一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置的制作方法

1.本实用新型属于密封性能测试用试验设备技术领域，具体涉及一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置。


背景技术：

2.核岛装备配套的橡胶密封件要求耐高温、耐辐照、具有稳定可靠的密封功能，这些要求均须在密封件服役前进行确认达标。在压水堆核电厂发生全厂停电事故(sbo)时，核岛装备通过能动干预程序完成停车，在停车过程中，断面为“凸”型的密封圈需在氮气介质驱动下随能动式停车密封活塞大位移活动，移动距离约100mm，在其移动过程中须维持密封，在能动式停车密封关闭后，“凸”型密封圈在高温高压条件(先18mpa，310℃，3h；后14mpa，280℃，21h；)下维持不小于24h的密封，“凸”型密封圈为双向密封，密封圈上部介质为氮气，下部介质为水。密封圈运行正常服役工况为：17mpa，95℃；6年的累积辐照剂量小于105gy；在95℃至310℃的较大温度区间内具有稳定可靠的密封功能。
3.常规密封性试验一般试验压力在几千pa至1mpa之间，试验温度一般低于80℃；一般采用双道密封试验工装进行静密封试验(试验过程中密封圈不移动)，采用同材质橡胶制做2个直径不等的密封圈，与工装形成一个环状密封空间，密封空间通过接头串接压力源(气源或液压源)和泄漏率仪，进行密封性能试验，如有温度要求，将试验工装放入烘箱控温测试，因此常规试验条件无法进行310℃高温和18mpa高压密封性能试验。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，解决了常规试验装备无法进行310℃高温和18mpa高压密封性能试验的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案是，一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，包括：
6.高压室，顶部设置有开孔；
7.低压室，位于高压室上侧，与高压室通过开孔串联成耐压罐体；
8.试验台架，设置在低压室内且位于开孔上端，试验台架的中心设置有纵截面为倒t型通孔；
9.气压缸，固定在低压室的顶部，气压缸的活塞杆伸入低压室内部，活塞杆的下端伸入倒t型通孔内，活塞杆的下端与倒t型通孔之间用于安装待测试的密封圈。
10.低压室包括上室体和下室体，下室体与高压室连接，上室体和下室体通过法兰盘连接，两个法兰盘之间还分别设置有双道橡胶密封圈。
11.低压室的侧壁上还设置有第一数显压力传感器，第一数显压力传感器的检测探头伸入低压室内部用于检测其内部气压，试验台架上设置有第一温度传感器，第一温度传感器用于检测待测试密封圈的试验温度。
12.低压室的侧壁上还分别设置有第一安全阀和泄漏量连接管，泄漏量连接管连接在
下室体的最下部，泄漏量连接管上还设置有阀门。
13.高压室内部还分别设置有第二温度传感器、电加热器，高压室外侧设置有第二数显压力传感器，第二数显压力传感器的检测探头伸入高压室内部用于检测其内部过热水压力。
14.高压室的侧壁上还分别设置进水阀、出水阀和第二安全阀。
15.进水阀的进水端还依次连接有缓冲器和水压泵。
16.试验台架通过螺栓固定在开孔上方。
17.活塞杆下端的纵截面也为倒t型。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型公开的一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，提供了高温、高压的环境，可以进行密封圈服役工况的模拟，实现了密封圈在苛刻条件下密封性能的测定；
20.本实用新型公开的一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，测试对象可为静密封用密封件，也可为动密封用密封件，即本实用新型公开的测试装置既可做静密封试验，又可作动密封试验，不同的是更换对应的试验台架。
附图说明
21.图1是本实用新型一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置的结构示意图；
22.图2是图1中a处的放大图。
23.图中，1.高压室，2.低压室，3.试验台架，4.气压缸，5.开孔，6.上室体，7.下室体，8.第二温度传感器，9.第二数显压力传感器，10.电加热器，11.进水阀，12.出水阀，13.第二安全阀，14.第一数显压力传感器，15.第一安全阀，16.泄漏量连接管，17.第一温度传感器。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护方案。
25.实施例1
26.本实用新型公开的一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，如图1-2所示，包括高压室1、低压室2、试验台架3以及气压缸4；其中高压室1的顶部设置有开孔5；低压室2位于高压室1上侧，与高压室1通过开孔5串联成耐压罐体；试验台架3设置在低压室2内且位于开孔5上端，试验台架3通过螺栓固定在开孔5上方，试验台架3的中心设置有纵截面为倒t型通孔；气压缸4固定在低压室2的顶部，气压缸4的活塞杆伸入低压室2内部，活塞杆的下端伸入倒t型通孔内，活塞杆的下端与倒t型通孔之间用于安装待测试的密封圈。
27.实施例2
28.进一步地，在实施例1的基础上，低压室2包括上室体6和下室体7，下室体7与高压室1连接，上室体6和下室体7通过法兰盘连接，两个法兰盘之间还分别设置有双道橡胶密封圈；将低压室2设计成两部分是为了方便更换试验台架和待测密封圈。
29.高压室、低压室设计承压均不小于30mpa；高压室、低压室外径约600mm；低压室2由
40mm厚的304不锈钢焊接制造，处在试验装置上部。
30.实施例3
31.进一步地，在实施例2的基础上，高压室1内部还分别设置有第二温度传感器8、电加热器10，高压室1外侧设置有第二数显压力传感器9，第二数显压力传感器9的检测探头伸入高压室1内部用于检测内部过热水压力，电加热10器通过外部电源供电。
32.高压室1的侧壁上还分别设置进水阀11、出水阀12和第二安全阀13，进水阀11的进水端还依次连接有缓冲器和水压泵，其中缓冲器是为防止因密封测试部件移动而引起过热水流进水压泵设立的缓冲腔，过热水回流时只能进入缓冲腔而不能到达水压泵及液压减压阀；水压泵为高压室提供压力保障，即提供试验压力。
33.高压室由40mm厚的304不锈钢焊接制造，处在试验装置下部；第二温度传感器8与高压室1之间，第二数显压力传感器9与高压室1之间，电加热器10与高压室1之间，进水阀11与高压室1之间；出水阀12与高压室1之间；第二安全阀13与高压室1之间均采用耐高温橡胶密封圈实现可靠密封，使高压室1成为一个独立的系统，从而保证高压室1在设计承压下不发生泄露。
34.实施例4
35.进一步地，在实施例3的基础上，低压室2的侧壁上还设置有第一数显压力传感器14，第一数显压力传感器14的检测探头伸入低压室2内部用于检测内部气压，试验台架3上设置有第一温度传感器17，第一温度传感器17用于检测待测试密封圈的试验温度；低压室2的侧壁上还分别设置有第一安全阀15和泄漏量连接管16，泄漏量连接管16连接在下室体7的最下部，泄漏量连接管16上还设置有阀门，泄漏量连接管16用于导出冷凝水，计算泄漏量；试验台架3与低压室1之间，活塞杆与低压室1顶部之间，第一数显压力传感器14与低压室1之间，第一安全阀15与低压室1之间；泄漏量连接管阀16与低压室1之间；第一温度传感器17与低压室1之间均采用耐高温橡胶密封圈实现可靠密封，使低压室成为一个独立的系统，从而保证低压室在设计承压下不发生泄露。
36.实施例5
37.进一步地，在实施例4的基础上，活塞杆下端的纵截面也为倒t型，在进行密封圈的密封性能测试时，将待测试的密封圈安装在试验台架3与活塞杆的下端之间。
38.本实用新型公开的一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置，低压室2包括上室体6和下室体7，下室体7与高压室1连接，上室体6和下室体7通过法兰盘连接，两个法兰之间还分别设置有双道橡胶密封圈，同时高压室1、低压室2上的各阀门与高压室1、低压室2之间也采用耐高温橡胶密封圈实现可靠密封，高压室1、低压室2形成完全密封的空间，而防挤出密封圈安装在活塞杆下端与试验台架3的内壁之间，测试过程中，高压室1内的电加热器10提供热量，通过水压泵提供压力，因此，该试验装备能够满足310℃高温和18mpa高压密封性能试验。
39.本实用新型公开的一种核电站主泵静压轴封用密封圈的密封性能测试装置在使用时，高压室1提供热量和压力，当第一温度传感器17达到280℃、第二数显压力传感器9达到18mpa时开始计时，24h后，通过水压泵将高压室1的内压降低，第二数显压力传感器9达到14mpa时保持；启动气压缸4推动活塞杆移动100mm，过程中观察第一数显压力传感器14示值，记录；控制气压缸4缓慢将活塞杆复位，控制电加热器10加热升温，当第一温度传感器17
达到310℃、第二数显压力传感器9达到18mpa时开始计时，24h后，通过水压泵将高压室1的内压降低，第二数显压力传感器9达到14mpa时保持；启动气压缸4推动活塞杆移动100mm，过程中观察第一数显压力传感器14示值，记录；
40.通过试验结果判定：高温高压试验24h过程中，如第二压力传感器14的示值一直为零，即低压室压力为零，则密封件密封良好，无泄漏；如第二压力传感器14的示值显著增大并接近第一压力传感器9的示值，即低压室压力急剧升高，则密封件密封失效，停止测试；如第二压力传感器14的示值有小幅增大，即密封件处发生泄露，泄漏到低压室的过热水即刻变为水蒸汽，水蒸汽经冷却后通过泄漏量连接管16流出，称量冷凝水，便可粗略计算其泄漏量。
41.以上所述的实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见的得到的技术方案的简单变化或者等效替换，均属于本实用新型的保护范围。