CN113289401A - 核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排 - Google Patents

核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，包括HDPE制成的喷水母管、若干个喷嘴、若干个螺纹管座以及若干个螺纹盖帽；若干个所述螺纹管座相间隔分布并固定在所述喷水母管上，与所述喷水母管相连通；所述喷嘴配合在所述螺纹管座上并与所述螺纹管座相连通；所述螺纹盖帽配合在所述喷嘴和螺纹管座的外周，与所述螺纹管座螺纹配合连接，将所述喷嘴固定在所述螺纹管座上。本发明的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，采用耐海水腐蚀材料制成，避免喷水管排发生穿孔腐蚀，同时喷嘴可耐长时间高速水流冲刷，且喷嘴可更换，保证机组的长期安全稳定运行。

Description

核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排
技术领域
本发明涉及一种冲洗用的喷水管排，尤其涉及一种核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排。
背景技术
目前，大部分在建和在运核电厂位于滨海，各核电站都依靠海水作为冷源。核电站海水取水从取水口到泵站主要是通过三道屏障对海水进行过滤和清污。第一屏障为取水口前的拦截网；第二道为粗格栅、细格栅(含清污机)；第三道是鼓形滤网。三道屏障的网孔依次递减，实现对海水的逐级过滤。其中，粗格栅栅条间隙为200mm，主要用来拦截较大异物；细格栅栅条间隙为50mm，主要用来拦截异物和较大的海生物；鼓形滤网网孔为3mm，主要用来终端过滤，最终满足电站冷源系统对冷却水水质的要求。
鼓形滤网作为核电厂冷源安防系统纵深防御体系中防御海生物的最后一级大型过滤设备，其性能直接影响电厂冷源安全可靠性。
由于鼓形滤网是核电站冷却水取水的过滤终端，一旦鼓形滤网堵塞率超标将导致机组冷却水不足，不得不降功率、停机停堆，甚至引起丧失核安全冷却水等严重后果，故需要对鼓形滤网网面进行清洗，沿鼓形滤网整个宽度设置的两根100％容量的冲洗水管上排列的一系列喷嘴喷出的冲洗水将垃圾冲入排水槽中。喷嘴联接在冲洗水管上，便于清洗、更换。冲入排水槽的垃圾和冲洗水一道被排入操作平台基础上预制的排污沟中。
核电站鼓形滤网冲洗系统中，使用不锈钢的喷水管排对滤网进行冲洗，以保持鼓形滤网的清洁，喷水管排设置于鼓形滤网内部。喷水管排普遍使用316L不锈钢材料，最大工作压力为1.3MPa。现有不锈钢喷水管排包括不锈钢管道以及通过人工氩弧焊焊接在不锈钢管道上的螺纹管以及喷嘴。由于喷水管排长期经受含氯海水的氧化腐蚀、海水水质的恶化、以及系统各种复杂运行工况的累积作用，易造成喷水管排焊缝及热影响区发生氯离子小孔腐蚀，管道内部钝化膜遭受焊接破坏造成耐腐蚀能力降低，出现喷水管排穿孔腐蚀及喷嘴腐蚀现象，严重影响了鼓形滤网反冲洗系统的可靠运行。现有喷水管排为不锈管管道、螺纹管座和喷嘴的简单组装，未能形成规格化设计，在喷嘴的喷水强度，安装便利性等方面均未能满足冲洗系统的使用要求。
HDPE管材是目前被实践证明能解决海水腐蚀问题的最佳选择。核安全级HDPE材质的管道作为新型防海水腐蚀材料，可以有效解决了核电厂海水相关系统管道的腐蚀问题。使用HDPE管材时，先制作HDPE喷水母管，在喷水母管上开孔，将HDPE一体化喷嘴与HDPE母管通过热熔承插来连接。然而，喷嘴长时间高速水流冲刷后，喷嘴孔径会扩大，导致反冲洗压力降低现象。一个管排对应多个喷嘴，一个喷嘴损坏后无法更换，需要更换整个管排。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种耐腐蚀、喷嘴可更换的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，包括HDPE制成的喷水母管、若干个喷嘴、若干个螺纹管座以及若干个螺纹盖帽；
若干个所述螺纹管座相间隔分布并固定在所述喷水母管上，与所述喷水母管相连通；所述喷嘴配合在所述螺纹管座上并与所述螺纹管座相连通；所述螺纹盖帽配合在所述喷嘴和螺纹管座的外周，与所述螺纹管座螺纹配合连接，将所述喷嘴固定在所述螺纹管座上。
优选地，所述螺纹管座包括HDPE制成的管座、金属环柱；
所述金属环柱嵌设在所述管座内，所述金属环柱的一端设有凸起凸出在所述管座的上端外周，该凸起的外周表面设有外螺纹。
优选地，所述金属环柱嵌入在所述管座内的一端设有锯齿。
优选地，所述金属环柱由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
优选地，所述喷嘴设置在所述管座远离所述喷水母管的端面上，且所述喷嘴和所述管座之间设有垫圈进行密封。
优选地，所述螺纹盖帽包括金属管柱、设置在所述金属管柱内周表面的内螺纹；
所述金属管柱的一端内侧设有径向凸出的环形部，所述环形部抵接在所述喷嘴端部凸出的台阶上。
优选地，所述螺纹盖帽由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
优选地，所述喷嘴由超高分子量聚乙烯制成。
优选地，所述喷嘴包括喷嘴管体；所述喷嘴管体的一端端面设有锥形槽，所述锥形槽连通所述喷嘴管体内部，形成所述喷嘴的喷嘴口；
所述喷嘴管体的相对另一端外周设有凸出的台阶。
优选地，所述喷水母管包括两个弯折设置的侧部母管、设置在两个所述侧部母管之间的中部母管；
所述中部母管的相对两端封闭，所述中部母管上设有至少一个入水口；
所述侧部母管朝向所述中部母管的一端封闭，所述侧部母管远离所述中部母管的一端开放形成入水口。
优选地，所述喷水母管包括若干个喷水单管；所述喷水单管之间通过法兰连接；所述喷水母管的一端开放形成入水口。
优选地，每一所述喷水单管上套设有至少一个锚固环。
优选地，所述喷水管排还包括用于封堵在所述喷嘴上的封堵盖帽。
优选地，所述封堵盖帽由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
本发明的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，采用耐海水腐蚀材料制成，避免喷水管排发生穿孔腐蚀，同时喷嘴可耐长时间高速水流冲刷，且喷嘴可更换，保证机组的长期安全稳定运行。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排的结构示意图；
图2是图1中喷嘴部分的剖面结构示意图；
图3是本发明中封堵盖帽的剖面结构示意图；
图4是本发明的喷水管排一实施例中喷水母管的中部母管的结构示意图；
图5是本发明的喷水管排一实施例中喷水母管的侧部母管的结构示意图；
图6是图4及图5所示的喷水母管安装在鼓形滤网上的结构示意图；
图7是本发明的喷水管排另一实施例中的喷水母管的结构示意图；
图8是图7所示的喷水母管安装在鼓形滤网上的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，包括喷水母管10、若干个螺纹管座20、若干个喷嘴30以及若干个螺纹盖帽40。若干个螺纹管座20相间隔分布并固定在喷水母管10上，与喷水母管10相连通。喷嘴30配合在螺纹管座20上并与螺纹管座20相连通；螺纹盖帽40配合在喷嘴30和螺纹管座20的外周，与螺纹管座20螺纹配合连接，将喷嘴30固定在螺纹管座20上。
喷嘴30和螺纹盖帽40的数量螺纹管座20的数量一致，使得每一喷嘴30均通过一个螺纹盖帽40固定在螺纹管座20上。
其中，喷水母管10由HDPE(高密度聚乙烯)制成，具有耐海水腐蚀的优点，避免受海水腐蚀出现穿孔的问题。
若干个螺纹管座20沿着喷水母管10的轴向间隔布置，通过热熔承插在喷水母管10上。
特别地，如图1、2所示，该螺纹管座20包括管座21以及嵌设在管座21上的金属环柱22。管座21由HDPE制成，使其耐海水腐蚀。金属环柱22与管座21同轴，金属环柱22的一端设有凸起23凸出在管座21的上端外周，该凸起23的外周表面设有外螺纹，用于与螺纹盖帽40进行螺纹配合连接。
金属环柱22通过一体注塑与管座21成型为一体。金属环柱22嵌入在管座21内的一端设有锯齿24，增加金属环柱22和管座21的接触面积，提高两者的固结强度。
作为选择，金属环柱22可由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成，防腐蚀性能等较于普通不锈钢高。
喷嘴30设置在管座21远离喷水母管10的端面上，喷嘴30和管座21的内部通道相接连通。喷嘴30和管座21之间设有垫圈(未图示)，将两者的配合端面之间的缝隙密封。
本发明中，喷嘴30由超高分子量聚乙烯制成，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性及抗冲击性能。
在结构上，喷嘴30可包括喷嘴管体31；喷嘴管体31的一端端面设有锥形槽32，锥形槽32连通喷嘴管体31内部，形成喷嘴30的喷嘴口。喷嘴30可采用超高分子量聚乙烯材料经一体注塑成型。
喷嘴30的外径或者最大外径小于管座21的外径，避免喷嘴30在径向上凸出管座21的外侧。
螺纹盖帽40主要用于将喷嘴30固定在螺纹管座10上，且将两者配合处的外周进行包覆。螺纹盖帽40以螺纹管座20的螺纹配合使得螺纹盖帽40可拆卸，进而实现喷嘴30在螺纹管座20上的可拆卸，满足喷嘴30可随时更换要求。
螺纹盖帽40具体可包括金属管柱41、设置在金属管柱41内周表面的内螺纹，该内螺纹与螺纹管座20上的外螺纹相适配；螺纹盖帽40通过内螺纹与螺纹管座20的外螺纹配合锁紧在螺纹管座20外周。
对应螺纹管座20的金属环柱22，螺纹盖帽40也采用金属制成，优选超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢。
为实现对喷嘴30的干涉，使其定位在螺纹管座20上，螺纹盖帽40的金属管柱41的一端内侧设有径向凸出的环形部42，喷嘴30的喷嘴管体31的一端外周设有凸出的台阶33。台阶33与锥形槽32分布位于喷嘴管体31的相对两端上，喷嘴30以台阶33朝向螺纹管座20配合在螺纹管座20上，螺纹盖帽40以环形部42所在端朝上，另一端朝向喷嘴30，套进喷嘴30直至与螺纹管座20进行螺纹配合，并处于螺纹管座20和喷嘴30的配合处外周，环形部42抵接在喷嘴30的台阶33上。通过环形部42对台阶33的干涉，使得喷嘴30不会轴向移动脱离螺纹管座20。
进一步地，螺纹管座20和螺纹盖帽40的螺纹配合处可设有密封胶，提高密封性，使得螺纹与海水不接触，海水腐蚀的只是螺纹盖帽40外部。螺纹盖帽40可拆卸，从而方便随时更换，保证了整个喷水管排长久的使用寿命。
此外，如图3所示，本发明的喷水管排还可包括用于封堵在喷嘴30上的封堵盖帽50。封堵盖帽50在喷嘴30上可拆卸；当喷嘴30发生损坏时，使用封堵盖帽50对该喷嘴30进行封堵；在喷水管排安装期间或安装前，使用封堵盖帽50对喷嘴30进行封堵，避免异物进入。
封堵盖帽50结构可参考螺纹盖帽40设置，不同的是封堵盖帽50的一端为封闭端，能够将喷嘴30的喷嘴口封闭。
封堵盖帽50优选由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
进一步地，本发明的喷水管排，根据鼓形滤网的进水方式：外进内出型和内进外出型，可设置为外进内出型喷水管排或内进外出型喷水管排。
如图4、5所示，对于外进内出型喷水管排，喷水母管10可包括两个弯折设置的侧部母管11、连接在两个侧部母管11之间的中部母管12。中部母管12和侧部母管11之间不连通，分别设有入水口。
其中，中部母管12的相对两端封闭，具体可以用HDPE管帽封堵，也可以根据鼓形滤网的内部结构进行设计，如图4所示的折线形封闭。中部母管12上设有至少一个入水口120，入水口120处于中部母管12的中段上。
侧部母管11的连接中部母管12的一端封闭，具体可以用HDPE管帽封堵，也可以根据鼓形滤网的内部结构进行设计，如图5所示的折线形封闭。侧部母管11远离中部母管12的一端开放形成入水口110。
用于冲洗外进内出型鼓形滤网时，如图6所示，中部母管12设置在鼓形滤网1的顶部之间，侧部母管11设置在鼓形滤网1的外侧并与中部母管12相对。
如图7所示，对于内进外出型喷水管排，喷水母管10包括若干个喷水单管13；喷水单管13之间通过法兰连接。由若干个喷水单管13连接形成的喷水母管10上，其一端开放形成入水口，相对另一端也可开放形成出水口。在喷水管排通过喷嘴30冲洗鼓形滤网时，出水口处于封闭状态。
具体地，每一喷水单管13的两端各设有法兰盘和适配器，一喷水单管13通过其端部的法兰盘和适配器与相邻的另一喷水单管13的法兰盘和适配器配合，实现相邻两个喷水单管13的连接。
每一喷水单管13上套设有至少一个锚固环14，用于管排支架生根使用。
用于冲洗内进外出型鼓形滤网时，如图8所示，包括喷水母管10的喷水管排设置在鼓形滤网的顶部外侧。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，包括HDPE制成的喷水母管、若干个喷嘴、若干个螺纹管座以及若干个螺纹盖帽；
若干个所述螺纹管座相间隔分布并固定在所述喷水母管上，与所述喷水母管相连通；所述喷嘴配合在所述螺纹管座上并与所述螺纹管座相连通；所述螺纹盖帽配合在所述喷嘴和螺纹管座的外周，与所述螺纹管座螺纹配合连接，将所述喷嘴固定在所述螺纹管座上。
2.根据权利要求1所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述螺纹管座包括HDPE制成的管座、金属环柱；
所述金属环柱嵌设在所述管座内，所述金属环柱的一端设有凸起凸出在所述管座的上端外周，该凸起的外周表面设有外螺纹。
3.根据权利要求2所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述金属环柱嵌入在所述管座内的一端设有锯齿。
4.根据权利要求2所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述金属环柱由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
5.根据权利要求2所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷嘴设置在所述管座远离所述喷水母管的端面上，且所述喷嘴和所述管座之间设有垫圈进行密封。
6.根据权利要求1所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述螺纹盖帽包括金属管柱、设置在所述金属管柱内周表面的内螺纹；
所述金属管柱的一端内侧设有径向凸出的环形部，所述环形部抵接在所述喷嘴端部凸出的台阶上。
7.根据权利要求6所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述螺纹盖帽由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
8.根据权利要求1所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷嘴由超高分子量聚乙烯制成。
9.根据权利要求1所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷嘴包括喷嘴管体；所述喷嘴管体的一端端面设有锥形槽，所述锥形槽连通所述喷嘴管体内部，形成所述喷嘴的喷嘴口；
所述喷嘴管体的相对另一端外周设有凸出的台阶。
10.根据权利要求1-9任一项所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷水母管包括两个弯折设置的侧部母管、设置在两个所述侧部母管之间的中部母管；
所述中部母管的相对两端封闭，所述中部母管上设有至少一个入水口；
所述侧部母管朝向所述中部母管的一端封闭，所述侧部母管远离所述中部母管的一端开放形成入水口。
11.根据权利要求1-9任一项所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷水母管包括若干个喷水单管；所述喷水单管之间通过法兰连接；所述喷水母管的一端开放形成入水口。
12.根据权利要求11所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，每一所述喷水单管上套设有至少一个锚固环。
13.根据权利要求1-9任一项所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述喷水管排还包括用于封堵在所述喷嘴上的封堵盖帽。
14.根据权利要求13所述的核电厂鼓形滤网冲洗用的喷水管排，其特征在于，所述封堵盖帽由超级奥氏体不锈钢或者双相不锈钢制成。
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CN115445300A (zh) * 2022-08-15 2022-12-09 中核核电运行管理有限公司 一种核电厂主泵轴封水立管往复冲洗式腐蚀产物排出装置
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