一种在线自动测量MSR先导阀气体微泄漏检测装置的制作方法

本实用新型属于设备气体泄漏检测技术领域，具体涉及一种在线自动测量MSR先导阀气体微泄漏检测方法。

背景技术：

安全阀是一种自动阀门，它能够在被保护设备内介质压力超过预设的安全压力值时自动开启，排出一定量的流体，而后在设备内介质压力降至或略低于安全压力值时，又自动关闭，从而起到保护设备的作用。安全阀在设备上起到了最后一关的保护作用，其重要程度不言而喻。按照法规要求，安全阀需定期进行密封性能测试试验，定量评估安全阀的密封性能是否满足要求。目前主要手段包括采用气泡计数法和流量测量法。气泡计数法是从安全阀出口端使用气泡计收集一定时间的气泡来检漏，用到的检测装置都比较简单，检测的结果可靠性不高。而对于核电厂MSR先导阀，其出口直接连接至主阀上腔，无法在现场通过出口对气泡进行收集，则泄漏量无法采用气泡计数法测量。流量测量法是向阀腔内注入稳定压力的气体介质，在测量入口处设置流量计，通过读取流量计读数测量阀门单位时间的泄漏率。一般小流量损失可以采用气体质量流量计测量，但是由于MSR先导阀泄漏量较小，要求泄漏小于5.9ml/min的微泄漏，目前计量局所能标定的最小的监测小气体质量流量计范围为20ml/min，无法满足要求。因此，本实用新型使用标定测量压力降的方法来精确测量一种MSR先导阀的微气体泄漏率。

注：MSR即汽水分离再热器英文简写。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种在线自动测量MSR先导阀气体微泄漏检测装置，在MSR先导阀不拆卸的前提下进行密封性能测定。

本实用新型是这样实现的：

一种在线自动测量MSR先导阀气体微泄漏检测装置，包括高压氮气瓶、调压减压阀、自动超压保护装置、温度传感器、压力传感器、差压变送器、标准容器、气体收集装置、液体排出量回收装置、隔离阀、调节阀、精密电子秤、数据自动分析及控制系统等。

所述MSR先导阀密封性能测试装置其特征在于：通过自动定量测量MSR先导阀入口压降的方式，对MSR先导阀气体微泄漏进行定量测量，该装置包括了测试系统、自动控制系统及管件接头等辅件，所述测试系统包括了主气路及MSR先导阀密封性能测试系统，所述主气路给MSR先导阀密封性能测试提供稳定的测试气体，测试系统设置有高压氮气瓶、调压减压阀、自动超压保护装置、温度传感器、压力传感器、差压变送器、标准容器、气体收集装置、液体排出量回收装置、隔离阀、调节阀、精密电子秤、数据自动分析及控制系统等。

所述气体泄漏量检测方法包括以下步骤：

1)标定标准容器的体积：先测量标准容器加水后的总重，测量标准容器自重，将总重减去自重得出标准容器的体积；再通过试验修正，得到标准容器和连接管段的精确体积；

2)稳定标准容器进口压力：通过高压氮气瓶及其出口的调压减压阀，为主回路提供要求的气体压力；

3)压差的测量：在标准容器的测试系统管路接入高精度差压变送器，测试开始时，关断差压变送器的高压测试端阀门和平衡阀，有气体泄漏时，差压变送器低压端获取信号，测试系统自动采集微小压降信号；

4)标准容器单位时间泄漏量的标定值：将泄漏气体接入满水的气体收集装置的顶部，同时收集由泄漏气体挤出的水量，并通过精密电子秤进行称重后，换算为气体的泄漏体积；

5)自动控制系统自动计算出标准容器单位时间压力降对应的泄漏量。多次重复试验测量并进行温度修正，精确得出压差与气体微泄漏量的函数关系；

6)在线测量时，将测试系统接入待测MSR先导阀的入口端，一定时间内MSR先导阀的泄漏量即可通过数据自动分析及控制系统测定的压力降自动计算得出。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型使用标定测量压力降的方法来精确测量一种MSR先导阀的微气体泄漏率，具有测量精度高，可靠性强，操作成本低、易于多次重复开展等优点，可以实现自动测量MSR先导阀气体泄漏。

附图说明

图1是本实用新型的MSR先导阀气体微泄漏检测方法流程示意图；

图2是本实用新型的MSR先导阀气体泄漏检测装置的结构示意图。

其中：1.高压氮气瓶，2.调压减压阀，3.标准容器，4.阀组，5.差压变送器，6.自动超压保护装置，7.温度传感器，8.压力传感器，9.隔离阀，10.调节阀，11.气体收集装置，12.液体排出量回收装置，13.精密电子秤，14.泄漏段，15.数据自动分析及控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

如图1和图2所示，本实施案例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本实用新型的保护范围不限于下述的实施案例。

本实施案例提供一种在线自动测量MSR先导阀气体微泄漏检测装置，包括高压氮气瓶1、调压减压阀2、标准容器3、阀组4、差压变送器5、自动超压保护装置6、温度传感器7、压力传感器8、隔离阀9、调节阀10、气体收集装置11、液体排出量回收装置12、精密电子秤13、泄漏段14和数据自动分析及控制系统15。高压氮气瓶1通过管路与调压减压阀2的一端连接，调压减压阀2的另一端通过管路与标准容器3的进气端连接；标准容器3的出气端通过阀组4与差压变送器5连接。差压变送器5的低压端通过管路与自动超压保护装置6连接。温度传感器7和压力传感器8通过管路与标准容器3的出气管路连接。数据自动分析及控制系统15分别通过电缆与差压变送器5、自动超压保护装置6、温度传感器7和压力传感器8连接。在标准容器3的出气端和泄漏段14的一端之间设置有隔离阀9和调节阀10。泄漏段14的另一端通过管路与气体收集装置11的一端连接。气体收集装置11的另一端通过管路与液体排出量回收装置12连接。在液体排出量回收装置12下端设置有精密电子秤13，测量气体收集装置11排出到液体排出量回收装置12的液体的重量。

所述的阀组4内部设置有高压测试端阀门、低压测试阀门和平衡阀。

所述的数据自动分析及控制系统15采用PC机实现。

所述的标准容器3的容积为0.5L。

所述的自动超压保护装置6采用卸荷阀。

本实施案例提供的是针对介质为气体的MSR先导阀微泄漏的测试方案，使用上述检测装置，具体包括下列步骤：

步骤一：标定标准容器3的体积：先测量标准容器3加水后的总重，测量标准容器3自重，将总重减去自重得出标准容器3的体积；再通过试验修正，得到标准容器3和连接管段的精确体积；

步骤二：稳定标准容器3进口压力：测试前先关断泄漏段14前的隔离阀9和调节阀10，通过高压氮气瓶1及其出口的调压减压阀2，为主回路提供要求的气体压力；

步骤三：压差的测量：测试开始时，关断差压变送器5上阀组4的高压测试端阀门和平衡阀，打开系统泄漏段14前的隔离阀9，缓慢开启调节阀10，当有气体泄漏时，差压变送器4获取信号，传入数据自动分析及控制系统15。

步骤四：标准容器1单位时间泄漏量的标定值：系统的泄漏端14接入气体收集装置11的顶部，同时用液体排出量回收装置12收集由泄漏气体挤出的水量，并通过精密电子秤13进行称重后，换算为气体的泄漏体积。

步骤五：通过公式P0V0＝P1V1，其中P0为测试起始压力，即高压氮气瓶1通过调压减压阀2输出给标准容器3的预充压力；V0为标准容器3的体积以及标准容器3至调节阀10之间的管道体积，P1为泄漏后的压力，V1为V0和泄漏量之和；由数据自动分析及控制系统15自动计算出标准容器单位时间压力降P0-P1对应的泄漏量。多次重复试验测量并进行温度修正，精确得出压差与气体微泄漏量的函数关系。

步骤六：在线测量时，将测试系统接入待测MSR先导阀的入口端，一定时间内MSR先导阀的泄漏量即可通过数据自动分析及控制系统测定的压力降自动计算得出。

自动超压保护装置6在系统中起超压保护功能，温度传感器7和压力传感器8在系统中监测温度和泄漏段压力变化。

上面结合实施例对实用新型的实施方法作了详细说明，但是实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。