核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的制作方法

1.本实用新型属于核电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电站安全壳逆止阀密封性试验装置。


背景技术：

2.贯穿件是贯穿核电站反应堆安全壳厂房的流体传输管线，是核电站第三道屏障的一部分，管道内外两侧均设有安全壳隔离阀，承担着在反应堆发生冷却剂丧失事故下阻止岛内反射性物质从岛内流出岛外的重要作用。在安全壳打压试验前，需要完成贯穿件密封性试验，以确保隔离阀在反应堆发生事故时可阻止岛内放射性气体和废液从岛内流出岛外。安全壳隔离阀也是安全壳打压试验的一道边界，在安全壳打压试验开始前，需要先完成其密封面试验，证明其作为边界的完整性，同时在役机组大修期间也需要进行贯穿件隔离阀试验。
3.贯穿件隔离阀密封性试验涉及核岛、常规岛19个系统共82组累计263个安全壳隔离阀，验证安全壳隔离阀的密封性是否满足运行准则，若不满足，则需承包商对其解体维修后再次验证，受制于阀门质量参差不齐和阀门数量众多，在已完成的安全壳打压试验准备活动中，贯穿件隔离阀密封性试验一直是安全壳打压试验的关键路径。
4.安全注入系统作为核电站的第二道屏障，在核电站发生冷却剂丧失事故情况下向堆芯注入含硼水，防止在事故情况下燃料包壳融化并保持几何形状和完整性。根据国家核安全局发布的《核安全相关系统和设备定期试验监督大纲》，为确保安注管线一回路安注系统的部分逆止阀密封性，需要在核电站冷态功能试验(下称冷试)及热态功能试验(下称热试)期间进行逆止阀密封性测量，即利用冷试和热试期间系统内的高压作为背压，对其逆止阀进行密封性试验。
5.但是，现有逆止阀密封性检测存在以下缺陷：
6.1.固定试验窗口：受制于逆止阀的方向特性，只能依赖冷试和热试期间系统内有背压时进行，试验窗口不灵活。
7.2.影响关键路径：若其密封性不合格，则需要卸压解体研磨，然后重新验证。热试和冷试均为核电建设一级里程碑，其完成时间有明确的考核，而逆止阀重复维修验证影响热试和冷试完成时间，进而制约热试和冷试按期完成；
8.3.作业风险高：核电站热试和冷试期间，一回路内压力最高可达228bar.g，属于高风险作业。
9.有鉴于此，确有必要提供一种简易、安全的核电站安全壳逆止阀密封性试验装置。


技术实现要素：

10.本实用新型的发明目的在于：克服现有技术的不足，提供一种简易、安全的核电站安全壳逆止阀密封性试验装置。
11.为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种核电站安全壳逆止阀密封性试验
装置，其包括：
12.气囊，安装于与阀瓣相对的管道中，气囊在未充压时置入管道中，充压后密封封堵管道；
13.轴向平衡装置，内置于气囊内部，用于平衡阀腔气体压力引起的轴向力；以及
14.阀盖，密封安装于阀座上，阀盖和逆止阀的阀座、阀瓣、气囊共同围成密闭的阀腔空间，气囊通过贯穿阀盖的气囊充压管线连接气囊充压和监测装置，阀腔空间通过贯穿阀盖的阀体充压管线连接阀门充压和监测装置。
15.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述轴向平衡装置为不锈钢十字支架。
16.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述不锈钢十字支架的尺寸比管道直径大8
‑
12mm。
17.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述气囊的内部安装有一圈不锈钢护网。
18.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述气囊由硫化橡胶制成。
19.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述阀盖通过螺栓可拆卸密封安装于阀座上。
20.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述阀盖与螺栓之间设有套筒，套筒的长度为3
‑
5cm。
21.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，所述气囊连接sat气源。
22.作为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的一种改进，密封检测时，所述气囊的压力不小于1.5bar.g。
23.相对于现有技术，本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置具有以下优点：
24.1)采用阀盖、气囊、气囊充压和监测装置、阀门充压和监测装置，以及轴向平衡装置，实现非特定试验窗口逆止阀的封堵和逆止阀密封性的在线检测，克服了传统方案作业的高风险及试验窗口不灵活的问题；气囊未充压时置入待测量阀门管道中，然后进行充压，可实现不同阀门直径的管道封堵。
25.2)逆止阀密封性检测不再依赖冷试和热试窗口，避免因阀门密封性不合格而影响项目关键路径的问题；
26.3)轴向平衡装置设置于气囊内，防止刮伤主回路管和产生异物。利用轴向平衡装置，防止逆止阀检测期间，阀腔内的高压气体将气囊压入管道并造成异物的风险。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置进行详细说明，其中：
28.图1为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的结构示意图。
29.图2为本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置中轴向平衡装置的结构示
意图。
30.其中，
31.10
‑
阀座；20
‑
阀瓣；30
‑
阀盖；300
‑
螺栓；302
‑
套筒；40
‑
气囊；400
‑
轴向平衡装置；402
‑
不锈钢护网；404
‑
十字支架；50
‑
阀门空腔；60
‑
阀体充压管线；70
‑ꢀ
气囊充压管线。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。
33.请参照图1所示，本实用新型提供了一种核电站安全壳逆止阀密封性试验装置，其包括：
34.气囊40，安装于与阀瓣20相对的管道中，气囊40在未充压时置入管道中，充压后密封封堵管道；
35.轴向平衡装置400，内置于气囊40内部，用于平衡阀腔气体压力引起的轴向力；以及
36.阀盖30，密封安装于阀座10上，和逆止阀的阀座10、阀瓣20、气囊40共同围成密闭的阀腔空间50，气囊40通过贯穿阀盖30的气囊充压管线70连接气囊充压和监测装置，阀腔空间50通过贯穿阀盖30的阀体充压管线60连接阀门充压和监测装置。
37.请一并参照图2所示，气囊40中设有防止气囊40进入管道中的轴向平衡装置400，用于平衡阀腔气体压力引起的轴向力。轴向平衡装置400为包括两个相互垂直支架的不锈钢十字支架404，轴向平衡装置400的十字支架404的尺寸比管道直径大8
‑
12mm，防止试验期间阀腔内的高压气体产生的轴向压力将气囊 40压入系统管道中。
38.轴向平衡装置400位于气囊40内部，不与阀体直接接触，防止试验期间轴向平衡装置400刮伤管道。气囊40内侧设有一圈不锈钢护网402，其直径小于管道直径60mm，便于气囊40在未充压情况下进行快速安装，也适用于不同管径上的逆止阀封堵及密封性试验验证。试验期间，通过阀盖30上的压力表对被测逆止阀密封性进行测量。根据本实用新型的一个实施方式，气囊40与阀盖30 之间采用快速接头连接，具有连接方便，密封性良好，具备实时监测自身密封性、平衡轴向能力和安装轻便的特点。
39.试验期间阀体最大压力为4.2bar.g，因此，试验专用阀盖30的厚度小于原阀盖。为了使试验阀盖30与原阀体及螺栓300匹配，图示实施方式总配备了6 个3
‑
5cm高壁厚为1cm的套筒302，避免因试验阀盖厚度而使螺栓螺纹长度不匹配。
40.以下结合图1和图2所示，详细描述本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置的使用方法，其包括以下步骤：
41.1)打开阀盖30，将气囊40置于与阀瓣20对应的管道内，并与sat气源相连接，从阀门v2充压至1.5bar.g(若气囊40的压力小于1.5bar.g时，对其补充压力)；
42.2)稳定5min后，若气囊40内的压降小于0.05bar，安装套筒302、螺栓300 和阀盖30；
43.3)从充压装置v1向阀腔空间50内充压至设计压力4.2bar.g，记录时间t1；
44.4)满足时间要求后，记录时间t2和当前压力表读数p1，当t1
‑
t2大于15min 时，根
据公式计算，其中，v是阀体体积，
△
p＝4.2
‑
p1，t＝t1
‑
t2，p＝1.013 进行计算。当q小于400*管径时，确定阀门密封性试验合格，否则，则需要拆除阀芯进行研磨，重新研磨后再次进行验证。
45.结合以上对本实用新型的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型核电站安全壳逆止阀密封性试验装置具有以下优点：
46.1)采用阀盖30、气囊40、气囊充压和监测装置、阀门充压和监测装置，以及轴向平衡装置400，实现非特定试验窗口逆止阀的封堵和逆止阀密封性的在线检测，克服了传统方案作业的高风险及试验窗口不灵活的问题；气囊40未充压时置入待测量阀门管道中，然后进行充压，可实现不同阀门直径的管道封堵。
47.2)逆止阀密封性检测不再依赖冷试和热试窗口，避免因阀门密封性不合格而影响项目关键路径的问题；
48.3)轴向平衡装置400设置于气囊40内，防止刮伤主回路管道和产生异物。利用轴向平衡装置400可防止逆止阀检测期间，阀腔内的高压气体将气囊40压入管道并造成异物的风险。
49.4)气囊40内侧设置有一圈不锈钢护网402，其直径小于阀门管道直径60mm, 便于气囊在未充压情况下进行快速安装，同时也适用于不同管径上的逆止阀封堵及密封性试验验证。
50.根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。