CN216284157U - 非金属密封垫片的氦气密封性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,包括第一法兰、第二法兰以及测试垫片,还包括:氦气瓶、第一管道、氦罩以及氦质谱仪,第一管道的一端与氦气瓶的出气口连接,另一端穿过氦罩伸入到第二法兰内,氦质谱仪位于氦罩的外部,氦质谱仪上的第二管道的进气口位于氦罩内。本申请提供的上述方案,通过氦气瓶将氦气输送到第一管道中,然后第一管道再将氦气输送到第一法兰和第二法兰形成的密封腔体内,由于测试垫片设置在第一法兰和第二法兰之间,通过氦质谱仪测量氦罩内的氦气含量,就可以方便检验验证垫片的密封性,进而根据氦气密封性效果来评估测试垫片对高渗透性气体的密封性,整体检测装置简单、使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及核电用非金属密封垫片技术领域,特别是涉及一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置。
背景技术
目前非金属垫片在核电厂大量使用,其中部分垫片使用在氢气介质的法兰上,由于氢气渗透性非常强,氮气检测无法验证垫片的氢气密封效果,一旦出现垫片内部渗漏,通常难以发现且在线处理难度很大,对机组安全运行造成极大风险,在大修期间则影响相关系统气密性能,造成大修工期的延误。
实用新型内容
基于此,有必要针对现有的检测装置无法验证垫片对高渗透性气体的密封性问题,提供一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置。
本实用新型提供了一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,包括第一法兰、第二法兰以及测试垫片,还包括:氦气瓶、第一管道、氦罩以及氦质谱仪;
所述第一法兰、所述第二法兰以及所述测试垫片均设置在所述氦罩内,所述测试垫片设置在所述第一法兰和所述第二法兰之间,所述第一法兰和所述第二法兰之间通过螺栓连接在一起形成密封腔体,所述第一管道的一端与所述氦气瓶的出气口连接,另一端穿过所述氦罩伸入到所述第二法兰内,所述氦质谱仪位于所述氦罩的外部,所述氦质谱仪上的第二管道的进气口位于所述氦罩内。
上述非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,通过氦气瓶将氦气输送到第一管道中,然后第一管道再将氦气输送到第一法兰和第二法兰形成的密封腔体内,由于测试垫片设置在第一法兰和第二法兰之间,通过氦质谱仪测量氦罩内的氦气含量,就可以方便检验验证垫片的密封性,进而根据氦气密封性效果来评估测试垫片对高渗透性气体的密封性,整体检测装置简单、使用方便,同时可以针对实际工况下安装后再次紧固效果进行模拟测试,从而对垫片在真实工况下的使用效果进行模拟和预测。
在其中一个实施例中,还包括加热组件,所述第一法兰和所述第二法兰上均设置有所述加热组件。
在其中一个实施例中,所述加热组件包括电加热环形管,所述第一法兰和所述第二法兰上均套设有所述电加热环形管。
在其中一个实施例中,所述加热组件还包括蓄电池,所述蓄电池与所述电加热环形管连接。
在其中一个实施例中,还包括控制开关,所述蓄电池通过所述控制开关与所述电加热环形管连接。
在其中一个实施例中,还包括位移传感器,所述位移传感器设置在所述测试垫片上。
在其中一个实施例中,还包括第一压力表,所述第一压力表设置在所述氦气瓶上。
在其中一个实施例中,还包括关断阀,所述关断阀设置在所述第一管道上。
在其中一个实施例中,还包括减压阀和第二压力表,所述减压阀和所述第二压力表均设置在所述第一管道上,所述第二压力表沿气流方向设置在所述关断阀的下游,所述减压阀设置在所述关断阀与所述第二压力表之间。
在其中一个实施例中,所述氦罩上设置有气孔,所述第二管道与所述气孔过盈配合。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置的结构示意图。
图中标记如下:
10、氦气瓶;101、第一压力表;20、第一管道;30、氦罩;40、氦质谱仪;401、第二管道;50、电加热环形管;60、位移传感器;70、关断阀;80、减压阀;90、第二压力表;11、第一法兰;12、第二法兰;13、测试垫片。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的,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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
目前非金属垫片在核电厂大量使用,其中部分垫片使用在氢气介质的法兰上,由于氢气渗透性非常强,氮气检测无法验证垫片的氢气密封效果,一旦出现垫片内部渗漏,通常难以发现且在线处理难度很大,对机组安全运行造成极大风险,在大修期间则影响相关系统气密性能,造成大修工期的延误。
为了解决上述问题,如图1所示,本实用新型一实施例中,提供了一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,包括第一法兰11、第二法兰12以及测试垫片13,还包括:氦气瓶10、第一管道20、氦罩30以及氦质谱仪40,其中,第一法兰11、第二法兰12以及测试垫片13均设置在氦罩30内,测试垫片13设置在第一法兰11和第二法兰12之间,第一法兰11和第二法兰12之间通过螺栓连接在一起形成密封腔体,第一管道20的一端与氦气瓶10的出气口连接,另一端穿过氦罩30伸入到第二法兰12内,氦质谱仪40位于氦罩30的外部,氦质谱仪40上的第二管道401的进气口位于氦罩30内。
在使用时,通过氦气瓶10将氦气输送到第一管道20中,然后第一管道20再将氦气输送到第一法兰11和第二法兰12形成的密封腔体内,由于测试垫片13设置在第一法兰11和第二法兰12之间,当测试垫片13的密封性有问题时,第一法兰11和第二法兰12之间的密封腔体内的氦气就能够通过测试垫片13泄漏到氦罩30内,此时,通过氦质谱仪40来测量氦罩30内的氦气含量,就可以方便检验验证垫片的密封性,进而根据氦气密封性效果来评估测试垫片对高渗透性气体的密封性,整体检测装置简单、使用方便,同时能够测量测试垫片13在一定时间内的累积泄漏量,通过简易拆装法兰,更换垫片,测试不同型号和类型的垫片的氦气密封性,可以针对实际工况下安装后再次紧固效果进行模拟测试,从而对垫片在真实工况下的使用效果进行模拟和预测。
该装置能够模仿现场工况,检测现场和库存垫片的氦气密封性能,从而可以评估垫片的氢气密封性,对高气密性工况的垫片选型、特别是发电机氢气冷却系统相关的密封件选用和测试提供参考数据和测试平台,降低因垫片选型或密封失效造成现场漏氢风险。同时,该装置为开发新材料、密封结构和密封件研发工作提供了更接近实际工况的测试系统,为针对性提高垫片密封性能的个性化测试提供了检测平台。
在一些实施例中,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置还包括加热组件,其中,第一法兰11和第二法兰12上均设置有加热组件。加热组件的设置,方便对第一法兰11和第二法兰12加热,从而方便对第一法兰11和第二法兰12之间的氦气进行升温,从而可以测试不同温度和压力下的密封性能。
具体地,如图1所示,上述加热组件包括电加热环形管50,第一法兰11和第二法兰12上均套设有电加热环形管50。当需要测试不同温度和压力下测试垫片13的密封性时,只需要开启电加热环形管50即可。
在一些实施例中,为了方便给电加热环形管供电,本申请中的加热组件还包括蓄电池,蓄电池与电加热环形管50连接。
进一步地,为了方便控制电加热环形管的启闭,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置还包括控制开关,其中蓄电池通过控制开关与电加热环形管50连接。在使用时,通过控制开关的闭合或者断开,就可以方便控制电加热环形管的启闭。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置还包括位移传感器60,该位移传感器60设置在测试垫片13上。由于测试垫片13压缩量比较重要,一般通过压缩量作为试验输入条件,位移传感器60可以方便测量出测试垫片13的压缩量。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置还包括第一压力表101,该第一压力表101设置在氦气瓶10上。第一压力表101的设置,方便观察氦气瓶10内气体压力。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置还包括关断阀70,该关断阀70设置在第一管道20上。在试验前组装整套试验装置,待安装好测试垫片13后,按照要求施加既定力矩,然后打开关断阀70,待第一管道上压力稳定后,观察氦质谱仪40显示的氦气浓度变化
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,还包括减压阀80和第二压力表90,其中,减压阀80和第二压力表90均设置在第一管道20上,第二压力表90沿气流方向设置在关断阀70的下游,减压阀80设置在关断阀70与第二压力表90之间。
试验前组装整套试验装置,设定减压阀80下游压力值,待安装好测试垫片13后,按照要求施加既定力矩。然后打开电加热环形管50将第一法兰11、第二法兰12加热至试验温度。打开关断阀70,通过氦气瓶10将氦气输送到第一管道20中,然后第一管道20再将氦气输送到第一法兰11和第二法兰12形成的密封腔体内,由于测试垫片13设置在第一法兰11和第二法兰12之间,当测试垫片13的密封性有问题时,第一法兰11和第二法兰12之间的密封腔体内的氦气就能够通过测试垫片13泄漏到氦罩30内,此时,通过氦质谱仪40来测量氦罩30内的氦气含量,就可以方便检验验证垫片的密封性,进而根据氦气密封性效果来评估测试垫片对高渗透性气体的密封性,整体检测装置简单、使用方便,同时能够测量测试垫片13在一定时间内的累积泄漏量,通过简易拆装法兰,更换垫片,测试不同型号和类型的垫片的氦气密封性,可以针对实际工况下安装后再次紧固效果进行模拟测试,从而对垫片在真实工况下的使用效果进行模拟和预测。
在一些实施例中,为了方便将第二管道与氦罩连接,本申请中在氦罩30上设置有气孔,其中,第二管道401与气孔过盈配合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,包括第一法兰(11)、第二法兰(12)以及测试垫片(13),其特征在于,还包括:氦气瓶(10)、第一管道(20)、氦罩(30)以及氦质谱仪(40);
所述第一法兰(11)、所述第二法兰(12)以及所述测试垫片(13)均设置在所述氦罩(30)内,所述测试垫片(13)设置在所述第一法兰(11)和所述第二法兰(12)之间,所述第一法兰(11)和所述第二法兰(12)之间通过螺栓连接在一起形成密封腔体,所述第一管道(20)的一端与所述氦气瓶(10)的出气口连接,另一端穿过所述氦罩(30)伸入到所述第二法兰(12)内,所述氦质谱仪(40)位于所述氦罩(30)的外部,所述氦质谱仪(40)上的第二管道(401)的进气口位于所述氦罩(30)内。
2.根据权利要求1所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括加热组件,所述第一法兰(11)和所述第二法兰(12)上均设置有所述加热组件。
3.根据权利要求2所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,所述加热组件包括电加热环形管(50),所述第一法兰(11)和所述第二法兰(12)上均套设有所述电加热环形管(50)。
4.根据权利要求3所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,所述加热组件还包括蓄电池,所述蓄电池与所述电加热环形管(50)连接。
5.根据权利要求4所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括控制开关,所述蓄电池通过所述控制开关与所述电加热环形管(50)连接。
6.根据权利要求1所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括位移传感器(60),所述位移传感器(60)设置在所述测试垫片(13)上。
7.根据权利要求1所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括第一压力表(101),所述第一压力表(101)设置在所述氦气瓶(10)上。
8.根据权利要求1所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括关断阀(70),所述关断阀(70)设置在所述第一管道(20)上。
9.根据权利要求8所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,还包括减压阀(80)和第二压力表(90),所述减压阀(80)和所述第二压力表(90)均设置在所述第一管道(20)上,所述第二压力表(90)沿气流方向设置在所述关断阀(70)的下游,所述减压阀(80)设置在所述关断阀(70)与所述第二压力表(90)之间。
10.根据权利要求1所述的非金属密封垫片的氦气密封性检测装置,其特征在于,所述氦罩(30)上设置有气孔,所述第二管道(401)与所述气孔过盈配合。
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