CN113686408A - 无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,核电机组辅助给水箱沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器、另一侧面设有取样管,取样管沿高度方向间隔设有数个液位开关,包括储水容器、管线以及上位机;管线一端通过三通阀与取样管底部连接;管线上设有驱动机构、控制阀、缓冲容器、液位测量仪;驱动机构、控制阀、液位测量仪、三通阀均与上位机连接。该装置无需进行爬高作业,降低高处作业工业安全风险,实现风险降级,可提高验证效率,同时,该装置结构相对简单,使用便捷。
Description
技术领域
本发明涉及核电测量校准技术领域,尤其涉及一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置。
背景技术
如图1所示,是核电机组辅助给水箱的示意图,该辅助给水箱充满水,上面充有氮气。一侧安装有液位测量变送器(模拟量仪表)(MN),可以实时测量和显示辅助给水箱液位;另一侧安装有液位开关(开关量仪表)分别对应高1、高2、高3、低2和低1液位(S5、S4、S3、S2、S1),液位开关并不直接与辅助给水箱连接,而是安装了一个取样管(工作原理类似连通管),液位开关安装于取样管上。取样管和辅助给水箱上下分别设置有一次阀,实现取样管的在线和隔离。
液位测量变送器MN安装于辅助给水箱底部,液位开关S1、S2、S3、S4、S5根据不同定值安装于不同高度的取样管上。液位开关定值验证主要目的是验证S1、S2、S3、S4、S5定值的准确性。
现有的验证方案为:将取样管与辅助给水箱进行隔离,从取样管底部进行充水和排水,实现取样管内液位的真实变化;同时从取样管线底部拉一个透明的连通管线和长度接近20m的米尺;当取样管内液位真实变化时,透明连通管内的液位同步发生变化,通过米尺即可测得液位的实际值;当液位开关导通和断开时测量其实际液位来验证真实动作定值。
该方案存在以下弊端:
1.需要挂安全带进行高处作业,爬高高度接近20m,工业安全非常高,存在人生伤害风险。需要进行隔离或者投运取样管线上方一次阀,同时需要进行对取样管顶部堵头进行对大气操作。此操作存在很大的高处作用工业安全风险;工作繁琐,效率低下。
2.需要安装20m高度左右的连通管以及米尺,实施难度大,耗时耗力。
3.对液位开关定值验证的准确度要求高,工作过程需要尽力避免对于误差因素的引入和影响,以提高验证的可靠性和准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种改进的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,核电机组辅助给水箱沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器、另一侧面设有取样管,所述取样管沿高度方向间隔设有数个液位开关,包括储水容器、管线以及上位机;
所述管线一端与所述储水容器连接、另一端通过三通阀与所述取样管底部连接;
所述管线上设有用于将所述储水容器内的水介质充入所述取样管内的驱动机构、用于控制所述管线内水介质流通的控制阀、用于控制所述取样管内液位稳定的缓冲容器、一端与所述液位测量变送器的负压侧连接用于测量所述取样管内实时液位的液位测量仪;
所述驱动机构、所述控制阀、所述液位测量仪、所述三通阀均与所述上位机连接。
所述驱动机构包括驱动泵。
所述驱动机构还包括与所述驱动泵连接的变频器。
优选地,所述液位测量仪为差压变送器。
优选地,所述管线上还设有过滤机构。
优选地,所述过滤机构包括滤网和/或过滤器。
优选地,所述过滤机构包括与所述管线连接且并联设置的第一支线与第二支线;
所述过滤器包括设于所述第一支线上的第一过滤器,以及设于所述第二支线上的第二过滤器;
所述第一过滤器两端分别设有第一隔离阀、第二隔离阀;
所述第二过滤器两端分别设有第三隔离阀、第四隔离阀。
优选地,所述管线与所述储水容器可拆卸连接。
本申请还构造一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,核电机组辅助给水箱沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器、另一侧面设有取样管,所述取样管沿高度方向间隔设有数个液位开关,包括储水容器、壳体;
所述壳体设有管线以及上位机;
所述管线一端与所述储水容器连接、另一端通过三通阀与所述取样管底部连接;
所述管线上设有用于将所述储水容器内的水介质充入所述取样管内的驱动机构、用于控制所述管线内水介质流通的控制阀、用于控制所述取样管内液位稳定的缓冲容器、一端与所述液位测量变送器的负压侧连接用于测量所述取样管内实时液位的液位测量仪;
所述驱动机构、所述控制阀、所述液位测量仪、所述三通阀均与所述上位机连接。
优选地,所述上位机包括设于所述壳体上用于显示参数以及供操作人员操作的显示屏。
实施本发明具有以下有益效果:无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,无需进行爬高作业,降低高处作业工业安全风险,实现风险降级,可提高验证效率,同时,该装置结构相对简单,使用便捷。
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是核电机组辅助给水箱的结构示意图;
图2是本发明无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置应用的结构示意图;
图3是本发明一实施例无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置的结构示意图;
图4是本发明另一实施例无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置的结构示意图;
图5是本发明壳体的示意图。
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。以下描述中,需要理解的是,“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作,仅是为了便于描述本技术方案,而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时,该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上,或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量,由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图2-图3所示,是本发明的一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置1,核电机组辅助给水箱100沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器300、另一侧面设有取样管200,取样管200沿高度方向间隔设有数个液位开关,无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置1包括储水容器11、管线12以及上位机13。
在本实施例中,该管线12一端与储水容器11连接、另一端通过三通阀14与取样管200底部连接。
进一步的,管线12上设有用于将储水容器11内的水介质充入取样管200内的驱动机构15、用于控制管线12内水介质流通的控制阀16、用于控制取样管200内液位稳定的缓冲容器17、一端与液位测量变送器300的负压侧连接用于测量取样管200内实时液位的液位测量仪18。
其中,驱动机构15、控制阀16、液位测量仪18、三通阀14均与上位机13连接,由该上位机13控制以执行对应的动作,同时,液位测量仪18采集的数据等均传输至上位机13,由上位机13进行处理,以进行液位开关定值验证。
在本实施例中,该储水容器11为柱状结构,如可以是圆柱状结构或者方体结构,当然,还可以是其他结构形式,这里不做具体限定。
进一步的,该储水容器11可以是密封的罐体,如可以是不锈钢罐体,其可以设有取水接口,以便管线12接入。进一步的,管线12与储水容器11可拆卸连接,可以是:储水容器11内可以设有水管,该储水容器11的壁面上设有接口,该接口与水管连接,当该管线12安装到该接口上时即可与该水管连通进行取水作业。
可以理解的,该储水容器11可以是独立部件,主要为储存水容器,在使用前进行一定水量的装载。进一步的,该储水容器11内可以设有过滤器等,以过滤相关杂质,以提高验证准确性。进一步的,该储水容器11也可以是取样管200内排水的收集容器。
在本实施例中,三通阀14主要有两个功能,第一个功能相当于隔离阀,投运前后与取样管200进行隔离或者连通;第二个功能进行冲水排气操作,防止管线12里面的气体打入取样管200,通过三通阀14可以保证管线12内都是水实体后再进行切入至取样管200回路中。
进一步的,该驱动机构15包括驱动泵,其为实现充水和排水的执行机构,其中,充水时驱动泵正转,排水时驱动泵反转,进一步的,该驱动泵的运转速度分成两档:高速档和低速档。高速档主要在取样管200内水位与液位定值差距较远时,可以有效提高工作效率。低速档主要在取样管200内水位与液位定值差距接近时,可以有效提高液位开关验证的定值的准确性,可以理解的,低速档时取样管200内液位上涨速率慢,同时液位测量的实时值的准确性高稳定性好。该驱动泵的工作状态可由上位机13控制。
进一步的,该驱动机构15还包括与驱动泵连接的变频器。在一些实施例中,该驱动泵可以包括交流伺服电机,该变频器可与该交流伺服电机连接、用于控制交流伺服电机工作频率以输出预设动力。
进一步的,控制阀16主要用于管线12内水介质的流量等,其可以是设置一个,也可以是设置多个,同时,其设置位置可以根据需求进行适当调整,这里不做具体限定。
进一步的,缓冲容器17主要实现液位的缓冲功能,保证液位测量的准确性,如果没有缓冲容器17,管线12内的压力波动较大,会导致测量的准确性受到比较大的影响,特别是在驱动泵运转的情况下。
进一步的,该液位测量仪18为差压变送器,在本实施例中,该液位测量仪18主要测量取样管200内的实时液位,此为液位开关动作时的参考标准,其精度等级≤千分之五。此差压变送器采用差压测量原理,即通过测量液柱的压力换算成液位。进一步的,由于核电机组辅助给水箱100的顶部为氮气空间,与大气压存在比较大的区别,所以差压变送器的负压侧需要取压核电机组辅助给水箱100的气空间,否则测量会存在较大的偏差。同时为了避免爬高操作,这里将差压变送器的负压侧接头181接入核电机组辅助给水箱100原有的液位测量变送器300的负压侧,而差压变送器的正压侧通过管线12连接到取样管200的底部,即可测量取样管200的真实的液位变化,同时,保证测量准确性。
结合图4所示,在一些实施例中,该管线12上还设有过滤机构19,该过滤机构19包括滤网(未图示)和/或过滤器。滤网可以是设置一个或多个。
进一步的,过滤机构19可以包括与管线12连接且并联设置的第一支线与第二支线。
其中,过滤器包括设于第一支线上的第一过滤器191,以及设于第二支线上的第二过滤器192,第一过滤器191两端分别设有第一隔离阀193、第二隔离阀194,第二过滤器192两端分别设有第三隔离阀195、第四隔离阀196。该第一隔离阀193、第二隔离阀194、第三隔离阀195以及第四隔离阀196均与上位机13控制连接。可以理解的,设置两组过滤器,可以在其中一组过滤器故障时候,启用另一组完好的过滤器,同时可以检修更换故障的过滤器。当然,也可以是仅仅设置一组过滤器。
可以理解的,使用该装置进行核电机组辅助给水箱100液位开关定值校验验证,无需进行爬高作业(原先需要爬高进行堵头操作和标高测量),降低高处作业工业安全风险,实现风险降级。
设置驱动泵可实现核电机组辅助给水箱100的气压在比大气压低的情况下,取压管200内水也能正常排放。
利用核电机组辅助给水箱100原有的液位测量变送器300的负压侧,在无需将取压管200对大气的情况下,实现取压管200内液位的准确稳定测量。
设置三通阀14可有效对管线12进行冲水排气,防止将气体打入至取样管200内。
如图2-图5所示,是本发明的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置1,核电机组辅助给水箱100沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器300、另一侧面设有取样管200,取样管200沿高度方向间隔设有数个液位开关,无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置1包括储水容器11、壳体20,该壳体20设有管线12以及上位机13。
在本实施例中,该管线12一端与储水容器11连接、另一端通过三通阀14与取样管200底部连接。
进一步的,管线12上设有用于将储水容器11内的水介质充入取样管200内的驱动机构15、用于控制管线12内水介质流通的控制阀16、用于控制取样管200内液位稳定的缓冲容器17、一端与液位测量变送器300的负压侧连接用于测量取样管200内实时液位的液位测量仪18。
其中,驱动机构15、控制阀16、液位测量仪18、三通阀14均与上位机13连接,由该上位机13控制以执行对应的动作,同时,液位测量仪18采集的数据等均传输至上位机13,由上位机13进行处理,以进行液位开关定值验证。
在本实施例中,该储水容器11为柱状结构,如可以是圆柱状结构或者方体结构,当然,还可以是其他结构形式,这里不做具体限定。
进一步的,该储水容器11可以是密封的罐体,如可以是不锈钢罐体,其可以设有取水接口,以便管线12接入。进一步的,管线12与储水容器11可拆卸连接,可以是:储水容器11内可以设有水管,该储水容器11的壁面上设有接口,该接口与水管连接,当该管线12安装到该接口上时即可与该水管连通进行取水作业。
可以理解的,该储水容器11可以是独立部件,其独立在壳体20的外周,主要为储存水容器,在使用前进行一定水量的装载。进一步的,该储水容器11内可以设有过滤器等,以过滤相关杂质,以提高验证准确性。进一步的,该储水容器11也可以是取样管200内排水的收集容器。
在本实施例中,三通阀14主要有两个功能,第一个功能相当于隔离阀,投运前后与取样管200进行隔离或者连通;第二个功能进行冲水排气操作,防止管线12里面的气体打入取样管200,通过三通阀14可以保证管线12内都是水实体后再进行切入至取样管200回路中。
进一步的,该驱动机构15包括驱动泵,其为实现充水和排水的执行机构,其中,充水时驱动泵正转,排水时驱动泵反转,进一步的,该驱动泵的运转速度分成两档:高速档和低速档。高速档主要在取样管200内水位与液位定值差距较远时,可以有效提高工作效率。低速档主要在取样管200内水位与液位定值差距接近时,可以有效提高液位开关验证的定值的准确性,可以理解的,低速档时取样管200内液位上涨速率慢,同时液位测量的实时值的准确性高稳定性好。该驱动泵的工作状态可由上位机13控制。
进一步的,该驱动机构15还包括与驱动泵连接的变频器。在一些实施例中,该驱动泵可以包括交流伺服电机,该变频器可与该交流伺服电机连接、用于控制交流伺服电机工作频率以输出预设动力。
进一步的,控制阀16主要用于管线12内水介质的流量等,其可以是设置一个,也可以是设置多个,同时,其设置位置可以根据需求进行适当调整,这里不做具体限定。
进一步的,缓冲容器17主要实现液位的缓冲功能,保证液位测量的准确性,如果没有缓冲容器17,管线12内的压力波动较大,会导致测量的准确性受到比较大的影响,特别是在驱动泵运转的情况下。
进一步的,该液位测量仪18为差压变送器,在本实施例中,该液位测量仪18主要测量取样管200内的实时液位,此为液位开关动作时的参考标准,其精度等级≤千分之五。此差压变送器采用差压测量原理,即通过测量液柱的压力换算成液位。进一步的,由于核电机组辅助给水箱100的顶部为氮气空间,与大气压存在比较大的区别,所以差压变送器的负压侧需要取压核电机组辅助给水箱100的气空间,否则测量会存在较大的偏差。同时为了避免爬高操作,这里将差压变送器的负压侧接头181接入核电机组辅助给水箱100原有的液位测量变送器300的负压侧,而差压变送器的正压侧通过管线12连接到取样管200的底部,即可测量取样管200的真实的液位变化,同时,保证测量准确性。
结合图4所示,在一些实施例中,该管线12上还设有过滤机构19,该过滤机构19包括滤网(未图示)和/或过滤器。滤网可以是设置一个或多个。
进一步的,过滤机构19可以包括与管线12连接且并联设置的第一支线与第二支线。
其中,过滤器包括设于第一支线上的第一过滤器191,以及设于第二支线上的第二过滤器192,第一过滤器191两端分别设有第一隔离阀193、第二隔离阀194,第二过滤器192两端分别设有第三隔离阀195、第四隔离阀196。该第一隔离阀193、第二隔离阀194、第三隔离阀195以及第四隔离阀196均与上位机13控制连接。可以理解的,设置两组过滤器,可以在其中一组过滤器故障时候,启用另一组完好的过滤器,同时可以检修更换故障的过滤器。当然,也可以是仅仅设置一组过滤器。
在本实施例中,壳体20可以是盒式结构,其可以是不锈钢材质或者其他合金材质制成,或者采用稳定性好的高分子聚合物材质等。进一步的,该壳体20上还可以设有把手,便于提拿与搬运。
进一步的,上位机13包括设于壳体20上用于显示参数以及供操作人员操作的显示屏21,该显示屏21可以是触摸显示屏。在本实施例中,驱动机构15及控制阀16等的控制逻辑均可通过显示屏21进行控制。
在显示屏21上显示有实时液位值,同时还有高速档充水、低速档充水、高速档抽水、低速档抽水、验证执行等操作按键。在装置的侧边为3条接头连接管线,分别对应与储水容器11连接(水通路)、与核电机组辅助水箱100的液位测量变送器300的负压侧连接(气通路)以及与取样管200底部连接(水通路),其接头分别与现场匹配。
可以理解的,使用该装置进行核电机组辅助给水箱100液位开关定值校验验证,无需进行爬高作业(原先需要爬高进行堵头操作和标高测量),降低高处作业工业安全风险,实现风险降级。
设置驱动泵可实现核电机组辅助给水箱100的气压在比大气压低的情况下,取压管200内水也能正常排放。
利用核电机组辅助给水箱100原有的液位测量变送器300的负压侧,在无需将取压管200对大气的情况下,实现取压管200内液位的准确稳定测量。
设置三通阀14可有效对管线12进行冲水排气,防止将气体打入至取样管200内。
该装置体积小,设备轻便,不受使用空间限制,也无需额外固定,便于携带和使用。
可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,核电机组辅助给水箱(100)沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器(300)、另一侧面设有取样管(200),所述取样管(200)沿高度方向间隔设有数个液位开关,其特征在于,包括储水容器(11)、管线(12)以及上位机(13);
所述管线(12)一端与所述储水容器(11)连接、另一端通过三通阀(14)与所述取样管(200)底部连接;
所述管线(12)上设有用于将所述储水容器(11)内的水介质充入所述取样管(200)内的驱动机构(15)、用于控制所述管线(12)内水介质流通的控制阀(16)、用于控制所述取样管(200)内液位稳定的缓冲容器(17)、一端与所述液位测量变送器(300)的负压侧连接用于测量所述取样管(200)内实时液位的液位测量仪(18);
所述驱动机构(15)、所述控制阀(16)、所述液位测量仪(18)、所述三通阀(14)均与所述上位机(13)连接。
2.根据权利要求1所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述驱动机构(15)包括驱动泵。
3.根据权利要求2所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述驱动机构(15)还包括与所述驱动泵连接的变频器。
4.根据权利要求1所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述液位测量仪(18)为差压变送器。
5.根据权利要求1所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述管线(12)上还设有过滤机构(19)。
6.根据权利要求5所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述过滤机构(19)包括滤网和/或过滤器。
7.根据权利要求6所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述过滤机构(19)包括与所述管线(12)连接且并联设置的第一支线与第二支线;
所述过滤器包括设于所述第一支线上的第一过滤器(191),以及设于所述第二支线上的第二过滤器(192);
所述第一过滤器(191)两端分别设有第一隔离阀(193)、第二隔离阀(194);
所述第二过滤器(192)两端分别设有第三隔离阀(195)、第四隔离阀(196)。
8.根据权利要求1所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述管线(12)与所述储水容器(11)可拆卸连接。
9.一种无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,核电机组辅助给水箱(100)沿高度方向的一侧面设有液位测量变送器(300)、另一侧面设有取样管(200),所述取样管(200)沿高度方向间隔设有数个液位开关,其特征在于,包括储水容器(11)、壳体(20);
所述壳体(20)设有管线(12)以及上位机(13);
所述管线(12)一端与所述储水容器(11)连接、另一端通过三通阀(14)与所述取样管(200)底部连接;
所述管线(12)上设有用于将所述储水容器(11)内的水介质充入所述取样管(200)内的驱动机构(15)、用于控制所述管线(12)内水介质流通的控制阀(16)、用于控制所述取样管(200)内液位稳定的缓冲容器(17)、一端与所述液位测量变送器(300)的负压侧连接用于测量所述取样管(200)内实时液位的液位测量仪(18);
所述驱动机构(15)、所述控制阀(16)、所述液位测量仪(18)、所述三通阀(14)均与所述上位机(13)连接。
10.根据权利要求9所述的无需爬高作业的核电机组辅助给水箱开关定值验证装置,其特征在于,所述上位机(13)包括设于所述壳体(20)上用于显示参数以及供操作人员操作的显示屏(21)。
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