一種核電站逆止閥試驗裝置以及試驗方法與流程

2023-05-04 10:50:02

本發明涉及壓水堆核電站安全注入管線逆止閥密封性試驗技術領域，尤其涉及一種應用於壓水堆核電站安全注入管線逆止閥密封性試驗的試驗裝置以及試驗方法。

背景技術：

安全注入系統(簡稱為ris)和反應堆冷卻系統(又稱一迴路，簡稱為rcp)是核島關鍵系統，當核電站內反應堆冷卻系統出現故障時，容易導致反應堆不能冷卻而失去控制，此時由安全注入系統進行補救，保證核電站反應堆的安全運行。

核電站安全注入管線在設計上設置了一系列的逆止閥以形成一迴路的隔離邊界，且為了達到冗餘的目的，每條安注管線都分別在ris系統以及rcp系統內又設置了一道逆止閥。安注管線逆止閥的良好密封性是維持一迴路壓力邊界完整的重要保障，安注線的逆止閥密封性能就顯得尤為重要，因此需要執行一系列試驗來驗證其密封性。

目前，針對逆止閥密封性試驗，需要通過啟動低壓安注泵人為製造壓力並將壓力引入逆止閥管線，然後通過逆止閥上遊洩壓後隔離觀察上遊管線壓升情況來判斷逆止閥的密封性。其中，需要提前在壓力監視管線上焊接臨時管線，再通過臨時管線連接一塊臨時壓力表用於檢測壓力變化。

由於試驗過程需要人為啟動低壓安注泵，不僅增加了工作人員的工作量和工期，也增加了試驗期間的跑水、設備損壞、人身傷害等風險。整個試驗過程也需要提前在壓力檢測位置安裝大量的高精度儀表，不僅安裝與拆除工作量大，長時間安裝於現場也增加了儀表損壞的機率，造成試驗成本上升。再加上受制於現場安裝條件的限制，儀表的安裝位置並不十分便於讀數，造成儀表讀數誤差較大。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術中，逆止閥密封性試驗需人為啟動低壓安注泵，增加了試驗期間的設備損壞、人身傷害等風險以及現場需安裝大量的高精度儀表導致試驗成本上升等問題，提供了一種無需啟動低壓安注泵，試驗效率更高、成本更加低廉的的核電站安全注入管線逆止閥試驗裝置以及試驗方法。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：一方面，提供一種核電站逆止閥試驗裝置，包括：

上遊管線，用於連接安全注入系統；

下遊管線，用於連接反應堆冷卻劑系統；

第一逆止閥，連接在上遊管線和下遊管線之間，還包括：

高壓引入組件，連接在一迴路的餘熱排出系統和所述第一逆止閥的下遊管線之間，用於將一迴路的餘熱排出系統的壓力從高壓引入並將所述高壓降低至所述第一逆止閥的試驗壓力並輸送至所述第一逆止閥下遊管線上；

壓力檢測件，連接在所述第一逆止閥的下遊管線或上遊管線上，用於檢測所述第一逆止閥的試驗壓力以及在所述第一逆止閥密封性試驗過程中檢測所述第一逆止閥下遊管線或上遊管線的壓力變化。

其中，引入高壓的條件為:在對所述第一逆止閥進行密封性試驗前,分別切斷上遊管線與安全注入系統和下遊管線與反應堆冷卻劑系統的連接。

其中，所述高壓引入組件包括高壓軟管和所述高壓軟管兩端分別連接的第一閥門組件和第二閥門組件；

所述高壓引入組件一端通過第一閥門組件連接所述一迴路餘熱排出系統主管線上，另一端通過第二閥門組件連接至所述第一逆止閥的下遊管線上，所述第二閥門組件用於將所述高壓下洩至所述第一逆止閥的試驗壓力並引入至所述第一逆止閥的下遊管線；

其中，所述壓力檢測件包括：

壓力檢測母頭組件,連接所述第一逆止閥的上遊管線上；

壓力檢測子頭組件,與所述母頭組件可插拔式連接,用於檢測所述第一逆止閥的試驗壓力以及在所述第一逆止閥密封性試驗過程中檢測所述第一逆止閥上遊管線的壓力變化情況，若檢測的實際壓力大於所述試驗壓力，上遊壓力增加時，判斷逆止閥有洩漏。

其中，所述壓力檢測件包括：

壓力檢測母頭組件,連接所述第一逆止閥的下遊管線上；

壓力檢測子頭組件,與所述母頭組件可插拔式連接,用於檢測所述第一逆止閥的試驗壓力以及在所述第一逆止閥密封性試驗過程中檢測所述第一逆止閥下遊管線的壓力變化情況，若檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊壓力降低時，判斷逆止閥有洩漏。

其中，所述高壓軟管的另一端還連接有壓力檢測件，所述壓力檢測件通過第二閥門組件連接至第一逆止閥和第三逆止閥的下遊管線上，所述壓力檢測件通過第三閥門組件連接至第二逆止閥和第四逆止閥的下遊管線上。

其中，所述壓力檢測件母頭組件包括：

連接母頭，所述連接母頭的一端連接法蘭，所述法蘭連接第五閥門，所述第五閥門連接上遊管線或下遊管線，用於打開或關閉管線壓力；

所述壓力檢測子頭組件包括：

連接子頭，所述連接子頭的一端可活動地與所述連接母頭的另一端連接；

所述連接子頭的另一端通過第一接頭與壓力表連接，所述壓力表用於檢測所述實際壓力。

其中，所述連接子頭的另一端還連接有第二接頭，所述第二接頭用於連接手動截止閥，所述手動截止閥與疏水排氣管連接用於控制管線洩壓；

所述第一接頭包括第一母頭連接件和與第一母頭連接件可拔插連接的第一子頭連接件；

所述第二接頭包括第二母頭連接件和與第二母頭連接件可拔插連接的第二子頭連接件；

所述連接母頭在空置狀態下自動關閉；

所述壓力表與所述第一接頭通過儀表高壓軟管進行連接，用於將所述壓力表安置於易於讀數的位置。

其中，所述高壓軟管的另一端分為第一支路和第二支路，所述第一支路的另一端連接第二閥門組件，所述第二閥門組件的另一端連接至所述第一逆止閥的下遊管線上；所述第二支路的另一端連接第三閥門組件，所述第三閥門組件的另一端連接至第二逆止閥和第四逆止閥的下遊管線上。

其中，所述高壓軟管採用高壓軟管黑膠管，用於臨時引壓；所述高壓軟管與第一閥門組件、與第二閥門組件以及第三閥門組件之間均採用相同結構的活結螺紋接頭連接；所述活結螺紋接頭內部設有高壓墊片，所述高壓墊片用於在壓緊後起到密封作用。

其中，所述第一閥門組件包括法蘭和與法蘭連接的第一閥門，所述第一閥門用作打開或關閉管線；

所述第二閥門組件包括：法蘭，與所述法蘭連接的第二閥門，與所述第二閥門連接的第三閥門，以及連接在所述第二閥門與第三閥門中間的第四閥門；

所述第二閥門和第三閥門均用作打開或關閉管線，所述第四閥門用於控制管線洩壓，將所述引入高壓降至所述第一逆止閥所需的試驗壓力。

另一方面，提供一種核電站逆止閥試驗方法,用於核電站安全注入管線逆止閥密封性試驗,包括如下步驟:

s1:下洩核電站一迴路餘熱排出系統的高壓至試驗壓力並引入至逆止閥的下遊管線上；

s2:通過可移動連接的壓力檢測件檢測所述第一逆止閥的下遊管線或上遊管線的試驗壓力；

s3:檢測試驗過程中所述第一逆止閥上遊或下遊管線的壓力變化，根據壓力變化狀態判斷所述第一逆止閥是否洩漏，若下遊管線檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊壓力降低，或上遊管線檢測的實際壓力大於所述試驗壓力，上遊壓力增加，判斷第一逆止閥有洩漏。

其中，所述壓力檢測件用於檢測所述第一逆止閥、第二逆止閥、第三逆止閥以及第四逆止閥的下遊管線壓力變化，若檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊壓力降低，判斷所述第一逆止閥、第二逆止閥、第三逆止閥以及第四逆止閥中一個或多個逆止閥有洩露。

本發明提供的一種核電站逆止閥試驗裝置及試驗方法具有如下的技術效果：

通過高壓引入組件實現逆止閥管線的引壓工作，從而無需啟動低壓安注泵，提高試驗效率，同時也降低了低壓安注泵啟動時存在的設備損壞以及人身傷害等多重風險；通過壓力檢測件檢測管線壓力，實現一頭多用，極大的降低了試驗成本投入；且通過高壓軟管連接壓力表，壓力表可安裝與更有利於讀數的位置，從而降低讀數誤差，提高試驗質量。同時，本發明提供的逆止閥試驗方法使試驗工作更加簡單，提高試驗效率。

附圖說明

圖1為本發明提供的逆止閥試驗裝置連接簡圖；

圖2為本發明提供的活螺紋接頭內部結構示意圖；

圖3為本發明提供的壓力檢測件結構示意圖；

圖4為本發明提供的高壓軟管引壓簡圖。

具體實施方式

為了解決現有技術中逆止閥密封性試驗需人為啟動低壓安注泵，增加了試驗期間的設備損壞、人身傷害等風險，以及現場需安裝大量的高精度儀表導致試驗成本上升等問題，提供一種核電站安全注入管線逆止閥試驗裝置以及試驗方法，其核心思想是：逆止閥試驗裝置通過高壓引入組件引壓，從而無需啟動低壓安注泵，提高試驗效率，降低試驗風險；採用壓力檢測件代替傳統的儀表安裝方法，實現一頭多用，極大降低試驗成本投入，且通過高壓軟管連接壓力表，壓力表可安裝與更有利於讀數的位置，從而降低讀數誤差。同時，本發明提供的逆止閥試驗方法使試驗工作更加簡單，提高試驗效率。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例一：

圖1為逆止閥試驗裝置連接簡圖，如圖1所示，所述逆止閥試驗裝置包括：

上遊管線101，用於連接安全注入系統100；

下遊管線102，用於連接反應堆冷卻劑系統500；

第一逆止閥10，連接在上遊管線101和下遊管線102之間，還包括：

高壓引入組件，連接在一迴路餘熱排出系統700和第一逆止閥10的下遊管線102之間，用於將一迴路餘熱排出系統的壓力從從高壓引入並將所述高壓降低至所述第一逆止閥10的試驗壓力並輸送至所述第一逆止閥10；

壓力檢測件130，連接在所述第一逆止閥10的上遊管線101或下遊管線102上，用於檢測所述第一逆止閥10的試驗壓力以及在所述第一逆止閥10密封性試驗過程中檢測上遊管線101或下遊管線102的壓力變化。

本實施例一中的將壓力檢測件130安裝在下遊管線102上。

所述高壓引入組件包括高壓軟管600和所述高壓軟管600兩端分別連接的第一閥門組件610和第二閥門組件620；

所述高壓引入組件一端通過第二閥門組件620連接第一逆止閥10的下遊管線102，另一端通過第一閥門組件610連接在一迴路的餘熱排出系統700的主管線611上。

所述第一閥門組件610包括第一閥門610a和法蘭610b。所述第一閥門610a一端連接主管線611，另一端連接法蘭610b，試驗過程中通過打開第一閥門610a將一迴路排出系統700的高壓引入，即可實現引壓操作。所述法蘭610b的另一端通過活螺紋接頭800連接高壓軟管600。

所述第二閥門組件620包括：法蘭620a，與所述法蘭620a連接的第二閥門620b，與所述第二閥門620b連接的第三閥門620c，以及連接在所述第二閥門620b和第三閥門620c中間的第四閥門620d；

所述第二閥門620b、第三閥門620c均用於打開或關閉管線，所述第四閥門620d用於控制管線洩壓，將所述引入高壓降至所述第一逆止閥10所需的試驗壓力。

所述高壓軟管600採用高壓軟管黑膠管，起到臨時引壓管線的作用，其最高承受壓力為250bar。所述高壓軟管600與第一閥門組件610以及第二閥門組件620之間均採用相同結構的活結螺紋接頭800連接。

進一步地，如圖2所示，所述高壓軟管600和第二閥門組件620通過活結螺紋接頭800連接，所述活結螺紋接頭800內部設有高壓墊片801，所述高壓墊片801用於在壓緊後起到密封作用。

進一步地，如圖3所示，所述壓力檢測件130包括：

壓力檢測母頭組件131，連接所述第一逆止閥10的上遊管線101或下遊管線102上；

壓力檢測子頭組件132,與所述母頭組件131可插拔式連接。

所述壓力檢測母頭組件131包括：

連接母頭135a，所述連接母頭135a的一端連接法蘭140，所述法蘭140連接第五閥門141，所述第五閥門141連接上遊管線101或下遊管線102，用於打開或關閉管線。

所述壓力檢測母頭組件131可通過第一法蘭盤140a與第二法蘭盤140b的螺紋連接提前安裝於現場。在空置狀態下，所述連接母頭135a自動關閉，同時將第五閥門141關閉，通過兩道隔離閥加強空置狀態下上遊管線101或者下遊管線102的密封性。

所述壓力檢測子頭組件132包括：

連接子頭135b，所述連接子頭135b的一端可活動地與所述連接母頭135a的另一端相連；所述連接子頭135b的另一端用於通過第一接頭137與壓力表138連接，所述壓力表138用於檢測所述實際壓力。

所述連接子頭135b的另一端還連接有第二接頭136，所述第二接頭136用於連接手動截止閥139，所述手動截止閥139與疏水排氣管133連接用於控制管線洩壓；

所述第一接頭137包括第一母頭連接件137a和與第一母頭連接件137a可拔插連接的第一子頭連接件137a；所述第二接頭136包括第二母頭連接件137a和與第二母頭連接件137a可拔插連接的第二子頭連接件137b。

所述壓力表138與所述第一接頭137通過儀表高壓軟管134進行連接，用於將所述壓力表138安置於易於讀數的位置，且靈活性極高，從而降低讀數誤差，提高試驗質量。

需要說明的是，當所述壓力檢測件130連接在所述第一逆止閥10的上遊管線101時，所述壓力檢測件130用於檢測所述第一逆止閥10的試驗壓力以及在所述第一逆止閥10密封性試驗過程中檢測所述第一逆止閥上遊管線101的壓力變化情況，若檢測的實際壓力大於所述試驗壓力，上遊壓力增加時，判斷所述第一逆止閥10有洩漏；

當所述壓力檢測件130連接在所述第一逆止閥10的下遊管線102時，所述壓力檢測件130用於檢測所述第一逆止閥10的試驗壓力以及在所述第一逆止閥10密封性試驗過程中檢測所述第一逆止閥下遊管線102的壓力變化情況，若檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊壓力降低時，判斷所述第一逆止閥逆止閥有洩漏。

在逆止閥試驗執行過程中，試驗人員可隨身攜帶所述壓力檢測子頭組件132，根據試驗安排將壓力檢測子頭組件132與提前安裝在現場的壓力檢測母頭組件131相連，組合成逆止閥密封性試驗臨時壓力表裝置，即可執行逆止閥試驗操作，試驗執行完成後將壓力檢測子頭組件132取下可用於下一試驗，實現一頭多用。

進一步地，如圖4所示，通過高壓引入組件可同時實現多個逆止閥密封性試驗的引壓操作，包括：

第一低壓安全注入系統100管線上連接有的第一逆止閥10；

第二低壓安全注入系統200管線上連接有的第二逆止閥20；

第一高壓安全注入系統300和第一低壓安全注入系統100之間連接有的第三逆止閥30；

第二高壓安全注入系統400和第二低壓安全注入系統200之間連接有的第四逆止閥40。

所述高壓組件的一端通過第一閥門組件610連接在一迴路的餘熱排出系統700的主管線611上，另一端分為第一支路621和第二支路631。

所述第一支路621通過第二閥門組件620連接至所述第一逆止閥10和第三逆止閥30的下遊管線上，所述第二閥門組件620用於將所述高壓下洩至所述第一逆止閥10和第三逆止閥30的試驗壓力並引入至所述第一逆止閥10和第三逆止閥30的下遊管線上。

所述第二支路631通過第三閥門組件630連接至所述第二逆止閥20和第四逆止閥40的下遊管線，所述第三閥門組件630用於將所述高壓下洩至所述第二逆止閥20和第四逆止閥40的試驗壓力並引入至所述第二逆止閥20和第四逆止閥40的下遊管線上。

所述高壓軟管600的另一端還連接有壓力檢測件144，所述壓力檢測件144通過第二閥門組件620連接至第一逆止閥10和第三逆止閥30的下遊管線上，所述壓力檢測件144通過第三閥門組件630連接至第二逆止閥20和第四逆止閥40的下遊管線上。

所述壓力檢測件144用於檢測所述第一逆止閥10、第二逆止閥20、第三逆止閥30以及第四逆止閥40的下遊管線壓力變化，若檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊壓力降低，判斷所述第一逆止閥10、第二逆止閥20、第三逆止閥30以及第四逆止閥40中一個或多個逆止閥有洩露。

實施例二：

本發明還提供一種核電站逆止閥試驗方法,用於核電站安全注入管線逆止閥密封性試驗。

需要說明的是，逆止閥試驗可分為兩種基本方法，一種是在逆止閥下遊加壓，上遊洩壓後隔離，用壓力表監測上遊壓力上升速率；另一種是在逆止閥下遊加壓後隔離，上遊洩壓，用壓力表監測下遊壓力下降速率。

結合圖1所示，以下針對在第一逆止閥10下遊加壓，上遊洩壓後隔離，用所述壓力檢測組件130檢測上遊壓力是否增加的密封性試驗方法做詳細說明，包括如下步驟:

s1：切斷所述第一逆止閥10的上遊管線101與第一低壓安全注入系統100，下遊管線102與第一反應堆冷卻系統500的連接，隔離上遊管線101和下遊管線102。

s2:打開所述第一閥門610a，下洩核電站一迴路餘熱排出系統700的高壓，通過高壓軟管600引至第二閥門組件620。所述引入高壓通過所述第四閥門620d調整至第一逆止閥10的試驗壓力，再引入至所述第一逆止閥10的下遊管線102上，引壓完成後關閉第二閥門620b和第三閥門620c。

s3:通過手動截止閥139將所述第一逆止閥10的上遊管線101壓力降至17bar.g(此壓力準則為啟動低壓安注泵進行引壓時設定，而低壓安注泵出口壓力略大於17bar.g),通過設置在上遊管線101的壓力檢測件130檢測上遊管線101上的壓力變化。

s4:根據壓力變化狀態判斷是否所述第一逆止閥10洩漏，若檢測的實際壓力大於所述試驗壓力，上遊管線101壓力增加，判斷所述第一逆止閥10有洩漏。

進一步地，結合圖4所示，以下針對通過高壓引入組件同時實現多個逆止閥密封性試驗的引壓操作，用所述壓力檢測組件144檢測下遊壓力是否下降的密封性試驗方法做詳細說明，包括如下步驟：

s1：隔離所述第一逆止閥10、第二逆止閥20、第三逆止閥30以及第四逆止閥40各自的上遊管線和下遊管線；

s2:打開所述第一閥門610a，下洩核電站一迴路餘熱排出系統700的高壓，通過高壓軟管第一支路621引至第二閥門組件620，所述高壓通過第四閥門620d將引入高壓調整至所述第一逆止閥10和第三逆止閥30的試驗壓力，再引入至所述第一逆止閥10和第三逆止閥30的下遊管線上；

通過高壓軟管第二支路631引至第三閥門組件630，所述高壓通過第六閥門630d將引入高壓調整至所述第二逆止閥20和第四逆止閥40的試驗壓力，再引入至所述第二逆止閥10和第四逆止閥40的下遊管線上；

引壓完成後關閉第一閥門610a將所述第一至第四逆止閥下遊管線隔離。

s3:將所述第一至第四逆止閥的上遊管線壓力洩掉，通過壓力檢測組件140檢測所述第一至第四逆止閥下遊管線上的壓力變化。

s4:根據壓力變化狀態判斷是否洩漏，若檢測的實際壓力小於所述試驗壓力，下遊管線壓力降低，判斷所述第一至第四逆止閥中一個或多個逆止閥有洩漏。

可以理解的是，若所述壓力檢測件144在所述第一至第四逆止閥的下遊管線上未檢測到壓力變化，下遊管線壓力保持穩定，判斷所述第一至第四逆止閥密封性試驗全都合格，可以節省大量的試驗時間；若所述壓力檢測件144在所述第一至第四逆止閥的下遊管線上檢測到壓力變化，下遊管線壓力降低，只能判斷所述第一至第四逆止閥中一個或多個逆止閥有洩漏，具體是哪一個逆止閥有洩露，需要安排進一步的密封性試驗進行確認。

綜上所述，本發明提供了一種核電站逆止閥試驗裝置以及試驗方法，通過高壓軟管實現引壓操作，從而無需啟動低壓安注泵，提高了試驗效率，也極大降低了低壓安注泵啟動時存在的設備損壞以及人身傷害等多重風險；採用壓力檢測件檢測逆止閥試驗過程的管線壓力，實現一頭多用，極大降低了試驗成本投入，且通過高壓軟管連接壓力表，壓力表可安裝與更有利於讀數的位置，靈活性極高，從而降低讀數誤差；同時，本發明提供的逆止閥試驗方法使試驗工作更加簡單，極大提高了試驗效率。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。