一種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置製造方法
2024-01-28 23:42:15
一種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，包括洩漏試驗爐、蒸汽發生器、外圍冷卻水水箱和硼酸溶液箱；蒸汽發生器通過管道連接在洩漏試驗爐的上部，外圍冷卻水水箱通過管道連接在洩漏試驗爐的上部靠近中間的位置，硼酸溶液箱通過管道連接在洩漏試驗爐的下部，洩漏試驗爐的頂部的法蘭短管上安裝有帶有安全閥的管道，洩漏試驗爐的底部的法蘭短管上連接的管道分為排汙管道和排放硼酸的管道。本實用新型中洩漏試驗爐容積較小，對蒸汽、硼酸液的供應要求相應降低，有利於在核工業研究院所推廣。採用閃蒸方式產生蒸汽，避免了國外洩漏試驗爐必須依附於火力發電廠進行試驗的局限性，內部採用可拆卸結構，為試驗工況的調整創造了條件。
【專利說明】—種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種材料試驗裝置，具體涉及一種試驗裝置容積較小，必須依附於火力發電廠進行試驗，有利於在核工業研究院所推廣的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置。
【背景技術】
[0002]國內現有核電站技術，基本由國外引進，核電站內部採用的管道外壁保護塗層材料也全部按原配套技術標準同步進口。因為中國開發的塗層材料無法取得國外權威機構的技術鑑定，此類國產材料的技術一直跟未能在工程中得到鑑定和使用。尤其是隨著中國自主研發的第三代核電技術ACP1000的推進，核電站常規島部分汽水管道外壁保護塗層材料的試驗和鑑定急需同步進行，否則只能繼續走從國外進口的老路子。
實用新型內容
[0003]針對上述問題，本實用新型的主要目的在於提供一種試驗裝置容積較小，必須依附於火力發電廠進行試驗，有利於在核工業研究院所推廣的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置。
[0004]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，所述材料試驗裝置包括洩漏試驗爐、蒸汽發生器、外圍冷卻水水箱和硼酸溶液箱。
[0005]所述洩漏試驗爐包括一個圓柱筒體、圓柱筒體的上下為兩個橢球狀的封頭，分別為上封頭和下封頭，整個結構採用焊接在下封頭上的若干支腳管支撐，洩漏試驗爐的頂部和底部均開有法蘭短管。
[0006]所述蒸汽發生器通過管道連接在洩漏試驗爐的上部，外圍冷卻水水箱通過管道連接在洩漏試驗爐的上部靠近中間的位置，硼酸溶液箱通過管道連接在洩漏試驗爐的下部，洩漏試驗爐的頂部的法蘭短管上安裝有帶有安全閥的管道，洩漏試驗爐的底部的法蘭短管上連接的管道分為兩支，分別為安裝有帶有排汙閥的管道和安裝有硼酸排放閥的管道。
[0007]所述蒸汽發生器包括閃蒸罐、電加熱高壓飽和水罐和緩衝罐；閃蒸罐通過管道連接在緩衝罐上，緩衝罐通過管道連接在電加熱高壓飽和水罐上，電加熱高壓飽和水罐通過管道連接閃蒸罐。
[0008]閃蒸罐上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支連接在硼酸溶液箱上，其餘的分支管道連接接成一支後通過蒸汽總閥連接在洩漏試驗爐上，分支管道的每一支上均安裝有蒸汽閥。
[0009]外圍冷卻水水箱上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支和硼酸溶液箱上的一支安裝有硼酸循環泵的管道合併後連接在洩漏試驗爐上，其餘的分支管道連接接成一支後連接在洩漏試驗爐上，分支管道的每一支上均安裝有冷卻水閥。
[0010]所述蒸汽發生器後的蒸汽進入洩漏試驗爐後通過蒸汽噴射裝置進行噴射。
[0011]在本實用新型的一個優選實施例子中，所述支腳管有三個，支腳管和下封頭之間的焊接處設置有加強板，上封頭頂部焊接有能將整個洩漏試驗爐吊起的吊耳。
[0012]在本實用新型的一個優選實施例子中，所述支腳管的底部焊接有支腳板。
[0013]在本實用新型的一個優選實施例子中，所述蒸汽噴射裝置包括噴嘴座和噴嘴，噴嘴固定安裝在噴嘴座上，噴嘴座連接在進蒸汽的管道上。
[0014]在本實用新型的一個優選實施例子中，所述洩漏試驗爐上安裝有兩個液位計並開有一個補液口。
[0015]本實用新型的積極進步效果在於:本實用新型中的試驗裝置容積較小，對蒸汽、硼酸液的供應要求相應降低，有利於在核工業研究院所推廣。
[0016]本實用新型中的試驗裝置採用閃蒸方式產生蒸汽，避免了國外洩漏試驗爐爐必須依附於火力發電廠進行試驗的局限性。
[0017]本實用新型中的試驗裝置內部採用可拆卸結構，為試驗工況的調整創造了條件。
[0018]本實用新型中的試驗裝置的蒸汽輸配和調控方式，以及硼酸液的輸配和調控方式，採用非線性臺階式自動控制，便於控制系統記錄試驗過程的詳細過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的洩漏試驗爐的外部結構示意圖。
[0020]圖2為整個材料試驗裝置的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。
[0022]圖1為本實用新型的洩漏試驗爐的外部結構示意圖，洩漏試驗爐100包括一個圓柱筒體5、圓柱筒體5的上下為兩個橢球狀的封頭，分別為上封頭3和下封頭4，整個結構採用焊接在下封頭4上的支腳管7支撐，圖1給的實施例子中支腳管7有三個，支腳管7和下封頭4之間的焊接處設置有加強板6，為了更均勻的受力，通常在支腳管7的底部焊接有支腳板8，上封頭3頂部焊接有可以將整個洩漏試驗爐吊起的吊耳2，洩漏試驗爐的頂部和底部均開有法蘭短管I。
[0023]圖2為整個材料試驗裝置的整體結構示意圖，如圖2所示:圖2中的包括洩漏試驗爐100包括圖1中沒有示意出的補液口 9，法蘭短管I上安裝的安全閥10以及排汙、排液管道11。在圖2中還包括:蒸汽發生器200、外圍冷卻水裝置300、硼酸溶液箱400。
[0024]蒸汽發生器200通過管道連接在洩漏試驗爐100的上部，外圍冷卻水水箱300通過管道連接在洩漏試驗爐100的上部靠近中間的位置，硼酸溶液箱400通過管道連接在洩漏試驗爐100的下部，洩漏試驗爐100的頂部的法蘭短管I上安裝有帶有安全閥10的管道，洩漏試驗爐100的底部的法蘭短管I上連接的管道分為兩支，分別為安裝有帶有排汙閥12的管道和安裝有硼酸排放閥13的管道。
[0025]蒸汽發生器200包括閃蒸罐14、電加熱高壓飽和水罐15和緩衝罐16 ;閃蒸罐14通過管道連接在緩衝罐16上，緩衝罐16通過管道連接在電加熱高壓飽和水罐15上，電加熱高壓飽和水罐15通過管道連接閃蒸罐14。
[0026]閃蒸罐14上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支連接在硼酸溶液箱400上，其餘的分支管道連接接成一支後通過蒸汽總閥17連接在洩漏試驗爐100上，分支管道的每一支上均安裝有蒸汽閥18。
[0027]外圍冷卻水水箱300上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支和硼酸溶液箱400上的一支安裝有硼酸循環泵19的管道合併後連接在洩漏試驗爐I上，其餘的分支管道連接接成一支後連接在洩漏試驗爐I上，分支管道的每一支上均安裝有冷卻水閥20。
[0028]蒸汽發生器200後的蒸汽進入洩漏試驗爐100後通過蒸汽噴射裝置進行噴射。蒸汽噴射裝置包括噴嘴座21和噴嘴22，噴嘴22固定安裝在噴嘴座21上，噴嘴座21連接在進蒸汽的管道上。
[0029]洩漏試驗爐100上安裝有兩個液位計23並開有一個補液口 9。
[0030]在本實用新型的具體的實施過程中，洩漏試驗爐100為316L不鏽鋼材料的立式壓力容器，見圖1。洩漏試驗爐100外表面需包覆保溫層。該洩漏試驗爐100可模擬一迴路大破口失水事故工況下安全殼內部的運行工況:通過蒸汽進口迅速大量往壓力容器內部注入蒸汽，使容器內部溫度迅速上升到最高溫度160°c，然後自動啟動噴淋系統向壓力容器內部試樣表明噴淋PH為4.3的硼酸水，使壓力容器內的溫度和壓力緩慢降低。噴淋系統從壓力容器底部取水管嘴取水、再通過噴嘴22實現循環噴淋，噴淋系統有一臺冷卻器，可實現噴淋水的冷卻。水位計可監測容器內部水位，能把水位數據發送到中央控制系統，並能進行最低水位(防止循環泵空轉)和最高水位(防止試樣被浸泡)報警。底部蒸汽進口管嘴的作用是在試驗初期利用蒸汽來加熱硼酸水。溫度探頭管嘴和壓力探頭管嘴能實現對壓力容器內部溫度和壓力的監測。
[0031]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內，本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，其特徵在於:所述材料試驗裝置包括洩漏試驗爐、蒸汽發生器、外圍冷卻水水箱和硼酸溶液箱； 所述洩漏試驗爐包括一個圓柱筒體、圓柱筒體的上下為兩個橢球狀的封頭，分別為上封頭和下封頭，整個結構採用焊接在下封頭上的若干支腳管支撐，洩漏試驗爐的頂部和底部均開有法蘭短管； 所述蒸汽發生器通過管道連接在洩漏試驗爐的上部，外圍冷卻水水箱通過管道連接在洩漏試驗爐的上部靠近中間的位置，硼酸溶液箱通過管道連接在洩漏試驗爐的下部，洩漏試驗爐的頂部的法蘭短管上安裝有帶有安全閥的管道，洩漏試驗爐的底部的法蘭短管上連接的管道分為兩支，分別為安裝有帶有排汙閥的管道和安裝有硼酸排放閥的管道； 所述蒸汽發生器包括閃蒸罐、電加熱高壓飽和水罐和緩衝罐；閃蒸罐通過管道連接在緩衝罐上，緩衝罐通過管道連接在電加熱高壓飽和水罐上，電加熱高壓飽和水罐通過管道連接閃蒸罐； 閃蒸罐上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支連接在硼酸溶液箱上，其餘的分支管道連接接成一支後通過蒸汽總閥連接在洩漏試驗爐上，分支管道的每一支上均安裝有蒸汽閥； 外圍冷卻水水箱上安裝有分為若干分支的分支管道，分支管道中的其中一支和硼酸溶液箱上的一支安裝有硼酸循環泵的管道合併後連接在洩漏試驗爐上，其餘的分支管道連接接成一支後連接在洩漏試驗爐上，分支管道的每一支上均安裝有冷卻水閥； 所述蒸汽發生器後的蒸汽進入洩漏試驗爐後通過蒸汽噴射裝置進行噴射。
2.根據權利要求1所述的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，其特徵在於:所述支腳管有三個，支腳管和下封頭之間的焊接處設置有加強板，上封頭頂部焊接有能將整個洩漏試驗爐吊起的吊耳。
3.根據權利要求2所述的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，其特徵在於:所述支腳管的底部焊接有支腳板。
4.根據權利要求1所述的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，其特徵在於:所述蒸汽噴射裝置包括噴嘴座和噴嘴，噴嘴固定安裝在噴嘴座上，噴嘴座連接在進蒸汽的管道上。
5.根據權利要求1所述的核電站蒸汽洩漏模擬工況下的材料試驗裝置，其特徵在於:所述洩漏試驗爐上安裝有兩個液位計並開有一個補液口。
【文檔編號】G01N7/00GK204044016SQ201420430298
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】梁天生, 蘇引平, 張蕾, 胡斐, 單煒, 李悅 申請人:中機國能電力工程有限公司