CN214748691U - 控制棒驱动机构压力边界密封试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，包括压力边界、进气管、排气管、氦质谱仪、增压泵、氦气瓶、第一截止阀、第二截止阀、减压阀、安全阀以及压力表，所述压力边界采用上密封筒与屏蔽密封筒或转向件外壳组合。高温气冷堆气密封检测试验则采用氦气作为压力试验的介质，通过充气、增压泵升压、保压、氦质谱仪检测等步骤检测压力边界的密封性。有效地解决了高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验，且大大提高了试验检测效率。

Description

控制棒驱动机构压力边界密封试验装置

技术领域

本实用新型属于反应堆检修技术领域，具体涉及一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置。

背景技术

控制棒系统是核岛主设备的核心设备之一，是反应堆控制和安全保护系统的执行机构，反应堆正常运行时，控制棒驱动机构以一定的速度拖动控制棒在堆内移动，补偿和调节堆芯的后备反应性，实现反应堆的正常启动、运行和停闭；在反应堆事故工况下，驱动机构释放控制棒，控制棒靠自重快速插入堆芯，实现紧急停堆。

控制棒系统压力边界由上密封筒、屏蔽密封筒及转向件外壳共同组成，而压力试验的目的是为了检验承压部件的强度及接口的密封性，高温堆控制棒系统压力检测方法不同于压水堆控制棒驱动机构，常规压水堆压力边界采用水压试验进行密封性检测，而高温气冷堆由于使用氦气作为冷却剂，气体分子小，穿透能力强，因此高温气冷堆压力边界不仅需要进行水压试验，同时还需进行气密封试验检测密封性，给高温气冷堆压力边界的制造及密封检测带来难度，尤其是密封检测，由于试验本体内部腔体体积较大，在高气压下的检测是有一定风险和难度的。

实用新型内容

由于目前尚无针对高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界的密封试验装置和检测方法。本实用新型提供一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，用于快速有效地对高温气冷堆的压力边界进行密封性试验。通过本实用新型的一种控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，能快速有效地解决高温气冷堆控制棒系统压力边界的密封性检测，用于验证密封结构以及密封环的密封性，可以为各类压力边界提供密封性检测技术方案，还可以为各类边界的密封性检测提供参考方案。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，包括压力边界、进气管、排气管、氦质谱仪、增压泵、氦气瓶、第一截止阀、第二截止阀、减压阀、安全阀以及压力表，其中，所述进气管以及所述排气管连接至所述压力边界的一端，所述氦气瓶、所述增压泵、所述压力表、所述减压阀、所述第一截止阀设置于所述进气管上，所述第二截止阀设置于所述排气管上，所述安全阀连接至所述压力边界的另一端，所述氦质谱仪连接至所述压力边界，用于检测所述压力边界的密封性。

在一实施例中，所述压力边界的上下两端各有一个密封盖，分别为上法兰密封端盖和下法兰密封端盖。

在一实施例中，所述压力边界包括上密封筒以及屏蔽密封筒。

在一实施例中，所述压力边界由上、中、下密封结构组成，所述上密封结构由所述上密封筒及所述上法兰密封端盖组成，通过上部金属密封环进行密封；所述中密封结构由所述上密封筒及所述屏蔽密封筒组成，通过中部金属密封环进行密封；所述下密封结构由所述屏蔽密封筒与所述下法兰密封端盖组成，通过下部金属密封环进行密封。

在一实施例中，所述压力边界包括上密封筒以及转向件外壳。

在一实施例中，所述压力边界由上、中、下密封结构组成，所述上密封结构由所述上密封筒及所述上法兰密封端盖组成，通过上部金属密封环进行密封；所述中密封结构由所述上密封筒及所述转向件外壳组成，通过中部金属密封环进行密封；所述下密封结构由所述转向件外壳与所述下法兰密封端盖组成，通过下部金属密封环进行密封。

在一实施例中，所述进气管的一端连接所述增压泵，所述进气管的另一端连接到所述下法兰密封端盖上。

在一实施例中，所述排气管连接所述下法兰密封端盖，所述第二截止阀设置在所述排气管上，所述安全阀设置在所述上法兰密封端盖上，所述氦质谱仪在所述压力边界内达到一定的气压时进行密封性检测。

本实用新型的有益效果是：提供一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，所述压力边界采用上密封筒与屏蔽密封筒或转向件外壳组合，有别于常规单独零件进行压力试验的方法，这样既能更贴近实际工况，又提高了试验检测效率，大大压缩了整个产品的制造周期。高温气冷堆气密封检测试验则采用氦气作为压力试验的介质，通过充气、增压泵升压、保压、氦质谱仪检测等步骤检测压力边界的密封性，本实用新型所提供的一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，适用于气密封试验检测方法，有效地解决了高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验，且大大提高了试验检测效率。

附图说明

为了更清楚地阐述本实用新型专利的具体实施例的特点，下面将对实施例的附图进行简要介绍。显而易见地，下面描述的附图仅为本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通研究或从业人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他类似的图片。

图1为本实用新型一实施例的高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的压力边界结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的另一种压力边界结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的设置在压力边界上的上法兰密封端盖、下法兰密封端盖的正视图；

图5为本实用新型一实施例的设置在压力边界上的上法兰密封端盖、下法兰密封端盖的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，包括压力边界1、进气管2、排气管3、氦质谱仪4、增压泵5、氦气瓶6、第一截止阀70、第二截止阀71、减压阀8、安全阀9以及压力表(100、101、102)。

如图1、图2及图3所示，在本实施例中，所述压力边界1包括上密封筒11以及屏蔽密封筒12，或者上密封筒11以及转向件外壳13。

如图1、图4及图5所示，在本实施例中，所述压力边界1的上下两端各有一个密封盖，分别为上法兰密封端盖14和下法兰密封端盖15。

在本实施例中，所述压力边界1由上、中、下三道密封结构组成，上密封由所述上密封筒11及所述上法兰密封端盖14组成，通过上部金属密封环进行密封，中密封由所述上密封筒11及所述屏蔽密封筒12或所述转向件外壳13组成，通过中部金属密封环进行密封，下密封由所述屏蔽密封筒12或所述转向件外壳13与所述下法兰密封端盖15组成，通过下部金属密封环进行密封。

更详细的说，在本实施例中，所述压力边界1由上、中、下三道密封结构组成，上密封由所述上密封筒11及所述上法兰密封端盖14组成，二者之间通过上部金属密封环进行密封；中密封由所述上密封筒11及所述屏蔽密封筒12组成，二者之间通过中部金属密封环进行密封；下密封由所述屏蔽密封筒12与所述下法兰密封端盖15组成，二者之间通过下部金属密封环进行密封。

在另一实施例中，所述压力边界1也是由上、中、下三道密封结构组成，上密封由所述上密封筒11及所述上法兰密封端盖14组成，二者之间通过上部金属密封环进行密封；中密封由所述上密封筒11及所述转向件外壳13组成，二者之间通过中部金属密封环进行密封；下密封由所述转向件外壳13与所述下法兰密封端盖15组成，二者之间通过下部金属密封环进行密封。

如图1所示，在本实施例中，所述进气管2的一端连接所述增压泵5，所述进气管2的另一端连接到所述下法兰密封端盖15上；所述进气管2设置所述第一截止阀70以及所述减压阀8；所述排气管3连接所述下法兰密封端盖15，所述第二截止阀71设置在所述排气管3上，所述安全阀9设置在所述上法兰密封端盖14上，所述氦质谱仪4在所述压力边界1内达到一定的气压时进行密封性检测。

本实施例所提供的一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其安装过程如下：首先对所述压力边界1进行固定，确保安全，将所述上法兰密封端盖14、所述下法兰密封端盖15安装于所述压力边界1上进行密封。所述增压泵5其一端通过所述进气管2与所述氦气瓶6连接，所述增压泵5的另一端通过所述进气管2与所述压力边界1的所述下法兰密封端盖15连接，所述进气管2从所述增压泵5到所述下法兰密封端盖15之间利用双通阀门结构依次设置有所述压力表100，所述减压阀8，所述压力表101，所述第一截止阀70，两个所述压力表102，多个所述进气管2之间在A1、A2处采用活接方式同时在所述进气管2的连接处进行密封连接。在所述下法兰密封端盖15上除了连接有所述进气管2之外，还连接有所述排气管3，所述排气管3上设置有所述第二截止阀71。所述压力边界1的所述上法兰密封端盖14上设置有所述安全阀9，所述压力边界1还连接有所述氦质谱仪4，所述氦质谱仪4用于对所述压力边界1进行密封性检测。

针对本实施例所提供的高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，本实施例还提供该试验装置的检测方法，包括如下步骤：

第一步：将所述上法兰密封端盖14、所述下法兰密封端盖15安装于所述压力边界1上，并安装所述进气管2、所述排气管3、所述氦质谱仪4、所述增压泵5、所述氦气瓶6、所述第一截止阀70、所述第二截止阀71、所述减压阀8、所述安全阀9以及所述压力表10；

第二步：关闭所述第二截止阀71，打开所述氦气瓶6对所述压力边界1充入氦气；

第三步：打开所述增压泵5，将所述压力边界1的内压升至2MPa；

第四步：关闭所述增压泵5，关闭所述第一截止阀70，保压至少5min；

第五步：打开所述氦质谱仪4，通过所述氦质谱仪4对所述上、中、下三道密封结构进行气密封性检测；

第六步：关闭所述氦质谱仪4，缓慢打开所述第二截止阀71进行排气。

本实施例所提供的一种高温堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置及检测方法，所述压力边界采用上密封筒与屏蔽密封筒或转向件外壳组合，有别于常规单独零件进行压力试验的方法，这样既能更贴近实际工况，又提高了试验检测效率，大大压缩了整个产品的制造周期。高温气冷堆气密封检测试验则采用氦气作为压力试验的介质，通过充气、增压泵升压、保压、氦质谱仪检测等步骤检测压力边界的密封性，本实用新型所提供的一种高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，适用于气密封试验检测方法，有效地解决了高温气冷堆控制棒驱动机构压力边界密封试验，且大大提高了试验检测效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，包括压力边界、进气管、排气管、氦质谱仪、增压泵、氦气瓶、第一截止阀、第二截止阀、减压阀、安全阀以及压力表，其中，所述进气管以及所述排气管连接至所述压力边界的一端，所述氦气瓶、所述增压泵、所述压力表、所述减压阀、所述第一截止阀设置于所述进气管上，所述第二截止阀设置于所述排气管上，所述安全阀连接至所述压力边界的另一端，所述氦质谱仪连接至所述压力边界，用于检测所述压力边界的密封性。

2.根据权利要求1所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述压力边界的上下两端各有一个密封盖，分别为上法兰密封端盖和下法兰密封端盖。

3.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述压力边界包括上密封筒以及屏蔽密封筒。

4.根据权利要求3所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述压力边界由上、中、下密封结构组成，所述上密封结构由所述上密封筒及所述上法兰密封端盖组成，通过上部金属密封环进行密封；所述中密封结构由所述上密封筒及所述屏蔽密封筒组成，通过中部金属密封环进行密封；所述下密封结构由所述屏蔽密封筒与所述下法兰密封端盖组成，通过下部金属密封环进行密封。

5.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述压力边界包括上密封筒以及转向件外壳。

6.根据权利要求5所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述压力边界由上、中、下密封结构组成，所述上密封结构由所述上密封筒及所述上法兰密封端盖组成，通过上部金属密封环进行密封；所述中密封结构由所述上密封筒及所述转向件外壳组成，通过中部金属密封环进行密封；所述下密封结构由所述转向件外壳与所述下法兰密封端盖组成，通过下部金属密封环进行密封。

7.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述进气管的一端连接所述增压泵，所述进气管的另一端连接到所述下法兰密封端盖上。

8.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构压力边界密封试验装置，其特征在于，所述排气管连接所述下法兰密封端盖，所述第二截止阀设置在所述排气管上，所述安全阀设置在所述上法兰密封端盖上，所述氦质谱仪在所述压力边界内达到一定的气压时进行密封性检测。

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