一种用于爆破阀性能试验验证台架系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于爆破阀性能试验验证台架系统，其包括入口水罐、出口水罐、电加热器、管道、阀门、电气系统、可装卸的试验段、热工仪表和数据采集系统。本发明提供的用于爆破阀性能试验验证台架系统，用于验证爆破阀功能设计的合理性和正确性、爆破阀的开启功能和阀门流通能力，采集所需相关数据，以完善工程设计，以及验证相关分析结果和改进分析模型等。
【专利说明】
一种用于爆破阀性能试验验证台架系统
技术领域
[0001]本发明涉及核电厂自动卸压系统及非能动专设安全系统，具体涉及一种用于爆破阀性能试验验证台架系统。
【背景技术】
[0002]爆破阀属于CAP系列核电站A级设备，主要运用在非能动堆芯冷却系统和自动卸压系统。发生事故后爆破阀能够自动打开，执行专设安全功能，对于保障核电站事故后安全，具有重要作用。与一般阀门不同的是阀门无阀盘，而是用剪切套筒封住反应堆冷却剂系统的压力边界。图1和2是单剪切盖型和双剪切盖型的两种爆破阀。
[0003]鉴于爆破阀功能的特殊性，验证破阀功能设计的合理性和正确性显得十分重要。
[0004]爆破阀门开启和性能试验用于验证爆破阀功能设计的合理性和正确性，通过搭建标准试验台架，验证爆破阀的开启功能和阀门流通能力，采集所需相关数据，以完善工程设计，以及验证相关分析结果和改进分析模型等。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术的不足，提出一种用于爆破阀性能试验验证台架系统。
[0006]用于爆破阀性能试验验证台架系统包括入口水罐、出口水罐、电加热器、管道、阀门、电气系统、可装卸的试验段、热工仪表和数据采集系统，其中:
[0007]所述入口水罐设有入口水罐电加热器;所述入口水罐电加热器用于对所述入口水罐内的水进行升温；
[0008]所述出口水罐设有出口水罐电加热器;所述出口水罐电电加热器用于对所述出口水罐内的水进行升温；
[0009]所述入口水罐设有氮气供气管线;所述氨气供气管线上设置气动流量调节阀，该气动流量调节阀门经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以调节系统压力。
[0010]优选地，所述入口水罐设有入口水罐放气管线;所述入口水罐放气管线上设置放气阀，该放气阀经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以控制所述入口水罐内压力。
[0011]优选地，所述出口水罐的高点设有减压阀，所述减压阀位于所述出口水罐的放气管线上;所述减压阀经配置根据预先设定的背压进行排气以控制所述入口水罐和出口水罐内的压力。
[0012]优选地，所述入口水罐和出口水罐均设有安全阀；所述安全阀经配置以保证所述入口水罐和出口水罐的压力处于安全范围。
[0013]优选地，所述入口水罐和出口水罐的低点均设有疏水阀门，所述疏水阀门经配置用于试验结束后对试验系统进行疏水。
[0014]优选地，所述入口水罐和出口水罐之间设置出入口水罐倒水阀，所述出入口水罐倒水阀经配置用于控制所述入口水罐和出口水罐的充水和液位。
[0015]优选地，所述入口水罐的出口供水管和出口水罐的出口供水管的低点分别设有孔板法兰，所述孔板法兰经配置在入口水罐和出口水罐升温过程中排出冷水以使试验阀门入口温度和压力达到试验要求。
[0016]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设有一个温度仪表，所述温度仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐水温，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器。
[0017]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个压力仪表，所述压力仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐的压力，同时用于控制所述入口水罐和出口水罐氮气供气调节阀。
[0018]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个液位仪表，所述液位仪表用于监测所述入口水罐和出口水罐的液位，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器，当液位低于低液位整定值时，断开所述入口水罐电加热器，停止加热所述入口水罐;所述试验段的进出口分别设置温度、压力、压差和流量仪表以测量所述试验段的进出口温度、压力、压差和流量。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0020]1、本发明提供的用于爆破阀性能试验验证台架系统，用于验证爆破阀功能设计的合理性和正确性、爆破阀的开启功能和阀门流通能力，采集所需相关数据，以完善工程设计，以及验证相关分析结果和改进分析模型等。
【附图说明】
[0021]图1为单剪切盖型爆破阀的示意图。
[0022]图2为双剪切盖型爆破阀的示意图。
[0023]图3为符合本发明优选实施例的用于爆破阀性能试验验证台架系统的示意图。
[0024]其中，I一入口水罐;2—出口水罐;3—入口水罐电加热器;4一出口水水罐电加热器;5—氮气瓶;6—入口水罐供氮调节阀7—出口水罐供氮调节阀；8—入口水罐供氮隔离阀；9一出口水罐供氮隔离阀；1—入口水罐放气阀；11一出口水罐放气阀；12—供水隔离阀；13—供水管逆止阀；14一出入口水罐倒水阀；15—入口水罐疏水阀；16—试验阀门入口孔板法兰；17—试验阀门出口孔板法兰；18—试验阀门入口温度仪表；19一试验阀门出口温度仪表;20—A 口水罐液位仪表;21—出口水罐液位仪表;22—A 口水罐压力仪表;23—出口水罐压力仪表;24—试验阀门入口压力仪表;25—试验阀门出口压力仪表;26—入口水罐水温度仪表;27—出口水罐水温度仪表;28—A 口管流量调节阀；29—出口管流量调节阀；30—A口水罐安全阀；31—出口水罐安全阀；32—试验阀门入口水罐放气阀；33—试验阀门出口水罐放气阀
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0026]如图3所示，用于爆破阀性能试验验证台架系统包括入口水罐1、出口水罐2、电加热器、管道、阀门、电气系统、可装卸的试验段、热工仪表和数据采集系统，其中:
[0027]所述入口水罐I设有入口水罐电加热器3;所述入口水罐电加热器3用于对所述入口水罐内的水进行升温；
[0028]所述出口水罐2设有出口水罐电加热器4;所述出口水罐电电加热器4用于对所述出口水罐内的水进行升温；
[0029]所述入口水罐I设有氮气供气管线;所述氨气供气管线上设置气动流量调节阀，该气动流量调节阀门经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以调节系统压力。
[0030]优选地，所述入口水罐I设有入口水罐放气管线;所述入口水罐放气管线上设置放气阀10，该放气阀经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以控制所述入口水罐内压力。
[0031]优选地，所述出口水罐2的高点设有减压阀，所述减压阀位于所述出口水罐的放气管线上;所述减压阀经配置根据预先设定的背压进行排气以控制所述入口水罐和出口水罐内的压力。
[0032]优选地，所述入口水罐和出口水罐均设有安全阀(31、32);所述安全阀经配置以保证所述入口水罐和出口水罐的压力处于安全范围。
[0033]优选地，所述入口水罐和出口水罐的低点均设有疏水阀门，所述疏水阀门经配置用于试验结束后对试验系统进行疏水。
[0034]优选地，所述入口水罐和出口水罐之间设置出入口水罐倒水阀14，所述出入口水罐倒水阀经配置用于控制所述入口水罐和出口水罐的充水和液位。
[0035]优选地，所述入口水罐的出口供水管和出口水罐的出口供水管的低点分别设有孔板法兰(16、17)，所述孔板法兰经配置在入口水罐和出口水罐升温过程中排出冷水以使试验阀门入口温度和压力达到试验要求。
[0036]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设有一个温度仪表(26、27)，所述温度仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐水温，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器。
[0037]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个压力仪表(22、23)，所述压力仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐的压力，同时用于控制所述入口水罐和出口水罐氮气供气调节阀。
[0038]优选地，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个液位仪表(20、21)，所述液位仪表用于监测所述入口水罐和出口水罐的液位，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器，当液位低于低液位整定值时，断开所述入口水罐电加热器，停止加热所述入口水罐;所述试验段的进出口分别设置温度、压力、压差和流量仪表以测量所述试验段的进出口温度、压力、压差和流量。
[0039]与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果:
[0040]1、本实施例提供的用于爆破阀性能试验验证台架系统，用于验证爆破阀功能设计的合理性和正确性、爆破阀的开启功能和阀门流通能力，采集所需相关数据，以完善工程设计，以及验证相关分析结果和改进分析模型等。
[0041 ]本实施例的用于爆破阀性能试验验证台架系统的工作原理如下:阀门开启试验，开启入口水罐放气阀(10)和出口水罐放气阀(11)，同时打开除盐水供水隔离阀(12)、供水管逆止阀(13)和出入口水罐倒水阀(14)，由除盐水供水系统向入口水罐和出口水罐供水，通过入口水罐液位仪表(20)和出口水罐液位仪表(21)监测待入口水罐(I)出口水罐(2)液位，待达到要求液位，关闭供水隔离阀(12)、供水管逆止阀(13)和出入口水罐倒水阀(14)。开启入口水罐供氮调节阀(6)、出口水罐供氮调节阀(7)、入口水罐供氮隔离阀(8)和出口水罐供氮隔离阀(9)对入口水罐(I)出口水罐(2)进行升压，根据入口水罐压力仪表(22)和出口水罐压力仪表(23)测得的压力自动调节入口水罐供氮调节阀(6)和出口水罐供氮调节阀
(7)开度，以维持入口水罐(I)和出口水罐内压力，达到要求压力，关闭入口水罐供氮调节阀
(6)、出口水罐供氮调节阀(7)、入口水罐供氮隔离阀(8)和出口水罐供氮隔离阀(9)。开启入口水罐电加热器(3)、出口水水罐电加热器(4)、试验阀门入口水管疏水阀(I7)和试验阀门出口水管疏水阀(17)，对系统进行升温，根据入口水罐水温度仪表(26)和出口水罐水温度仪表(27)控制入口水罐电加热器(3)和出口水水罐电加热器(4)，待达到要求温度，关闭入口水罐电加热器(3)和出口水水罐电加热器(4)。待试验阀门入口温度仪表(18)和试验阀门出口温度仪表(19)，以及试验阀门入口压力仪表(24)和试验阀门出口压力仪表(25)所测得的温度和压力达到目标值后，手动发出试验阀爆破信号，试验阀门点火器，试验阀门开启，则表明爆破阀满足开启要求。试验结束后，开启入口和出口水罐疏水阀(I5)、试验阀门入口孔板法兰(16)和试验阀门出口孔板法兰(17)进行疏水，疏水结束后关闭上述阀门，以备进行下次试验。
[0042]阀门性能试验，试验前，关闭出口管流量调节阀，开启入口和出口水罐疏水阀
(15)，将出口水罐(2)排空。阀门性能试验仅需要对出口水罐(2)进行充水，开启出口水罐放气阀(11)，使水罐达到要求的液位后关闭除盐水供水隔离阀(12)。对入口水罐(I)进行升温升压，对出口水罐(2)进行升压。入口水罐(I)升温升压过程同阀门开启试验。将出口水罐供氮调节阀(7)设置为自动，对出口水罐(2)升压。待试验阀门入口温度仪表(18)和试验阀门出口温度仪表(19)，以及试验阀门入口压力仪表(24)和试验阀门出口压力仪表(25)所测得的温度和压力达到目标值后，手动开启出口管流量调节阀到指定阀位，手动开启出口水罐放气阀(11)进行阀门性能试验，满足爆破阀门性能试验参数要求，则表明爆破阀满足性能要求。试验结束后，开启入口和出口水罐疏水阀(I5)、试验阀门入口水管疏水阀(16)和试验阀门出口水管疏水阀(17)进行疏水，疏水结束后关闭上述阀门，以备进行下次试验。
[0043]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0044]本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0045]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，包括入口水罐、出口水罐、电加热器、管道、阀门、电气系统、可装卸的试验段、热工仪表和数据采集系统，其中: 所述入口水罐设有入口水罐电加热器;所述入口水罐电加热器用于对所述入口水罐内的水进行升温； 所述出口水罐设有出口水罐电加热器;所述出口水罐电电加热器用于对所述出口水罐内的水进行升温； 所述入口水罐设有氮气供气管线；所述氨气供气管线上设置气动流量调节阀，该气动流量调节阀门经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以调节系统压力。2.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐设有入口水罐放气管线;所述入口水罐放气管线上设置放气阀，该放气阀经配置在可编程逻辑控制器(PLC)上手动打开和关闭以控制所述入口水罐内压力。3.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述出口水罐的高点设有减压阀，所述减压阀位于所述出口水罐的放气管线上;所述减压阀经配置根据预先设定的背压进行排气以控制所述入口水罐和出口水罐内的压力。4.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐均设有安全阀;所述安全阀经配置以保证所述入口水罐和出口水罐的压力处于安全范围。5.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐的低点均设有疏水阀门，所述疏水阀门经配置用于试验结束后对试验系统进行疏水。6.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐之间设置出入口水罐倒水阀，所述出入口水罐倒水阀经配置用于控制所述入口水罐和出口水罐的充水和液位。7.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐的出口供水管和出口水罐的出口供水管的低点分别设有孔板法兰，所述孔板法兰经配置在入口水罐和出口水罐升温过程中排出冷水以使试验阀门入口温度和压力达到试验要求。8.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐上分别设有一个温度仪表，所述温度仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐水温，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器。9.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个压力仪表，所述压力仪表经配置用于监测所述入口水罐和出口水罐的压力，同时用于控制所述入口水罐和出口水罐氮气供气调节阀。10.如权利要求1所述的用于爆破阀性能试验验证台架系统，其特征在于，所述入口水罐和出口水罐上分别设置一个液位仪表，所述液位仪表用于监测所述入口水罐和出口水罐的液位，同时用于控制所述入口水罐电加热器和出口水罐电加热器，当液位低于低液位整定值时，断开所述入口水罐电加热器，停止加热所述入口水罐;所述试验段的进出口分别设置温度、压力、压差和流量仪表以测量所述试验段的进出口温度、压力、压差和流量。
【文档编号】G01M13/00GK105973579SQ201610297056
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】苑景田, 夏栓, 施伟, 邱健, 徐进, 黄秀杰, 郭国良
【申请人】上海核工程研究设计院