CN208736633U - 一种安全阀冷态试验系统 - Google Patents

Abstract

一种安全阀冷态试验系统，属于安全阀检修技术领域。系统包括安全阀、安全阀底座台架、安全阀出口堵板、气密性检测装置；安全阀的出口连接安全阀出口堵板，安全阀安装于所述安全阀底座台架上，安全阀底座台架用于承接安全阀底座；气密性检测装置包括连接于安全阀出口的第一气密性检测管路、连接于安全阀进口的第二气密性检测管路；安全阀出口堵板的中心设有与第一气密性检测管路的第一气源管线接头适配的第一螺纹孔；安全阀底座台架设有与第二气密性检测管路的第二气源管线接头适配的第二螺纹孔。本实用新型结构简单，检修便捷，解决了安全阀校验面临的问题。

Description

一种安全阀冷态试验系统

技术领域

本实用新型涉及安全阀检修技术领域，尤其涉及一种安全阀冷态试验系统。

背景技术

在核电站的调试和运行期间，安全阀作为系统的超压保护装置，保护压力系统、受压容器及设备安全运行，防止超压引起的事故及对容器和设备的损坏。

主蒸汽安全阀的功能为：在主蒸汽压力正常时，隔离泄压通路。在主蒸汽管线超压时，提供泄压通路。若安全阀误开引起蒸汽大量释放，二回路导热异常增加使一回路冷却剂温度急剧下降，反应性上升；阀门无法运行违反TS3.7.1的运行限制条件要求，导致机组降功率；高温高压蒸汽泄漏，可能造成安全阀附近区域的人员伤害。若安全阀在系统超压时不能自动开启，阀门不能对蒸汽发生器二次侧和主蒸汽管道执行超压保护的安全功能，可能导致SG及主蒸汽超压破裂。

稳压器安全阀的功能：在系统正常时，起到隔离一回路的作用。若安全阀误开则会破坏一回路的蒸汽从出口喷出，导致爆破盘被破坏，一回路的完整性与包容性丧失，使得一回路介质直接对空排除，造成不可估量的核泄漏，这是绝对禁止的。而稳压器安全阀在一回路蒸汽达到规定压力时不能准确开启，则会导致一回路超压过热，造成一回路管线及设备被损坏，严重影响到核反应堆的反应性。

因此，为了保证系统及设备的安全，必须对安全阀执行严格的校验。根据《SGS系统安全阀试验》要求：1.每24个月至少执行20%的阀门监督试验。2.至少每5年对所有主蒸汽安全阀进行一次试验。

然而，核电站目前并不具备稳压器安全阀和主蒸汽安全阀热态校验的所需要的条件，每次校验时需要外送到专门的校验厂去校验。而外送校验具有以下的缺点:

1. 设备在运输前需要做好设备残留介质的清理，会增加人员、物项被放射性介质沾污的风险，因此需要制定严格的辐射防护措施。

2. 在设备运输前，为了防止设备在运输过程中出现磕碰、异物入侵等对设备造成损害，需要对设备进行包装固定使其在运输过程中牢固以及制定相应的防异物管理措施。

3. 设备外送校验过程所需时间长，这在大修紧张的时间条件下是不可接受的。而且单台稳压器安全阀的外送校验费用巨大，单台费用高达25万元。

综上所述，考虑到稳压器安全阀和主蒸汽安全阀在核电厂系统中所起的作用，需要在现场制作一种试验台架来完成稳压器安全阀和主蒸汽安全阀的冷态校验。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种满足安全阀定期冷态试验需求的安全阀冷态试验系统。

本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：

本实用新型提供一种安全阀冷态试验系统，包括安全阀、安全阀底座台架、安全阀出口堵板、气密性检测装置；所述安全阀的出口连接有安全阀出口堵板，所述安全阀安装于所述安全阀底座台架上，所述安全阀底座台架用于承接安全阀底座；所述气密性检测装置包括连接于安全阀出口的第一气密性检测管路、连接于安全阀进口的第二气密性检测管路；所述安全阀出口堵板的中心设有与第一气密性检测管路的第一气源管线接头适配的第一螺纹孔；所述安全阀底座台架设有与第二气密性检测管路的第二气源管线接头适配的第二螺纹孔。

作为优选，所述安全阀底座台架包括支撑架、设于支撑架上的安装台；所述安装台中部设有承接安全阀底座的沉头底座，所述安装台上表面且在所述沉头底座外围环设有多个与安全阀进口法兰连接的进口安装孔，所述沉头底座中部设有第二螺纹孔。

作为优选，所述安全阀出口堵板还环设有多个与安全阀出口法兰连接的出口安装孔。

作为优选，所述安全阀为稳压器安全阀。

作为优选，所述安全阀为主蒸汽安全阀，系统还包括盲板；所述主蒸汽安全阀的一个出口连接安全阀出口堵板，所述主蒸汽安全阀的另一出口连接盲板。

作为优选，所述第一气密性检测管路包括压空管线、第一泵、水槽、量筒、第一压力计、第一气源管线；所述第一气源管线一端的第一气源管线接头连接安全阀出口，所述第一气源管线另一端分为两条支路，一条支路与压空管线连接，另一条支路伸入水槽的液面下方；所述量筒置于水槽内且与第一泵连接；所述第一压力计用于测量第一气源管线的压力。

作为优选，所述第一气密性检测管路还包括设于第一气源管路两条支路上的两个第一开关阀。

作为优选，所述第二气密性检测管路包括第二气源管线、第二泵、氮气瓶、第二压力计、第三压力计；所述第二气源管线一端的第一气源管线接头连接安全阀进口，另一端经第二泵连接氮气瓶；所述第二压力计用于测量第二气源管线的压力，所述第三压力计用于测量第二气源管线的压力变化。

作为优选，所述第二气密性检测管路还包括设于第二气源管路的第二泵与氮气瓶两者连接管线上的第二开关阀。

本实用新型的有益效果：

本实用新型一种安全阀冷态试验系统，

1.安全阀可在厂区内进行校验，在厂区内可做到严格的辐射防护，消除了残留的放射性介质使人员或物项沾污的风险。

2.安全阀在厂校验减少了外送的环节，消除了在阀门外送校验过程中设备发生磕碰、异物入侵等风险，使设备的可靠性得到了保证。

3.安全阀在厂校验极大地节省了外送校验所需花费的时间，减少了安全阀校验的工期，间接降低了工作人员接受剂量的大小。

附图说明

图1为本实用新型一种安全阀冷态试验系统一实施方式下的系统结构图；

图2为图1中安全阀台架的结构示意图；

图3为图1中安全阀出口堵板的结构示意图；

图4为本实用新型一种安全阀冷态试验系统另一实施方式下的系统结构图；

图5为图4中安全阀台架的结构示意图；

图6为图4中安全阀出口堵板的结构示意图；

图7为图4中盲板的结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、4，一种安全阀冷态试验系统包括安全阀6、安全阀底座台架7、安全阀出口堵板、气密性检测装置。所述安全阀6出口连接安全阀出口堵板12，所述安全阀6安装于所述安全阀底座台架7上，所述安全阀底座台架7用于承接安全阀底座。所述气密性检测装置包括连接于安全阀6出口的第一气密性检测管路、连接于安全阀6进口的第二气密性检测管路。所述安全阀出口堵板12的中心设有与第一气密性检测管路的第一气源管线接头适配的第一螺纹孔121，所述安全阀底座台架7设有与第二气密性检测管路的第二气源管线接头适配的第二螺纹孔723。第一气密性检测管路一方面用于在试验时先将安全阀出口的腔室内充满气体，另一方面用于记录安全阀出口处泄露的气泡数量。第二气密性检测管路用于提供阀检验所需压力，将压力通过安全阀底座台架7底部打入安全阀进口。

具体地，所述安全阀底座台架7（如图2、5）包括支撑架71、设于支撑架71上的安装台72。所述安装台72中部设有承接安全阀底座的沉头底座721，所述安装台72上表面且在所述沉头底座721外围环设有多个与安全阀6进口法兰连接的进口安装孔722，所述沉头底座721中部设有第二螺纹孔723。所述安全阀出口堵板12还环设有多个与安全阀出口法兰连接的出口安装孔122。

图1-3示出了一种安全阀冷态试验系统的一实施方式。所述安全阀为稳压器安全阀，该安全阀具有一个安全阀出口。所述安全阀6出口连接安全阀出口堵板12。所述安全阀出口堵板12采用不锈钢制造，按照《ASME B16.5-2009管法兰和法兰管件（中文版）》的要求结合稳压器安全阀出口法兰的尺寸加工12个呈环形均布的出口安装孔122，如螺栓孔。安全阀出口堵板12在中心处加工一个与第一气源管线接头适配的第一螺纹孔121，在进行安全阀校验时用来连接气密性检测装置的第一气密性检测管路。

所述安全阀底座台架7采用工字钢做成的支撑架71和不锈钢安装台72组成。不锈钢安装台的大小根据《ASME B16.5-2009管法兰和法兰管件（中文版）》的要求并结合稳压器安全阀的进口法兰尺寸制作，打压台架上按照的要求加工8个呈环形均布的进口安装孔722，用于与稳压器安全阀法兰连接，法兰的中部加工了一个沉头底座721，用于承接稳压器安全阀底座并起到限位的作用，底座的大小根据稳压器安全阀的底座大小设计。沉头底座721中心加工一个与PS-15M/PS-30M第二气源管线配对的第二螺纹孔723，用于对稳压器安全阀进行打压时进气。

图4-7示出了一种安全阀冷态试验系统的另一实施方式。所述安全阀为主蒸汽安全阀。该安全阀具有两个安全阀出口。系统还包括盲板13，所述盲板采用不锈钢制造，所述盲板13结合主蒸汽安全阀出口法兰的尺寸加工16个呈环形均布的盲板安装孔131，如螺栓孔。所述安全阀出口堵板采用不锈钢制造，堵板上按照《ASME B16.5-2009管法兰和法兰管件（中文版）》的要求结合主蒸汽安全阀出口法兰的尺寸加工16个呈环形均布出口安装孔122，如螺栓孔。所述安全阀6的一个出口连接安全阀出口堵板12，另一个出口连接盲板13。这样，盲板13连接处用于密闭主蒸汽安全阀出口，以防止打压时气体从这一侧泄露；安全阀出口堵板12中心加工一个与第一气源管线接头适配的第一螺纹孔121，在进行安全阀校验时用来连接气密性检测装置的第一气密性检测管路。

所述安全阀底座台架7采用工字钢做成的支撑架71和不锈钢安装台72组成。不锈钢安装台的大小根据《ASME B16.5-2009管法兰和法兰管件（中文版）》的要求并结合主蒸汽安全阀的进口法兰尺寸制作，打压台架上按照的要求加工12个呈环形均布的进口安装孔722，用于与主蒸汽安全阀法兰连接，法兰的中部加工了一个沉头底座721，用于承接主蒸汽安全阀底座并起到限位的作用，底座的大小根据主蒸汽安全阀的底座大小设计。沉头底座721中心加工一个与PS-15M/PS-30M第二气源管线配对的第二螺纹孔723，用于对主蒸汽安全阀进行打压时进气。

上述两实施方式均采用相同气密性检测装置。所述第一气密性检测管路包括压空管线1、第一泵2、水槽3、量筒4、第一压力计5、第一气源管线14。所述第一气源管线14一端的第一气源管线接头连接安全阀6出口，所述第一气源管线14另一端分为两条支路，一条支路与压空管线1连接，另一条支路伸入水槽3的液面下方。所述量筒4置于水槽3内且与第一泵2连接。所述第一压力计5用于测量第一气源管线14的压力。所述压空管线1用于通入压缩空气。所述第一泵2可采用手动泵。为便于控制第一气源管线14内气压，所述第一气密性检测管路还包括设于第一气源管路两条支路上的两个第一开关阀。

所述第二气密性检测管路包括第二气源管线15、第二泵10、氮气瓶11、第二压力计8、第三压力计9。所述第二气源管线15一端的第一气源管线接头连接安全阀6进口，另一端经第二泵10连接氮气瓶11。所述第二压力计8用于测量第二气源管线15的压力，所述第三压力计9用于测量第二气源管线15的压力变化。所述第二泵可采用手动增压泵。为便于控制第二泵与氮气瓶两者连接管线上的气压，所述第二气密性检测管路还包括设于第二气源管路的第二泵与氮气瓶两者连接管线上的第二开关阀。

管线的连接布置：如图1和图4所示，从PS-15M/PS-30M打压台架或氮气瓶引出一根气源管接到主蒸汽安全阀台架/稳压器安全阀台架底部接口，管线中间设置有一个第二泵10和第二、第三压力计8、9，第二泵用于增大管线中的压力，第二压力计一个用于检测第二气源管线15中的压力大小，另一个用于在调节PS-15M/PS-30M或氮气瓶的出口压力时确认第二气源管线压力是否发生变化。在实验过程中，若为主蒸汽安全阀，则一侧出口用专用的盲板13堵死，确保本侧无泄漏。另一侧的出口接上一个可以接第一气源管线的堵板，左边出口通过管线分别接上压缩空气和量筒。量筒4置于装上适量水的水槽3中，量筒4上部接上一个第一泵2。稳压器安全阀直接通过出口堵板12连接，堵板螺纹孔121连接管线到第一气密性检测管路。

首先打开与压缩空气连接的阀门，将少量的压缩空气冲入安全阀出口的腔室内，使其充满整个安全阀的出口腔室，直至可以在量筒处观测到气泡。然后通过调节PS-15/PS-30M/氮气瓶管线的阀门，通过打压台对阀门进行冲压。不断加压直至达到要求的压力值，在量筒处观测是否有气泡冒出并记录规定时间内气泡的数量。再通过对比主蒸汽安全阀/稳压器安全阀的密封试验要求对阀门的密封性进行判断。

本文可以有效实现压水堆核电站机组在建安、调试及运行期间稳压器安全阀和主蒸汽安全阀的定期冷态试验。主蒸汽安全阀和稳压器安全阀校验的难点在于：1.阀门内可能存在残留的放射性介质，会增加人员及设备沾污的风险，设备在运输过程中需要严格的辐射防护。2.设备是核安全相关的设备，比较精密，结构比较复杂，在运输过程中容易发生磕碰等损害，需要执行严格的防护措施，还存在异物入侵的风险。3.稳压器安全阀都在大修时才校验，时间非常紧张，设备外送校验花费时间太长，而且设备外送成本较高。

通过对以上难点展开分析讨论，设计并制造出稳压器安全阀和主蒸汽安全阀的校验专用工具、系统，并在不断地试验中进行优化改造。实践表明，这套专用工具、系统的开发解决了稳压器安全阀和主蒸汽安全阀冷态校验面临的问题，同时，本专用工具，如安全阀台架、安全阀出口堵板的设计思路可推广至其它类似阀门结构的情形中。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (9)

1.一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，包括安全阀、安全阀底座台架、安全阀出口堵板、气密性检测装置；所述安全阀的出口连接安全阀出口堵板，所述安全阀安装于所述安全阀底座台架上，所述安全阀底座台架用于承接安全阀底座；所述气密性检测装置包括连接于安全阀出口的第一气密性检测管路、连接于安全阀进口的第二气密性检测管路；所述安全阀出口堵板的中心设有与第一气密性检测管路的第一气源管线接头适配的第一螺纹孔；所述安全阀底座台架设有与第二气密性检测管路的第二气源管线接头适配的第二螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述安全阀底座台架包括支撑架、设于支撑架上的安装台；所述安装台中部设有承接安全阀底座的沉头底座，所述安装台上表面且在所述沉头底座外围环设有多个与安全阀进口法兰连接的进口安装孔，所述沉头底座中部设有第二螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述安全阀出口堵板还环设有多个与安全阀出口法兰连接的出口安装孔。

4.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述安全阀为稳压器安全阀。

5.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述安全阀为主蒸汽安全阀，系统还包括盲板；所述主蒸汽安全阀的一个出口连接安全阀出口堵板，所述主蒸汽安全阀的另一出口连接盲板。

6.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述第一气密性检测管路包括压空管线、第一泵、水槽、量筒、第一压力计、第一气源管线；所述第一气源管线一端的第一气源管线接头连接安全阀出口，所述第一气源管线另一端分为两条支路，一条支路与压空管线连接，另一条支路伸入水槽的液面下方；所述量筒置于水槽内且与第一泵连接；所述第一压力计用于测量第一气源管线的压力。

7.根据权利要求6所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述第一气密性检测管路还包括设于第一气源管路两条支路上的两个第一开关阀。

8.根据权利要求1所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述第二气密性检测管路包括第二气源管线、第二泵、氮气瓶、第二压力计、第三压力计；所述第二气源管线一端的第一气源管线接头连接安全阀进口，另一端经第二泵连接氮气瓶；所述第二压力计用于测量第二气源管线的压力，所述第三压力计用于测量第二气源管线的压力变化。

9.根据权利要求8所述的一种安全阀冷态试验系统，其特征在于，所述第二气密性检测管路还包括设于第二气源管路的第二泵与氮气瓶两者连接管线上的第二开关阀。