干。
其中,通过湿度计来测定可以实现定量的分析判断环腔排干程度。
其中,“环腔真空度判定法”的观测方法的研究思路为:对密闭环腔进行抽真空工序并进行额定时间保压,由于密封环内的环腔有残留水存在,水在低压状态下不断从液态转化为气态,气态水蒸气将降低密封环内环腔内的真空度,破坏了密封环内环腔的负压稳定;工作工程中只有当环腔内的残留水彻底排干时,环腔内的真空度才能保持恒定不变。根据以上设计原理,通过检测密封环环腔内真空度数值是否保持稳定这个易读且量化的标准,来判定环腔内残留水是否已完全排尽。
本发明的有益效果为:
在实际工作项目中,该系统首次应用于压水型反应堆紧密性水压试验。系统与反应堆连接正确连接后,完成了抽真空、注水、内密封环泄漏检测、升压、保压、外密封环泄漏检测、降压、排水及环腔充氮气工作,现场操作数据与设计值相吻合,判定反应堆一回路压力边界无泄漏。安全、可靠地完成了该反应堆两道密封环密封性能检查工作。
其成功的解决了充水、排干水的技术难题,可以实现紧密性水压试验。
该套打压系统及设备具有较强的创新性,该设计理念及技术方案在反应堆紧密性水压试验领域尚属首次,该系统在工程应用中的优良表现更是填补了国内对该研究方向的很多空白。在压水堆反应堆的成功应用,既验证了该套所设计的打压系统及设备的创新设计的合理性,也考验了新研制系统的性能可靠性,同时也为后续压水型反应堆新建、调试、换料、检修等工作提供了设计思路参考。
在后续压水型反应堆新建、调试、换料、检修等过程中,该系统可直接用于反应堆一回路压力边界紧密性水压试验。该项创新设计理念对该领域压水型反应堆换料检修工作产生深远影响。
基于以上设计原理,可对部分结构的形状尺寸进行修改,广泛推广到其他领域,为密封容器检漏技术的研究提供了一定的参考价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为压力容器组件的结构示意图。
附图3为本发明检测方法的流程示意图。
附图4为系统抽真空示意图。
附图5为系统注水示意图。
附图6为内密封环泄漏检测示意图。
附图7系统升压示意。
附图8系统排水示意图。
附图9系统残留水检测示意图。
图中的附图标记分别表示为:1、真空泵;2、手动打压泵;3、管道;4、贮水箱;5、高压焊接截止阀;6、压力表A;7、接头组件;8、压力表 B;9、捕集器;10、真空橡胶管;11、压力容器壳;12、外密封环;13、内密封环;14、压力容器承压室;15、待测内外密封环环腔;100、压力容器组件;71、接头组件A;72、接头组件B;73、接头组件C;74、泄漏检测管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1、图2、图3所示:
压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,
包括管道3、连通于管道的手动打压泵2、贮水箱4、接头组件7、捕集器9,连通于捕集器9的真空泵9,所述接头组件7包括:用于连通于待测内外密封环环腔15的接头组件A71,连通有泄漏检测管74的接头组件C73。
捕集器9在充水前的空气抽真空阶段仅作为过流的通道,在排水阶段进行抽真空的目的是作为增设的气水分离隔离装置和缓冲装置,以杜绝液态水直接进入真空泵;可以利用真空泵对捕集器9持续的抽真空处理,对环腔内的水进行排干处理,使得真空泵可以执行对水的负压吸附,打破真空泵只能对空气进行抽取的惯性思维。
贮水箱4作用是为环腔进行注水;泄漏检测管74的作用是联通大气,观测内密封环是否泄漏;由于内密封环内侧有压力,若在存在泄漏则该路径形成联通,因此会出现液位上涨的情况,因此可以观测其位置的液位的状态来对内密封环的密封性能进行辨识。
手动打压泵2的作用是对系统升压,将系统的压力提高后,增加水压,由于内密封环内侧有压力(承压室),且该压力大于我们增设的水压的,因此此时的水压是作用在外密封环上的,可以观测系统此时的内部压力是否降低来识别外密封环是否再水压时的密封性能。
还包括连通于管道的压力表A6或/和压力表B8。其中,压力表A6可以用于观测升压过程或降压过程中的值,避免系统过压,压力表B8或真空泵9自身的真空表实现对真空度的观测。
捕集器9具有与管道连通的第一连管、与真空泵9连通的第二连管,第一连管位于捕集器9内的一端低于第二连管位于捕集器9内的一端。这种设置可以实现良好的气水隔离作用。
优选的,第二连管为真空橡胶管10。
优选的,所述泄漏检测管为上端连通大气的透明管。
优选的,接头组件7还包括连通有排水间隔的接头组件B72。
优选的,排水间隔为一积液池或积液瓶或大气。
接头组件B72可以连接排水间隔将管道内的水排出。
优选的,所述捕集器9为置于低温环境下的透明玻璃容器或内置有湿度计的透明玻璃容器或透明玻璃容器。
实施例2
如图3-图9所示;
基于压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统的检测方法,如图3所示,包括以下步骤:
S1、如图4所示,将接头组件A71与压力容器组件10中的待测内外密封环环腔15连接,如图2所示,压力容器组件10包括压力容器壳11、压力容器壳 11内的密封结构,压力容器壳11内壁区域为承压室14,所述密封结构具有外密封环12、内密封环13,待测内外密封环环腔15为外密封环12、内密封环13 之间的区域;
S2、隔离手动打压泵2、贮水箱4、接头组件B72、接头组件C73,打开捕集器9使真空泵9、捕集器9、待测内外密封环环腔15连通,如图4所示,启动真空泵9,待待测内外密封环环腔15内气体排至预设真空度后隔离捕集器9;
S3、如图5所示,打开贮水箱4,待测内外密封环环腔15内充水后隔离贮水箱4;
S4、如图6所示,打开接头组件C73,观测泄漏检测管,若泄漏检测管出现液位持续性上涨,则判定内密封环13密封故障,若泄漏检测管出现液位保持,则判定内密封环13密封正常、则隔离接头组件C73后转S5;
S5、如图7所示,打开手动打压泵2并进行升压操作,使待测内外密封环环腔15内压力上升至小于于承压室14内压力;
S6、如图7所示,观测管道内压力是否出现降低,若管道内压力降低,则判定外密封环12密封故障,若管道内压力保持,则判定外密封环12密封正常、则转S7;
S7、打开手动打压泵2并进行降压操作,待压力降低到预设值后隔离手动打压泵2;
S8、如图8所示,打开捕集器9使真空泵9、捕集器9、待测内外密封环环腔15连通,启动真空泵9,利用捕集器9的汽水分离隔离作用和缓冲作用,通过真空泵9对捕集器9进行抽真空处理,重复多次、直到进入捕集器9的水由液态变为雾气、再到没有雾气后或观测捕集器9内壁无露水形成或观测捕集器9 内置的湿度计的显示值为预定湿度时停止或观测真空泵9的真空度稳定时停止。
S4之前,还需多次重复S2、S3,直到待测内外密封环环腔15内充水满后隔离贮水箱4;
S8之后,通过接头组件C73连接氮气,将氮气注入待测内外密封环环腔15 内。
各个模块的隔离/打开可以采用设在各个模块上的开关阀实现。
实施例3
如图4-图9所示,
基于压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统的检测方法,包括以下步骤:
(1)系统工作之前,隔离各模块之间的连接,工作人员对隔离结果现场确认后,接通抽真空模块及排水模块,各个模块的隔离/打开可以采用设在各个模块上的开关阀实现,
(2)利用抽真空模块对密封环环腔进行抽真空;(系统抽真空示意图见图4所示)
(3)待密封环内环腔达到所需真空度后,隔离抽真空模块;接通注水模块,利用环腔内与大气之间的压差,实现真空吸水的相关工作(系统注水示意图见图5所示);
(4)重复操作(1)~(3)步骤5-10次,将环腔注满水;
(5)环腔内注满水后,隔离注水模块水箱并接通泄漏检测管,对反应堆内密封环密封性能进行检测;(系统内密封环泄漏检测示意图见图6所示);
(6)隔离注水模块,接通升/降压模块;(系统升压示意图见图7所示)
(7)利用升/降压模块对环腔进行升压至12.0MPa;
(8)系统保压规定时间,对密封环环腔密封性能进行检测;
(9)检测结束未发现泄露情况下,利用升/降压模块对环腔进行降压,直至降压至0.0MPa;
(10)降压结束后,隔离升/降压模块,接通抽真空模块及排水模块;
(11)利用抽真空模块及排水模块进行系统排水工作;(系统排水示意图见图8 所示)
(12)系统保压,对残留水是否彻底排尽进行检测;(系统残留水检测示意图见图9所示)
(13)重复本节操作(11)~(12),直至环腔内残留水已彻底排尽;
(14)隔离所有模块,注水模块泄漏检测管换接氮气;
(15)接通注水模块泄漏检测管,往密封环环腔内注入氮气;
(16)拆除系统。
本发明利用抽真空的方式将合格试验水注满密封环环腔;
本发明利用水从液态向气态或固体的转化来实现环腔内残留水排干的技术方法;
本发明用抽真空的技术来实现对水蒸气的排出工作的技术方法;
本发明利用环腔真空度判定法(对密闭环腔进行抽真空工序并进行额定时间保压,由于密封环内的环腔有残留水存在,水在低压状态下不断从液态转化为气态,气态水蒸气将降低密封环内环腔内的真空度,破坏了密封环内环腔的负压稳定;工作工程中只有当环腔内的残留水彻底排干时,环腔内的真空度才能保持恒定不变。根据以上设计原理,通过检测密封环环腔内真空度数值是否保持稳定这个易读且量化的标准,来判定环腔内残留水是否已完全排尽)判定残留水是否排尽的技术方法;
本发明在系统和真空泵之间,增设捕集器实现气水分离和缓冲,以杜绝液态水直接进入真空泵;是一种集抽真空模块、注水模块、排水模块、升/降压模块以及泄漏检测模块为一体的模块化设计方法。
本发明公开了一种适用于压水堆压力容器密封性能检测的打压系统及检测方法。该套打压系统的研制,采用真空吸水的工作方式,以尽量接近单相介质方面入手,利用极限近似法将混合相时的压力变为单项压力,解决合格试验水注满密封环环腔的技术难题;充分利用水在自然条件下挥发速度与水温、表面气流、气压等诸多因素有关的理论基础,采用“加快液体表面气体对流、减小气压”的方案,实现水从液体向气态的快速转化的方法,解决了环腔内残留水排干技术的难题;采用抽真空的技术解决了密封环的环腔内不能形成排气回路,不能使气态水排出密封环环腔的技术难题;采用环腔真空度判定的方法,解决了因密封环环腔为不可达的密闭空间,无法对环腔内剩余的残留水进行测量与标定,无法准确判断环腔内的残留水是否已经充分彻底排尽的技术难题。
工程现场应用结果显示,该设计原理正确,设计合理,可在工程应用中进一步推广及使用。该技术在某项目内的首次成功应用,既验证了创新设计的合理性,也对新研制系统的可靠性进行了考研,同时也为后续压水型反应堆调试及换料检修工作提供参考。
在后续压水型反应堆调试及反应堆换料检修过程中,该系统可直接用于反应堆一回路压力边界紧密性水压试验。这种创新的设计理念将对该领域压水型反应堆换料检修工作产生深远影响。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
包括管道(3)、连通于管道的手动打压泵(2)、贮水箱(4)、接头组件(7)、捕集器(9),连通于捕集器(9)的真空泵(9),所述接头组件(7)包括:用于连通于待测内外密封环环腔(15)的接头组件A(71),连通有泄漏检测管(74)的接头组件C(73)。
2.根据权利要求1所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
还包括连通于管道的压力表A(6)或/和压力表B(8)。
3.根据权利要求1所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
捕集器(9)具有与管道连通的第一连管、与真空泵(9)连通的第二连管,第一连管位于捕集器(9)内的一端低于第二连管位于捕集器(9)内的一端。
4.根据权利要求3所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,第二连管为真空橡胶管(10)。
5.根据权利要求1所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
所述泄漏检测管为上端连通大气的透明管。
6.根据权利要求1所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
接头组件(7)还包括连通有排水间隔的接头组件B(72)。
7.根据权利要求6所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
排水间隔为一积液池或积液瓶或大气。
8.根据权利要求1所述的压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统,其特征在于,
所述捕集器(9)为置于低温环境下的透明玻璃容器或内置有湿度计的透明玻璃容器或透明玻璃容器。
9.基于压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将接头组件A(71)与压力容器组件(100)中的待测内外密封环环腔(15)连接,压力容器组件(100)包括压力容器壳(11)、压力容器壳(11)内的密封结构,压力容器壳(11)内壁区域为承压室(14),所述密封结构具有外密封环(12)、内密封环(13),待测内外密封环环腔(15)为外密封环(12)、内密封环(13)之间的区域;
S2、隔离手动打压泵(2)、贮水箱(4)、接头组件B(72)、接头组件C(73),打开捕集器(9)使真空泵(9)、捕集器(9)、待测内外密封环环腔(15)连通,启动真空泵(9),待待测内外密封环环腔(15)内气体排至预设真空度后隔离捕集器(9);
S3、打开贮水箱(4),待测内外密封环环腔(15)内充水后隔离贮水箱(4);
S4、打开接头组件C(73),观测泄漏检测管,若泄漏检测管出现液位持续性上涨,则判定内密封环(13)密封故障,若泄漏检测管出现液位保持,则判定内密封环(13)密封正常、则隔离接头组件C(73)后转S5;
S5、打开手动打压泵(2)并进行升压操作,使待测内外密封环环腔(15)内压力上升至小于于承压室(14)内压力;
S6、观测管道内压力是否出现降低,若管道内压力降低,则判定外密封环(12)密封故障,若管道内压力保持,则判定外密封环(12)密封正常、则转S7;
S7、打开手动打压泵(2)并进行降压操作,待压力降低到预设值后隔离手动打压泵(2);
S8、打开捕集器(9)使真空泵(9)、捕集器(9)、待测内外密封环环腔(15)连通,启动真空泵(9),利用捕集器(9)的汽水分离隔离作用和缓冲作用,通过真空泵(9)对捕集器(9)进行抽真空处理,重复多次、直到进入捕集器(9)的水由液态变为雾气、再到没有雾气后或观测捕集器(9)内壁无露水形成或观测捕集器(9)内置的湿度计的显示值为预定湿度时停止或观测真空泵(9)的真空度稳定时停止。
10.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,
S4之前,还需多次重复S2、S3,直到待测内外密封环环腔(15)内充水满后隔离贮水箱(4);
S8之后,通过接头组件C(73)连接氮气,将氮气注入待测内外密封环环腔(15)内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011254376.7A CN112382422B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011254376.7A CN112382422B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112382422A true CN112382422A (zh) | 2021-02-19 |
CN112382422B CN112382422B (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=74582572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011254376.7A Active CN112382422B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112382422B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113654016A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-16 | 中国核动力研究设计院 | 一种蒸汽发生器的蒸汽发生组件、泄漏检测方法及装置 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221321A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Babcock Hitachi Kk | 超音波伝播媒体封入装置及び該装置を用いる封入方法 |
EP1964130B1 (de) * | 2005-12-20 | 2010-06-16 | AREVA NP GmbH | Vorrichtung zur dichtigkeitsprüfung von brennstabkapseln |
CN103424233A (zh) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 中国核动力研究设计院 | 一种水压试验压力控制系统 |
CN103557325A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 东方电气(广州)重型机器有限公司 | 压力容器的水压试验密封结构及其安装使用方法 |
CN104409116A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-11 | 宁波天生密封件有限公司 | Cap1400金属o型密封环检测方法及实验平台 |
CN104637556A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-20 | 中国核动力研究设计院 | 压水堆核电站稳压器电加热元件密封性结构检测方法及装置 |
CN204461702U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-08 | 浙江海洋学院 | 一种船用压力容器的密封性检测装置 |
CN105241617A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区 | 漂浮式救生装备气密性检查仪及检查方法 |
CN205607605U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-09-28 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种清洁打压检测试验台 |
CN206132518U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-26 | 四川诚德机械有限公司 | 汽车储气筒耐压、密封试验装置 |
CN108181099A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-19 | 西安交通大学 | 一种核反应堆稳压器安全阀水封试验系统及其试验方法 |
CN208109599U (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-16 | 广州广一泵业有限公司 | 一种真空调节罐水压试验系统自动控制装置 |
CN109141756A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 常州协发机械制造有限公司 | 压水气密试验装置 |
US20200027610A1 (en) * | 2007-12-21 | 2020-01-23 | Holtec International, Inc. | System and method for preparing a container loaded with wet radioactive elements for dry storage |
CN210893953U (zh) * | 2019-10-11 | 2020-06-30 | 二重(德阳)重型装备有限公司 | 水压试验专用装置 |
CN211205623U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-08-07 | 江苏华洋新思路能源装备股份有限公司 | 一种压力容器压力检测装置 |
CN211576806U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-09-25 | 中广核工程有限公司 | 核电站用控制棒驱动机构水压试验装置 |
-
2020
- 2020-11-11 CN CN202011254376.7A patent/CN112382422B/zh active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221321A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Babcock Hitachi Kk | 超音波伝播媒体封入装置及び該装置を用いる封入方法 |
EP1964130B1 (de) * | 2005-12-20 | 2010-06-16 | AREVA NP GmbH | Vorrichtung zur dichtigkeitsprüfung von brennstabkapseln |
US20200027610A1 (en) * | 2007-12-21 | 2020-01-23 | Holtec International, Inc. | System and method for preparing a container loaded with wet radioactive elements for dry storage |
CN103424233A (zh) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 中国核动力研究设计院 | 一种水压试验压力控制系统 |
CN103557325A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 东方电气(广州)重型机器有限公司 | 压力容器的水压试验密封结构及其安装使用方法 |
CN104409116A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-11 | 宁波天生密封件有限公司 | Cap1400金属o型密封环检测方法及实验平台 |
CN104637556A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-20 | 中国核动力研究设计院 | 压水堆核电站稳压器电加热元件密封性结构检测方法及装置 |
CN204461702U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-08 | 浙江海洋学院 | 一种船用压力容器的密封性检测装置 |
CN105241617A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区 | 漂浮式救生装备气密性检查仪及检查方法 |
CN205607605U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-09-28 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种清洁打压检测试验台 |
CN206132518U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-26 | 四川诚德机械有限公司 | 汽车储气筒耐压、密封试验装置 |
CN108181099A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-19 | 西安交通大学 | 一种核反应堆稳压器安全阀水封试验系统及其试验方法 |
CN208109599U (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-16 | 广州广一泵业有限公司 | 一种真空调节罐水压试验系统自动控制装置 |
CN109141756A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 常州协发机械制造有限公司 | 压水气密试验装置 |
CN210893953U (zh) * | 2019-10-11 | 2020-06-30 | 二重(德阳)重型装备有限公司 | 水压试验专用装置 |
CN211576806U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-09-25 | 中广核工程有限公司 | 核电站用控制棒驱动机构水压试验装置 |
CN211205623U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-08-07 | 江苏华洋新思路能源装备股份有限公司 | 一种压力容器压力检测装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
曹红军 等: "首台AP1000-回路水压试验方案及风险分析", 《核安全》 * |
李辉: "某高压容器的水压试验", 《一重技术》 * |
王哲 等: "蒸发器安装焊缝水压试验密封技术", 《焊接技术》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113654016A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-16 | 中国核动力研究设计院 | 一种蒸汽发生器的蒸汽发生组件、泄漏检测方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112382422B (zh) | 2022-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112382422B (zh) | 压水堆压力容器密封性能检测的打压专用系统及检测方法 | |
CN104122049B (zh) | 一种高压气密性试验方法 | |
CN112524474A (zh) | 一种全浸式储氢系统 | |
CN103531258B (zh) | 核电站一回路的排气方法 | |
CN204461702U (zh) | 一种船用压力容器的密封性检测装置 | |
CN203981365U (zh) | 一种高压气密性检测系统 | |
CN203881499U (zh) | 一种用于消防气瓶的检漏装置 | |
CN102519681A (zh) | 密封容器焊缝质量检测方法 | |
CN102564709A (zh) | 一种密封结构零件的检漏方法 | |
CN106644303A (zh) | 一种液压减振器密封性双介质检测装置及其检测方法 | |
CN101783187A (zh) | 一种核反应堆主系统排气方法 | |
CN105372084A (zh) | 一种空调性能检测系统、检测方法及标准机称重方法 | |
CN209570302U (zh) | 一种用于航天低温复合材料构件的渗漏性测试装置 | |
CN216212366U (zh) | 一种高温气冷堆抽真空系统 | |
CN212252073U (zh) | 一种sf6气体加注的gis抽真空设备系统 | |
CN210221399U (zh) | 和谐机车主变压器试验工艺装备 | |
CN208793042U (zh) | 一种地铁隧道施工用安全门装置 | |
CN114354086A (zh) | 一种集装箱式储氢气瓶气密性试验系统 | |
CN204064591U (zh) | 集热器流道立式自动试压机 | |
CN213336678U (zh) | 一种聚酰亚胺薄膜生产用消泡罐底阀密封性检测装置 | |
CN111693217A (zh) | 一种旁排阀阀芯与阀笼密封验证试验用装置 | |
CN218995563U (zh) | 一种gis设备放电故障快速定位装置 | |
CN210802809U (zh) | 一种核动力冷凝器密封性检测系统 | |
CN214748691U (zh) | 控制棒驱动机构压力边界密封试验装置 | |
CN214897639U (zh) | 一种安全壳顶部闸门泄露过滤系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |