CN215574319U - 一种核电站核岛容器气压试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站核岛容器气压试验装置，包括：气瓶；主管道；一端与气瓶相连接，另一端用于与试验的核岛压力容器相连接；测压组件，包括压力管、压力表，压力管的一端与主管道相连接，压力管的另一端连接压力表；排气组件，包括排气管、排碘风机，排气管的一端与主管道相连接，排气管的另一端与排碘风机入口相连通，阀组件，设置在各个管路上。本实用新型满足核电站现场设备的空间位置及设备安装特点，满足核电站在役检查技术规范，防止核电站现场人员窒息，防护辐射防护风险和满足现场管理要求，设置有碘风机，并在试验现场设置放射性释放监测设备，可解决试验后放射性气体的释放风险及人员内污染风险。

Description

一种核电站核岛容器气压试验装置

技术领域

本实用新型涉及核电技术领域，特别是涉及一种核电站核岛容器气压试验装置。

背景技术

国内法系压水堆核电厂根据《压水堆核电厂核岛机械部件在役检查规则》的规范要求，要求规范等级为2级和3级的核岛压力容器在十年周期内需要执行一次法定水压试验，以验证容器的强度和密封性。核岛部分压力容器由于系统设计的原因，无法执行水压试验，只能执行气压试验以替代。

国内在役核电厂没有实施核岛压力容器气压试验的先例，也没有相关的标准和法规。国外一些标准有关于气压试验的一些要求，但是涉及气压试验的相关技术方案和参数的内容极少。

国内无相应的核岛压力容器气压试验技术，大部分均为石油化工行业、柴油机机体所使用的气压试验工装，其未考虑核电站工作现场的特点，与核电站压力容器现场气压试验要求的差异大。

核岛压力容器气压试验是一项实施风险大的项目，需要提前识别出工业安全风险和辐射风险，并制定相应的防护措施。

核岛压力容器气压试验需根据核电现场工作环境特点，且需满足核电在役检查上游法规体系的技术要求，气压试验现场风险点主要有：

a）、试验边界高压状态，易造成人员伤害风险；

b）、试验过程存在超压可能，易造成设备损伤风险；

c）、试验边界放射性气体泄漏，造成人员和环境放射性物质污染及设备损坏风险；

d）、试验用氮气泄漏，造成人员窒息风险；

e）、升降压过快、意外超压风险，造成设备损坏及人员伤害风险；

f）、容器残压造成人员伤害风险；

g）、异物风险。

现有的技术并无针对上述核电站气压试验的安全风险设计相应的装置，以预防其安全风险。

另外核电站现场气压试验还有如下技术特点：

a）、气压试验的容器及相连的管线位置，大部分表面有保温材料，影响试验前期及试验过程中的目视检查和检漏工作，因此试验方案要求试验前需拆除检验位置的保温；

b）、核电站气压试验现场部分检测位置高，需试验现场搭设脚手架方能满足试验要求；

c）、核电站气压试验现场涉及辐射防护开口工作，试验现场要求搭设辐射防护污染场地，才能进行试验工作；

d）、核电站气压试验前法规要求其需进行设备的内外部目视检查工作；

e）、为保护设备，核电站技术管理程序对气压试验升降压速率有明确的要求；

f）、为防止引入系统异物，核电站气压试验方法中需体现防异物检查要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种核电站核岛容器气压试验装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种核电站核岛容器气压试验装置，包括：

气瓶，

主管道，一端与所述的气瓶相连接，另一端用于与试验的核岛压力容器相连接，

测压组件，包括压力管、压力表，所述的压力管的一端与所述的主管道相连接，所述的压力管的另一端连接所述的压力表，

排气组件，包括排气管、排碘风机，所述的排气管的一端与所述的主管道相连接，所述的排气管的另一端与所述的排碘风机入口相连通，

阀组件，设置在各个管路上。

优选地，所述的装置还包括摄像部件，所述的摄像部件设置在试验的核岛压力容器的上方；进一步优选地，所述的摄像部件为可远程控制的半球形无线摄像机。在升压、降压及保压前几分钟时，通过所述的摄像部件远程监控试验过程有无异常，如确认无异常时，试验人员才可进入试验房间内进行试验相关的操作，避免高压及容器残压伤人风险，降低人员高压伤人风险。

优选地，所述的排气管包括第一排气管、第二排气管，所述的第一排气管、第二排气管的一端与所述的主管道相连接，所述的第一排气管、第二排气管的另一端与所述的排碘风机入口相连通；所述的阀组件包括安全阀，所述的安全阀设置在所述的第二排气管上，可防止试验过程中产生超压风险造成的设备损伤。

优选地，所述的装置还包括第一透明塑料管，所述的第一透明塑料管的一端与所述的排气管的另一端相连接，所述的第一透明塑料管的另一端与所述的排碘风机入口相连接。

优选地，所述的装置还包括第二透明塑料管，所述的第二透明塑料管的一端与所述的排碘风机出口相连接，所述的第二透明塑料管的另一端用于与通风系统相连接。

优选地，所述的装置还包括第一胶管，所述的第一胶管的一端与所述的气瓶相连接，所述的第一胶管的另一端与所述的主管道的一端相连接。使用所述的第一胶管的柔软度便于与所述的气瓶进行连接。

优选地，所述的阀组件包括减压阀，所述的减压阀设置在所述的气瓶的出口处。

优选地，所述的装置还包括第二胶管，所述的第二胶管的一端与所述的主管道的另一端相连接，所述的第二胶管的另一端用于与试验的核岛压力容器相连接。使用所述的第二胶管的柔软度便于与试验的核岛压力容器进行连接。

优选地，所述的阀组件包括多个针阀，所述的主管道的两端、所述的压力管、所述的排气管上分别设置有所述的针阀。

优选地，所述的气瓶填充氮气。

优选地，所述的装置还包括气溶胶监测仪，针对试验边界放射性气体泄漏，造成人员和环境放射性物质污染及设备损坏风险，除了所述的排碘风机，还在试验现场设置放射性释放监测设备，可解决试验后放射性气体的释放风险及人员内污染风险。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型满足核电站现场设备的空间位置及设备安装特点，满足核电站在役检查技术规范，满足核电站现场人员窒息、辐射防护风险和管理要求，设置有碘风机，并在试验现场设置放射性释放监测设备，可解决试验后放射性气体的释放风险及人员内污染风险。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图。

以上附图中：

1、气瓶；2、主管道；30、压力管；31、压力表；40、排碘风机；41、第一排气管；42、第二排气管；43、第一透明塑料管；44、第二透明塑料管；5、摄像部件；60、第一胶管；61、第二胶管；700-705、针阀；71、减压阀；72、安全阀；8、核岛压力容器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示的一种核电站核岛容器气压试验装置，包括：

气瓶1，具体为氮气瓶，气瓶1的出口处减压阀71设置。

主管道2，一端与气瓶1相连接，另一端用于与试验的核岛压力容器8相连接，具体为不锈钢管道。主管道2的两端分别设置针阀700、701。

测压组件，包括压力管30、压力表30、针阀702，压力管30的一端与主管道3相连接，压力管30的另一端连接压力表30，针阀702设置在压力管30上。

排气组件，包括排气管、排碘风机40、针阀703、704，排气管的一端与主管道2相连接，排气管的另一端与排碘风机40入口相连通。在本实施例中：排气管包括第一排气管41、第二排气管42，第一排气管41、第二排气管42的一端与主管道2相连接，第一排气管41、第二排气管42的另一端通过第一透明塑料管43与排碘风机41入口相连通；排碘风机40出口通过第二透明塑料管44与实验室通风系统（DWN系统）相连接。针阀703、704分别设置在第一排气管41、第二排气管42上；第二排气管42上、针阀704下游设置有安全阀72。

摄像部件5，设置在试验的核岛压力容器8的上方；采用和远程控制的半球形无线摄像机。

此外，主管道2一端通过第一胶管60与气瓶1相连接；主管道2另一端通过第二胶管61与试验的核岛压力容器8相连接。

相应试验的技术要求为：

气瓶1：内压20MPa~30MPa，体积：0.5m³；

针阀700-705：承压 300bar.g；

减压阀71：承压 300bar.g；

安全阀72：整定压力为试验压力的1.1倍；

第一胶管60、第二胶管61：承压 300bar.g；

压力表31：量程为试验压力的1.5到3倍；

第一透明塑料管43、第一透明塑料管44：PVC，承压 10bar.g。

试验所需的附属材料为：装置连接所用的不锈钢三通，魔绳以及检漏所用的检漏液，人员进入房间所需的氧表、空气呼吸器、碘过滤面罩、护目镜、放射性释放监测设备。

以下具体描述下本实施例的试验方法：

一：试验前需做好以下准备工作：

因正常运行期间，放射性系统的气体主要为爆炸性气体氢气、窒息性气体氮气以及放射性气体裂变产物，实施气压试验前，试验的压力容器及相应管线放射性气体已吹扫置换，因气体的流动性，经氮气吹扫后，残留在试验容器内的放射性气体浓度极低，试验实施前也会取样分析，没有放射性气体再进行试验。此外，还需做好如下实验前的准备工作。

准备试验设备及工具，检查试验压力表已检定合格；

检查胶管、接头状态；

检查氮气瓶为检定合格状态；

检查临时试验装置状态；

现场开口设备采取防异物措施；

个人防护：需配戴碘过滤面罩及护目镜；

准备应急物资：辐射防护附加防护用品、氧表、全面罩、空气呼吸器；

在试验房间放置气溶胶监测仪，由辐射防护人员根据机组状态进行评估、布置摄像部件；

人员进入设备房间查漏准备：穿戴辐射防护附加防护用品、全面罩、佩戴氧表，如氧表报警情况下需进行应急处理，将全面罩替换为空气呼吸器；

确认试验所需的脚手架已正确搭制；

确认检测部位需拆除保温已拆除；

确认检测所需的污染场地已布置；

设置试验边界，拉警示带，设置警示标志；

试验边界巡视，防止非试验工作人员误闯试验边界，禁止一切非试验相关活动；

工作前验证边界已正确隔离和气体置换；

验证现场打压点、压力表监视点、气瓶的减压阀操作点及泄漏检测点等各位置人员可以有效沟通；

设置接头防甩脱装置，升压前检查接头连接牢固可靠；

拆除容器相连的需安装临时试验装置位置处的系统部件；

试验前执行容器内外部目视检查，确认内外部结果合格。

二、试验实施过程：

将试验装置的各部分按图示进行连接组装，其大部分连接方式可通过螺纹形式连接，并通过缠绕魔绳或添加垫片的形式进行密封。第一透明塑料管43、第二透明塑料管44则通过鱼鳞扣加卡箍的形式进行连接。

试验装置连接好后，升压具体操作为：打开减压阀71、针阀700、701、705、702、704，关闭针形阀703，打开摄像部件5对试验过程进行全程监控，通过调整减压阀71的开度和监视压力表31的读数来控制升压的速率，升压阶段安排专人监视压力表盘，升压过程中有核岛压力容器8及管道焊缝的房间需配备氧表，防止人员窒息，试验过程中禁止站在法兰侧面或堵头对面。

当试验压力达到预定的平台后的操作为：保持其它部件的试验状态不变，关闭减压阀71，通过监测压力表31的读数是否可维持恒定，试验压力平台稳定阶段，试验人员方可进入边界内检查。

试验阶段分为气密泄漏试验与气压试验两部分。在正式气压试验之前进行气密泄漏试验，升压前，检查核岛压力容器8外表面是否干燥。连通气瓶1，调节减压阀71，推荐以不高于1bar/min的升压速率，升压速率严禁超过10bar/min，进行加压，升压至10%试验压力时，在核岛压力容器8与管线焊缝、临时试验装置连接处抹上检漏液，至少保压10min后，观察核岛压力容器8与管线焊缝表面，确认是否存在泄漏，如有泄漏，则降压进行处理后重新进行试验。

气压试验分为如下两个试验平台：50%试验压力平台和试验压力平台。连通气瓶1，调节减压阀71，推荐以不高于1bar/min的升压速率，升压速率严禁超过10bar/min，至50%试验压力平台，至少保压10min，观察压力表31读数，检查回路的密封性，如检查不合格，则降压处理后重新进行试验。按照试验压力10%左右的梯度逐级升压，每级稳压3min，直至升压至试验压力，稳压10min，观察压力表31读数有无变化。检查完后，再将压力降至设计压力，检查核岛压力容器8外观，检查是否发生变形。

电厂辐射监测系统气载放射性监测主要包括气溶胶、惰性气体和碘的浓度监测，气压试验产生的气体经排碘风机40的高效过滤器及碘过滤器过滤后，经厂区实验室通风系统排放，根据吹扫排放情况（一回路开盖前的氮吹扫经三级活性炭吸附后直接排放到烟囱），其引起电厂辐射监测系统报警的可能性极低。但在排放气体时，还是需要通知辐射防护及主控，得到允许后再进行排放，如辐射防护及运行监测到异常，得到通知后立即停止排放，配合排查原因后按辐射防护建议进行排放；如果气体排放引起电厂辐射监测系统报警后，需立即关闭排气泄压阀，协助辐射防护人员进行原因排查，如为误报警，则继续执行排气，若为气压试验排气引起的报警，协助辐射防护进行处理，按照辐射防护要求进行气体排放。监测厂区实验室通风系统放射性水平的电厂辐射监测系统通道除监测碘放射性浓度超一级阈值后会触发联动外（切换至碘过滤回路），其余超阈值报警均不会触发联动，现场出现报警后按辐射防护人员梳理的每个电厂辐射监测系统通道监测通风流向对应的房间清单进行现场隔离。

当需要降压时的操作为：关闭减压阀71，打开排碘风机40，通过调节针阀703的开度和监视压力表31的读数来控制降压的速率，并将试验后的气体通过排碘风机40的过滤，排放至厂区实验室通风系统的抽风口，注意控制排放速率，应低于抽风口的抽气速率，房间内设置氧表，如氧表出现报警，立刻停止排放，待房间氧气浓度恢复正常后再继续缓慢排放。降压阶段安排专人检查压力表31，必须确认压力已降至常压后才允许进行临时试验装置拆卸工作；推荐以小于等于2bar/min的降压速率，严禁超过10bar/min，降压至大气压，检查核岛压力容器8有无明显残余变形。核实核岛压力容器8内压力已降至大气压，除临时试验装置，对开口处进行防异物检查，确认无异常，恢复核岛压力容器8相连的需安装临时试验装置位置处的系统部件。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：包括：

气瓶，

主管道，一端与所述的气瓶相连接，另一端用于与试验的核岛压力容器相连接，

测压组件，包括压力管、压力表，所述的压力管的一端与所述的主管道相连接，所述的压力管的另一端连接所述的压力表，

排气组件，包括排气管、排碘风机，所述的排气管的一端与所述的主管道相连接，所述的排气管的另一端与所述的排碘风机入口相连通，

阀组件，设置在各个管路上。

2.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括摄像部件，所述的摄像部件设置在试验的核岛压力容器的上方。

3.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的排气管包括第一排气管、第二排气管，所述的第一排气管、第二排气管的一端与所述的主管道相连接，所述的第一排气管、第二排气管的另一端与所述的排碘风机入口相连通；所述的阀组件包括安全阀，所述的安全阀设置在所述的第二排气管上。

4.根据权利要求1或3所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括第一透明塑料管，所述的第一透明塑料管的一端与所述的排气管的另一端相连接，所述的第一透明塑料管的另一端与所述的排碘风机入口相连接。

5.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括第二透明塑料管，所述的第二透明塑料管的一端与所述的排碘风机出口相连接，所述的第二透明塑料管的另一端用于与通风系统相连接。

6.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括第一胶管，所述的第一胶管的一端与所述的气瓶相连接，所述的第一胶管的另一端与所述的主管道的一端相连接。

7.根据权利要求1或6所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的阀组件包括减压阀，所述的减压阀设置在所述的气瓶的出口处。

8.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的装置还包括第二胶管，所述的第二胶管的一端与所述的主管道的另一端相连接，所述的第二胶管的另一端用于与试验的核岛压力容器相连接。

9.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的阀组件包括多个针阀，所述的主管道的两端、所述的压力管、所述的排气管上分别设置有所述的针阀。

10.根据权利要求1所述的核电站核岛容器气压试验装置，其特征在于：所述的气瓶填充氮气。

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