气体分配装置及蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统的制作方法

本实用新型涉及一种可控流量气体分配装置及蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统。

背景技术：

蒸汽管道一般用来传输高温高压的蒸汽，其发生泄漏极易产生安全隐患。例如，压水堆核电站中二回路的主蒸汽管道，一旦主蒸汽管泄漏，高温高压蒸汽的喷放会威胁反应堆的安全，对主蒸汽管道裂缝、小破口的检测必须得到应有的重视。

在蒸汽泄漏检测系统的设计、生产及测试过程中，需要一系列的蒸汽漏点以模拟实际情况中蒸汽管道的泄漏情况，对检测系统进行测试；考虑到测试的完整性，需要蒸汽漏点具备以下条件：

(1)具备不同位置的漏点以测试蒸汽管道不同位置发生泄漏的情况；

(2)一定数量的漏点可以同时喷发以测试蒸汽管道多个点同时发生泄漏的情况；

(3)漏点处流量可调节，以测试蒸汽管道不同破口大小的情况下发生泄漏的情况。

考虑到成本及维护等因素，需要在只有一个气源的情况达到以上要求。

技术实现要素：

一些试验及生产过程中需要使用单个气源对多个用气点进行供气，同时实现每一路气体流量均可控制。本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，提供一种可控流量气体分配装置，本装置可以对气源输送来的气体分流，分别送至各个用气点，并且每一路气体流量均可控。本实用新型还提供了一种蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统，对蒸汽管道泄漏探测系统原理的可行性进行验证，为之后该系统的进一步设计提供数据支持。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供了一种可控流量气体分配装置，将气体分流而供给到第一用气点至第N用气点，N为2以上的整数，其包括，

气源；

进气总管，所述进气总管的上游侧与所述气源连通，下游侧独立地分流成第一气体分流管路至第M气体分流管路，M为整数，且M≤N；

所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的每个气体分流管路在下游侧均独立地分流成第一气体分流支管至第N气体分流支管和一排空管路；

所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的所述第i气体分流支管的下游侧分别共同连接于所述第i用气点，i为1至N之间的任一整数；

所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的每个气体分流管路均各自依次设有一流量计和一调节阀；

所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的每个气体分流支管上均各自设有一截止阀；

所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的每个排空管路上均各自设有排空阀，所述排空管路的下游侧排空。

本实用新型装置采用流量计与多个阀门配合，实现对气源气体的定量分流，可实现将气源来流气体以任意可调流量最多同时分流至N个用气点中的 M个用气点。

本实用新型中，所述调节阀可为本领域常规的调节阀，用于调节改变介质的流量。

本实用新型中，所述截止阀可为本领域常规的截止阀，用于切断介质的流动。

其中，在同一气体分流管路上的流量计、调节阀，以及与该气体分流管路下游侧连接的N个气体分流支管上的截止阀和排空管路上的排空阀共同构成一个控制组，所述可控流量气体分配装置中共有M个控制组，每个控制组均包含一个流量计、一个调节阀、一个排空阀和N个截止阀。该控制组中的流量大小通过流量计监测、由调节阀来进行调节；该控制组中的出口由 N个截止阀控制，对于1至N之间的整数i中的每个整数i，第i气体分流支管上的截止阀通至相应的第i用气点，例如第一气体分流支管上的截止阀通至相应的第一用气点，第二气体分流支管上的截止阀通至相应的第二用气点，以此类推。

所述可控流量气体分配装置中控制组的数量M及每个控制组中截止阀的数量N可依据需要设置。一般来说，当用气点的数量增加时，则相应的增加每个控制组中截止阀的数量N，具体通过增加气体分流支管的数量来相应增加截止阀的数量。对于一定数量的用气点，当需要实现将气源来流气体以任意可调流量同时分流至更多个用气点时，则相应增加控制组的数量M，即增加更多的气体分流管路。

较佳地，所述可控流量气体分配装置中还包括第一气体供给管至第N气体供给管，所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的所述第i气体分流支管的下游侧分别共同连接于第i气体供给管的上游侧，所述第i气体供给管的下游侧与所述第i用气点相连。

较佳地，所述第一气体供给管至第N气体供给管中的每个气体供给管均设有加热装置，气体经加热装置后供给至相应的用气点。更佳地，所述第一气体供给管至第N气体供给管中的每个气体供给管还设有一温度计，所述温度计设于所述加热装置后。通过在气体供给管上设置加热装置，可实现将气源来流气体以指定温度供给至N个用气点中的M个用气点。

较佳地，所述进气总管、所述第一气体分流管路至第M气体分流管路以及所述第一气体分流管路至第M气体分流管路中的每个气体分流支管均设有预热装置。所述预热装置可对管道进行预加热。

较佳地，当所述可控流量气体分配装置中还包括第一气体供给管至第N 气体供给管时，所述第一气体供给管至第N气体供给管设有预热装置。

较佳地，N为3以上的整数。

较佳地，M<N。

本实用新型还提供了一种蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统，其包括蒸汽管道泄漏探测系统和如上所述的可控流量气体分配装置，所述蒸汽管道泄漏探测系统包括测量管道以及若干设置在所述测量管道上的渗透元件，所述测量管道末端设置有湿度传感器，所述可控流量气体分配装置用于给所述蒸汽管道泄漏探测系统供气，所述可控流量气体分配装置的气源为蒸汽。

所述可控流量气体分配装置中用气点排出蒸汽，用于模拟蒸汽泄漏的场景。

所述渗透元件可以将用气点处排出的蒸汽引入至所述测量管道中，通过所述可控流量气体分配装置可以调控各用气点排出的蒸汽流量，从而验证所述蒸汽管道泄漏探测系统的检测限范围。

所述渗透元件为本领域常规的渗透元件。较佳地，所述渗透元件的材质为陶瓷、金属或无机高分子材料。所述渗透元件可以将用气点处排出的蒸汽引入至所述测量管道中。

较佳地，至少有一个用气点与所述渗透元件对应。当有多个用气点与所述渗透元件对应时，各用气点与所对应的渗透元件的距离相等或不等，优选为距离不等。

本实用新型的积极进步效果在于：

(1)通过设置排空管路辅助调节流量，初始调节流量时，首先关闭该控制组中所有的截止阀，打开排空阀，调整调节阀直至流量计显示值达到需要流量，此时关闭排空阀同时打开相应的截止阀，这样可以使用气点处的流量尽快达到需要流量，避免初期由于调节流量造成的流量波动。

(2)此装置使用时对气体分配的控制更加灵活，不会因局部故障对整体的使用造成大的影响。

(3)可使用多个气体分流支管对同一个用气点进行供气，从而使该用气点的供气流量快速实现阶跃式变化。

(4)试验过程中可依次使用不同气体分流管路的流量计对某一用气点供气进行重复试验，提高所得数据的可靠性。

(5)对蒸汽管道泄漏探测系统原理的可行性进行验证，为之后该系统的进一步设计提供数据支持。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的可控流量气体分配装置示意图。

图2为本实用新型实施例2的可控流量气体分配装置示意图。

图3为本实用新型实施例3的蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统。

附图标记说明：

1:进气总管；2-1～2-2:气体分流管路；2-1-1～2-1-3、2-2-1～2-2-3:气体分流支管；3-1～3-2:排空管路；4-1～4-3:气体供给管；

11:气源；12-1～12-2:流量计；13-1～13-2:调节阀；14-1～14-2:排空阀；15- 1-1～15-1-3、15-2-1～15-2-3:截止阀；16-1～16-6:用气点；17-1～17-3:加热装置； 18-1～18-3:温度计；

5:测量管道；6-1～6-3:渗透元件；7:湿度传感器。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种可控流量气体分配装置，将气体分流而供给到多个用气点16-1～16-3，需要说明的是，用气点的个数只要是2个以上的多个即可，没有特别限定于此，以下说明3个用气点16-1～16-3的情况的例子。

该可控流量气体分配装置具体包括：

气源11；进气总管1的上游侧与该气源1连通，进气总管1的下游侧独立地分流成气体分流管路2-1、2-2；

各气体分流管路2-1～2-2在各自的下游侧分流成与多个用气点16-1～16- 3的个数同数的多个气体分流支管和一个排空管路。即，气体分流管路2-1 在其下游侧分流成气体分流支管2-1-1～2-1-3和排空管路3-1。气体分流管路 2-2在其下游侧成分流气体分流支管2-2-1～2-2-3和排空管路3-2。

在来源于互不相通的气体分流管路的气体分流支管2-1-1、2-2-1的下游侧，共同地连接气体供给管4-1的上游侧。在来源于互不相同的气体分流管路的气体分流支管2-1-2、2-2-2的下游侧，共同地连接气体供给管4-2的上游侧。在来源于互不相同的气体分流管路的气体分流支管2-1-3、2-2-3的下游侧，共同地连接气体供给管4-3的上游侧。

气体供给管4-1的下游侧连接于用气点16-1，从气体供给管4-1向用气点16-1供给气体。气体供给管4-2的下游侧连接于用气点16-2，从气体供给管4-2向用气点16-2供给气体。气体供给管4-3的下游侧连接于用气点16- 3，从气体供给管4-3向用气点16-3供给气体。

气体分流管路2-1上依次设有流量计12-1和调节阀13-1。与气体分流管路2-1下游侧连接的气体分流支管2-1-1～2-1-3上分别设有截止阀15-1- 1～15-1-3，与气体分流管路2-1下游侧连接的排空管路3-1上设有排空阀14- 1。流量计12-1、调节阀13-1、截止阀15-1-1～15-1-3和排空阀14-1为一个控制组，该控制组的流量大小通过流量计12-1检测、调节阀13-1来进行调节；该控制组的出口由截止阀15-1-1～15-1-3控制，截止阀15-1-1通至用气点16-1，截止阀15-1-2通至用气点16-2，截止阀15-1-3通至用气点16-3；设置排空阀14-1的主要目的是辅助流量调节，初始调节流量时，首先关闭该控制组内的所有截止阀15-1-1～15-1-3，打开排空阀14-1，调整调节阀13-1 直至流量计12-1显示值达到所需流量，此时关闭排空阀14-1同时打开相应的截止阀，这样可以使对应用气点处的流量尽快达到需要流量，避免初期由于调节流量造成的流量波动。

气体分流管路2-2上依次设有流量计12-2和调节阀13-2。与气体分流管路2-2下游侧连接的气体分流支管2-2-1～2-2-3上分别设有截止阀15-2- 1～15-2-3，与气体分流管路2-2下游侧连接的排空管路3-2上设有排空阀14- 2。流量计12-2、调节阀13-2、截止阀15-2-1～15-2-3和排空阀14-2为一个控制组。

本装置使用时对气体分配的控制十分灵活，本装置中控制组的数量及每个控制组中截止阀的数量可依据需要增加，具体来说，当需要增加用气点数量时，可以相应增加每个气体分流管路中气体分流支管的数量，增加的气体分流支管上同样设有截止阀，即每个控制组中的截止阀数量增加了。本实施例装置能实现将气源11来流气体以任意可调流量最多同时分流至3个用气点中的2个，当需要实现将气源11来流气体以任意可调流量最多同时分流至3个用气点中的3个时，可增加1个控制组，即在进气总管1的下游侧增加一独立的气体分流管路，该气体分流管路的下游侧独立地分流成3个气体分流支管和1个排空管路，其中气体分流管路上依次设有流量计和调节阀，各气体分流支管上设有截止阀，排空管路上设有排空阀，增加该控制组后即可实现将气源11来流气体以任意可调流量最多同时分流至3个用气点中的 3个。

本实施例装置不会因局部故障对整体的使用造成大的影响；如采用流量计12-1对用气点16-1供气，当流量计12-1所在支路发生故障时，可直接切换至流量计12-2支路继续供气，不影响使用。

本实施例装置可使用多个流量计对同一个用气点供气；如某一用气点需要流量初始为a，在t时刻时流量需阶跃变化至a+b，此时可先采用流量计 12-1所在支路以流量a供气，流量计12-2所在支路以流量b排空，在t时刻直接将流量计12-2所在支路由排空切换至对应用气点。

实施例2

如图2所示，实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，气体供给管4-1～4-3上分别依次设有加热装置17-1～17-3和温度计18-1～18-3。加热装置17-1～17-3为螺旋缠绕在气体供给管4-1～4-3管道外壁面的加热片，该加热片的材质可以根据需要进行选择，本实施例选用陶瓷纤维毯。

通过加热装置17-1～17-3可实现对气源来流气体进行加热，配合温度计 18-1～18-3，可实现以指定温度给用气点16-1～16-3进行供气。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于，该可控流量气体分配装置中，进气总管1、气体分流管路2-1～2-2、气体分流支管2-1-1～2-1-3、气体分流支管2-2-1～2-2-3、气体供给管4-1～4-3均设有预热装置。当管道内需要通蒸汽时，该预热装置可对管道进行预加热，防止管内蒸汽冷凝。

实施例4

如图3所示，本实施例提供了一种蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统，包括蒸汽管道泄漏探测系统和可控流量气体分配装置，

该蒸汽管道泄漏探测系统包括测量管道5以及3个设置在测量管道5上的渗透元件6-1～6-3，该可控流量气体分配装置与实施例3基本相同，不同之处在于，该可控流量气体分配装置中，用气点的个数为6个，气体分流管路和气体分流支管及管路上对应的阀门及流量计等也相应的增加，即相应增加控制组的数量，具体不再赘述。

该可控流量气体分配装置中，用气点16-1～16-6中的用气点16-1～16-3 与渗透元件6-1～6-3一一对应，用气点16-4～16-5布置在渗透元件6-1和渗透元件6-2之间，用气点16-6布置在渗透元件6-2和渗透元件6-3之间，用气点16-4～16-6的位置可根据需要进行选择。

渗透元件6-1～6-3可以将其对应的用气点16-1～16-3及附近的用气点16- 4～16-6处排出的蒸汽通过扩散引入至测量管道5中，该渗透元件6-1～6-3的材质为陶瓷材质，具体可根据需要从陶瓷、金属或无机高分子材料中进行选择。

该测量管道5运行时内部单向流动干燥的空气，沿气流方向，测量管道 5末端设置有湿度传感器7，渗透元件6-1～6-3附近的蒸汽会通过扩散经渗透元件进入测量管道5，并跟随测量管道5内的气流被带到末端的湿度传感器7处。

该蒸汽管道泄漏探测系统实际应用时通常布置于蒸汽管道的外壁，例如布置于压水堆核电站的主蒸汽管道外壁，渗透元件通常对应于易发生蒸汽泄漏处，例如蒸汽管道的焊缝处。若蒸汽管道产生裂缝、小破口，漏出的蒸汽会经渗透组件进入测量管道，并跟随测量管道内的气流被带到末端的湿度传感器处，从而判断蒸汽管道是否发生泄漏。

本实施例为该蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统，可控流量气体分配装置中用气点排出蒸汽，用于模拟蒸汽泄漏的场景。通过该可控流量气体分配装置可以选择性的使用气点16-1～16-3中的某一个进行供气，且供气流量可控，配合对应的渗透元件6-1～6-3及湿度传感器7可以判断泄漏区域，并校验该蒸汽管道泄漏探测系统的检测限范围。通过该可控流量气体分配装置可以选择性的使用气点16-4～16-6中的某一个或多个进行供气，且供气流量可控，从而校验不同距离的用气点排出的蒸汽通过扩散作用配合渗透元件6- 1～6-3及湿度传感器7是否也能准确判断泄漏区域。当用气点16-1～16-6中的多个用气点同时进行供气时，可以校验复杂条件下蒸汽管道泄漏探测系统是否能正常运行。

本实施例蒸汽管道泄漏探测系统的校验系统可以实施对蒸汽管道泄漏探测系统原理的可行性进行验证，为之后该系统的进一步设计提供数据支持。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。