CN208203536U - 一种核电主泵热屏蔽水压试验装置 - Google Patents

Abstract

一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，其结构设置依次有水箱、注水泵、进水口气动截止阀、空气泵、单缸增压泵、安全阀、出水口气动截止阀、手动截止阀、手动卸荷阀、被测试工件以及手动排气阀，以上构件通过管路系统依次连接；还包括在单缸增压泵上设置有第一传感器，在手动截止阀与手动卸荷阀之间依次设置有压力表和第二传感器，在手动卸荷阀与被测试工件之间设置有第三传感器；还包括与无纸测量仪、第一传感器、第二传感器、第三传感器、压力表、注水泵、单缸增压泵、进水口气动截止阀、出水口气动截止阀分别相连的控制系统。本实用新型结构设计合理，安全性好，自动化程度高，试验过程精细，控制精度高，试验结果准确度高。

Description

一种核电主泵热屏蔽水压试验装置

技术领域

本实用新型涉及核电主泵热屏蔽装配领域，尤其涉及一种核电主泵热屏蔽水压试验装置。

背景技术

核电主泵也称主循环泵或核电冷却剂泵，是核岛主设备的重要部件。核电主泵的功能是推动冷却剂在一回路中高速稳定的循环流动，以冷却堆芯并将热量传递到二回路。

核电主泵热屏蔽装配的作用是防止冷却剂热扩散到泵的上端部分，避免对泵轴承及轴密封造成损坏。按照相关的制造要求，热屏蔽冷却系统需要进行非法定水压试验，从而保证其工作的稳定性。在水压试验中，需要保持相对压力值的时间长，且要求期间的压力变化小，升压和降压的速率、控制精度高。因此，开发一套满足操作需求的高精度的核电主泵热屏蔽水压试验装置，一直是本领域的技术攻关点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，通过结构创新改进来实现水压试验的高自动化、高精度和高安全性。为达到此目的，本实用新型拟采用技术方案如下：

一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，包括控制系统、管路系统、水箱、注水泵、进水口气动截止阀、空气泵、单缸增压泵、第一传感器、安全阀、出水口气动截止阀、手动截止阀、压力表、第二传感器、手动卸荷阀、第三传感器、手动排气阀以及无纸测量仪，所述控制系统包括计算机、PLC和控制台柜，其特征在于：

所述水箱、注水泵、进水口气动截止阀、单缸增压泵、安全阀、出水口气动截止阀、手动截止阀、手动卸荷阀、被测试工件以及手动排气阀通过管路系统依次连接；在单缸增压泵上还设置了第一传感器；在手动截止阀与手动卸荷阀之间，还依次设置了压力表和第二传感器；在手动卸荷阀与被测试工件之间，还设置了第三传感器；所述进水口气动截止阀与出水口气动截止阀还分别连接有空气泵；

所述控制系统与无纸测量仪、第一传感器、第二传感器、第三传感器、压力表、注水泵、单缸增压泵、进水口气动截止阀、出水口气动截止阀分别相连；

所述无纸测量仪还与第三传感器相连；

所述第一传感器、压力表、第二传感器也依次相连；

进一步的，所述单缸增压泵包括动力端和液力端，动力端设置有伺服电机电动推杆来驱动柱塞往复运动，液力端设置有强制开启的进出水阀；

进一步的，所述控制台柜包括柜体，设置于柜体上表面的触摸屏、操作按钮、记录仪和报警器，设置于柜体内的电源装配和标件辅材。

进一步的，所述PLC包括自动开机模块、自动检测模块、分阶段试压模块、自动保压模块、自动卸压模块、数据记录模块、压力数显模块、故障报警模块、紧急停止模块和手动/自动操作转换模块，可分别实现自动开机、自动检测、分阶段试压、自动保压、自动卸压、数据记录、压力数显、故障报警、紧急停止和手动/自动操作转换功能。

本实用新型的工作原理和流程为：

1、注水泵在低压时快速将被测试工件注满水；

2、手动状态启动单缸增压泵将工件内压力增压至10MPa，打开手动排气阀排气；排气完成后，将系统切换至自动状态，点击启动按钮，升至目标压力（压力可调）并保压；

3、控制系统检测单缸增压泵的柱塞位置、运动方向和升（降）压控制目标，并控制单缸增压泵上进、进出水截止阀的开启或关闭，来完成系统的升、降压控制；

4、压力降到额定压力的50%（用户自定降压值）时，保压10分钟；若系统保压精度达不到要求，可通过关闭手动截止阀来进行保压；

5、保压完成后工件数据生成曲线报告，并打印输出。

本实用新型的有益效果体现在：

1、由于单缸增压泵的动力端采用伺服电机电动推杆来驱动柱塞往复运动，并通过控制系统精确检测柱塞位置和柱塞腔内压力的紧密配合，使得升压操作实现了平稳和精确，控制精度从现有的±0.5MPa提高到±0.1MPa以上，使得系统在过冲方面的问题得到了很好的解决。

2、具有分段试压功能，可以实现在额定压力范围内任意设定目标压力，到达目标压力时自动停机保压。分段式压使试验流程更加精细，试验结果更加准确。

3、具有数据记录和压力数显功能，可以实时记录工作过程中压力的变化数据并实时显示，直观、方便、精确度高，提高了操作人员对整个试验过程的掌控度。

4、具有故障报警和紧急停止功能，异常情况下可发出报警信号，迅速关断系统电源，同时对承受高压的管路和腔体进行自动卸压，保证了水压试验操作的安全性。

5、具有自动、手动切换操作功能，操作人员可根据实际情况来选择系统操作或者人工操作，减轻了操作人员负担，安全方便，适应性更高。

附图说明

图1是本实用新型工作原理图。

图2是本实用新型局部结构示意图。

附图中的数字标记分别是：

1控制系统、2管路系统、3水箱、4注水泵4、5进水口气动截止阀、6空气泵、7单缸增压泵、8第一传感器、9安全阀、10出水口气动截止阀、11手动截止阀、12压力表、13第二传感器、14手动卸荷阀、15第三传感器、16手动排气阀、17无纸测量仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明/实用新型的实施例进行详细说明。

一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，包括控制系统1、管路系统2、水箱3、注水泵4、进水口气动截止阀5、空气泵6、单缸增压泵7、第一传感器8、安全阀9、出水口气动截止阀10、手动截止阀11、压力表12、第二传感器13、手动卸荷阀14、第三传感器15、手动排气阀16以及无纸测量仪17，所述控制系统1包括计算机、PLC和控制台柜，其特征在于：

所述水箱3、注水泵4、进水口气动截止阀5、单缸增压泵7、安全阀9、出水口气动截止阀10、手动截止阀11、手动卸荷阀14、被测试工件以及手动排气阀16通过管路系统2依次连接；在单缸增压泵7上还设置了第一传感器8；在手动截止阀11与手动卸荷阀14之间，还依次设置了压力表12和第二传感器13；在手动卸荷阀14与被测试工件之间，还设置了第三传感器15；所述进水口气动截止阀5与出水口气动截止阀10还分别连接有空气泵6；

所述控制系统1与无纸测量仪17、第一传感器8、第二传感器13、第三传感器15、压力表12、注水泵4、单缸增压泵7、进水口气动截止阀5、出水口气动截止阀10分别相连；

所述无纸测量仪17还与第三传感器15相连；

所述第一传感器8、压力表12、第二传感器13也依次相连；

进一步的，所述单缸增压泵7包括动力端和液力端，动力端设置有伺服电机电动推杆来驱动柱塞往复运动，液力端设置有强制开启的进出水阀；

进一步的，所述控制台柜包括柜体，设置于柜体上表面的触摸屏、操作按钮、记录仪和报警器，设置于柜体内的电源装配和标件辅材。

进一步的，所述PLC包括自动开机模块、自动检测模块、分阶段试压模块、自动保压模块、自动卸压模块、数据记录模块、压力数显模块、故障报警模块、紧急停止模块和手动/自动操作转换模块，可分别实现自动开机、自动检测、分阶段试压、自动保压、自动卸压、数据记录、压力数显、故障报警、紧急停止和手动/自动操作转换功能。

本实施例的工作原理和流程为：

1、注水：注水泵4在低压时快速将被测试工件注满水；

2、分段试压：手动状态启动单缸增压泵7将工件内压力增压至10MPa，打开手动排气阀16排气；排气完成后，在控制系统1中设定试验数据及流程，包括分段压力和保压时间，然后将系统切换至自动状态，点击启动按钮；本实施例中，设定试验数据及流程为：

系统控制单缸增压泵上进、气动截止阀的启闭，升至目标压力的25%并保压30min；系统控制单缸增压泵上进、气动截止阀的启闭，升至目标压力的50%并保压30min；系统控制单缸增压泵上进、气动截止阀的启闭，升至目标压力的75%并保压30min；系统控制单缸增压泵上进、气动截止阀的启闭，升至目标压力的100%并保压30min；系统控制单缸增压泵下行、气动截止阀的启闭，降至目标压力的75%并保压30min；系统控制单缸增压泵下行、气动截止阀的启闭，降至目标压力的50%并保压30min；系统控制单缸增压泵下行、气动截止阀的启闭，降至目标压力的25%并保压30min；系统控制单缸增压泵下行、气动截止阀的启闭，降至目标压力的0%，试验结束。

试验过程中，升压和降压的速率控制在1Mpa/min以内，保压期间压力变化小于0.1Mpa，若系统保压精度达不到要求，可通过关闭手动截止阀12来进行保压；

3、输出：保压完成后工件数据生成曲线报告，并打印输出。

本实用新型在升降压操作单缸增压泵的动力端采用伺服电机电动推杆来驱动柱塞往复运动，并通过控制系统精确检测柱塞位置和柱塞腔内压力的紧密配合，控制精度从现有的±0.5MPa提高到±0.1MPa以上，使得升压操作实现了平稳和精确；而分段试压功能、数据记录和压力数显功能使得试验更加精细，且各个阶段的数据更加直观、方便掌握且精确度高；故障报警和紧急停止功能则保证了水压试验操作的安全性。

综上所述，本实用新型结构设计合理，功能全面，安全性好，自动化程度高，操作灵活，试验过程精细，控制精度高，结果准确度高。

Claims (4)

1.一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，包括控制系统（1）、管路系统（2）、水箱（3）、注水泵（4）、进水口气动截止阀（5）、空气泵（6）、单缸增压泵（7）、第一传感器（8）、安全阀（9）、出水口气动截止阀（10）、手动截止阀（11）、压力表（12）、第二传感器（13）、手动卸荷阀（14）、第三传感器（15）、手动排气阀（16）以及无纸测量仪（17），所述控制系统（1）包括计算机、PLC和控制台柜，其特征在于：

所述水箱（3）、注水泵（4）、进水口气动截止阀（5）、单缸增压泵（7）、安全阀（9）、出水口气动截止阀（10）、手动截止阀（11）、手动卸荷阀（14）、被测试工件以及手动排气阀（16）通过管路系统（2）依次连接；

所述单缸增压泵（7）上还设置了第一传感器（8）；

所述手动截止阀（11）与手动卸荷阀（14）之间，还依次设置了压力表（12）和第二传感器（13）；

所述手动卸荷阀（14）与被测试工件之间，还设置了第三传感器（15）；

所述进水口气动截止阀（5）与出水口气动截止阀（10）还分别连接有空气泵（6）；

所述控制系统（1）与无纸测量仪（17）、第一传感器（8）、第二传感器（13）、第三传感器（15）、压力表（12）、注水泵（4）、单缸增压泵（7）、进水口气动截止阀（5）、出水口气动截止阀（10）分别相连；

所述无纸测量仪（17）还与第三传感器（15）相连；

所述第一传感器（8）、压力表（12）、第二传感器（13）也依次相连。

2.如权利要求1所述的一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，其特征在于，所述单缸增压泵（7）包括动力端和液力端，动力端设置有伺服电机电动推杆来驱动柱塞往复运动，液力端设置有强制开启的进出水阀。

3.如权利要求1所述的一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，其特征在于，所述控制台柜包括柜体，设置于柜体上表面的触摸屏、操作按钮、记录仪和报警器，设置于柜体内的电源装配和标件辅材。

4.如权利要求1所述的一种核电主泵热屏蔽水压试验装置，其特征在于，所述PLC包括自动开机模块、自动检测模块、分阶段试压模块、自动保压模块、自动卸压模块、数据记录模块、压力数显模块、故障报警模块、紧急停止模块和手动/自动操作转换模块。