一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置的制作方法

本发明涉及核电站安全壳密封性试验，特别是涉及一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置。

背景技术：

1、安全壳是核电站防止放射性物质外逸的最后一道实体屏障。压水堆核电站中，安全壳主要靠钢内衬实现密封。部分低压反应堆安全壳设计项目，由于设计压力低，考虑到制造成本，安全壳大部分密封边界为无钢内衬设计，而是涂刷密封涂层的混凝土墙体设计。目前暂无成熟的试验装置对这种涂刷密封涂层的混凝土墙体的密封性进行定量试验，无法验证这种涂刷密封涂料的混凝土墙体对整个反应堆安全壳密封性的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，实现对核电站安全壳混凝土墙体密封性的定量试验。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，包括气源、检漏仪和试验件；所述试验件模拟核电站安全壳混凝土墙体密封性试验，其上设有充压口和第一泄压口；所述检漏仪入口与气源管路连接，出口与充压口管路连接；所述第一泄压口与大气管路连接；所述检漏仪与气源连接的管路上设有第一截止阀，所述第一泄压口与大气连接的管路上设有第二截止阀。

4、进一步地，所述试验件包括套筒；所述套筒包括筒体和筒盖；所述筒体一端可拆卸密封连接筒盖，所述筒体另一端开口；自筒体开口端向筒体内部依次设有混凝土墙体和密封涂层，模拟核电站安全壳混凝土墙体；所述混凝土墙体和密封涂层均与筒体密封连接；所述筒体、密封涂层和筒盖之间形成密封的气体容纳空间；所述筒盖上设有充压口和第一泄压口，所述充压口和第一泄压口均通过盲板可拆卸密封。

5、进一步地，密封涂层的材质和厚度以及混凝土墙体的材质和厚度根据需要模拟的核电站安全壳混凝土墙体确定；通过改变密封涂层的材质和厚度以及混凝土墙体的材质和厚度，模拟不同的核电站安全壳混凝土墙体。

6、进一步地，所述混凝土墙体材质为核电站预应力混凝土，所述混凝土墙体间隙配合在筒体内部。

7、进一步地，所述套筒和盲板均采用q235钢，表面均涂刷抗氧化涂层。

8、作为优选地，所述套筒和盲板表面均涂刷氟碳涂层。

9、进一步地，所述混凝土墙体外径比筒内径小10-15mm。

10、进一步地，所述混凝土墙体和涂层分别与筒体通过环氧树脂或植筋胶实现密封连接；所述混凝土墙体和密封涂层与筒体连接处均涂刷三元乙丙橡胶，实现二次密封。

11、进一步地，所述筒体内壁设有螺纹；所述盲板与筒盖之间设有橡胶垫圈，所述盲板与筒盖通过螺栓固定；所述密封涂层均匀平滑地涂刷在混凝土墙体上，厚度偏差在±15％。

12、进一步地，所述检漏仪包括第二泄压口、进气口、调节阀、四通阀、高量程流量计、低量程流量计、三通阀、压力表、温度计和第三截止阀；所述进气口一端与气源管路连接，另一端依次与调节阀和四通阀一通路管路连接；所述进气口与气源连接的管路上设有第一截止阀；四通阀剩余三通路中，一通路管路连接高量程流量计入口，一通路管路连接低量程流量计入口，一通路管路连接三通阀一通路；四通阀与三通阀连接的管路上管路连接高量程流量计出口和低量程流量计出口；三通阀剩余两通路中，一通路管路连接第二泄压口，另一通路管路连接充压口；三通阀与充压口连接的管路上设有第三截止阀、压力表和温度计。

13、核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置工作原理：

14、试验开始时，打开第一截止阀和第二截止阀，通过改变四通阀通路和三通阀通路，使得气源中的气体经进气口、调节阀、四通阀、三通阀、第二截止阀和充压口后进入试验件内，实现对试验件的充压。调节阀调节气体流量，压力表显示试验件内压力，温度计显示试验件内温度。

15、当试验件内压力达到试验压力后，通过改变四通阀通路和三通阀通路，使得气源中的气体经进气口、调节阀、四通阀、高量程流量计或低量程流量计、三通阀、第二截止阀和充压口后进入试验件内，确保试验件内压力保持在试验压力。高量程流量计或低量程流量计显示的气体流量即为试验件的泄漏率。

16、试验结束后，通过改变三通阀通路和三通阀通路，使得试验件内的气体经充压口、第三截止阀、三通阀和第二泄压口排入大气，实现对试验件的泄压；或者直接打开第二截止阀，使得试验件内的气体排入大气，实现对试验件的泄压。

17、本发明的有益技术效果：

18、本发明的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，通过选用不同的混凝土墙体材质、混凝土墙体厚度、密封涂层材质和密封涂层厚度，组合出多种核电站安全壳混凝土墙体的试验件，实现对多种核电站安全壳混凝土墙体的泄漏率测量；密封形式便于安装实施，且密封性能优良，除了混凝土墙体的泄漏率外，装置的泄漏率极小，试验得到的结果与核电站安全壳混凝土墙体泄漏率基本一致。

技术特征：

1.一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，包括气源(2)、检漏仪(3)和试验件(1)；所述试验件(1)模拟核电站安全壳混凝土墙体密封性试验，其上设有充压口(15)和第一泄压口(16)；所述检漏仪(3)入口与气源(2)管路连接，出口与充压口(15)管路连接；所第一泄压口(16)与大气管路连接；所述检漏仪(3)与气源(2)连接的管路上设有第一截止阀(4)；所述第一泄压口(16)与大气连接的管路上设有第二截止阀(5)。

2.根据权利要求1所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述试验件(1)包括套筒；所述套筒包括筒体(11)和筒盖(12)；所述筒体(11)一端可拆卸密封连接筒盖(12)，所述筒体(11)另一端开口；自筒体(11)开口端向筒体(11)内部依次设有混凝土墙体(13)和密封涂层(14)，模拟核电站安全壳混凝土墙体；所述混凝土墙体(13)和密封涂层(14)均与筒体(11)密封连接；所述筒体(11)、密封涂层(14)和筒盖(12)之间形成密封的气体容纳空间；所述筒盖(12)上设有充压口(15)和第一泄压口(16)，所述充压口(15)和第一泄压口(16)均通过盲板可拆卸密封。

3.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述密封涂层(14)的材质和厚度以及混凝土墙体(13)的材质和厚度根据需要模拟的核电站安全壳混凝土墙体确定；通过改变密封涂层(14)的材质和厚度以及混凝土墙体(13)的材质和厚度，模拟不同的核电站安全壳混凝土墙体。

4.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述混凝土墙体(13)材质为核电站预应力混凝土，所述混凝土墙体(13)间隙配合在筒体(11)内部。

5.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述套筒和盲板均采用q235钢，表面均涂刷抗氧化涂层。

6.根据权利要求5所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述套筒和盲板表面均涂刷氟碳涂层。

7.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述混凝土墙体(13)外径比筒体(11)内径小10-15mm。

8.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述混凝土墙体(13)和密封涂层(14)分别与筒体(11)通过环氧树脂或植筋胶实现密封连接；所述混凝土墙体(13)和密封涂层(14)与筒体(11)连接处均涂刷三元乙丙橡胶，实现二次密封。

9.根据权利要求2所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述筒体(11)内壁设有螺纹；所述盲板与筒盖(12)之间设有橡胶垫圈，所述盲板与筒盖(12)通过螺栓固定；所述密封涂层(14)均匀平滑地涂刷在混凝土墙体(13)上，厚度偏差在±15％。

10.根据权利要求1所述的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，其特征在于，所述检漏仪(3)包括第二泄压口(30)、进气口(31)、调节阀(32)、四通阀(33)、高量程流量计(34)、低量程流量计(35)、三通阀(36)、压力表(37)、温度计(38)和第三截止阀(39)；所述进气口(31)一端与气源(2)管路连接，另一端依次与调节阀(32)和四通阀(33)一通路管路连接；所述进气口(31)与气源(2)连接的管路上设有第一截止阀(4)；四通阀(33)剩余三通路中，一通路管路连接高量程流量计(34)入口，一通路管路连接低量程流量计(35)入口，一通路管路连接三通阀(36)一通路；四通阀(33)与三通阀(36)连接的管路上管路连接高量程流量计(34)出口和低量程流量计(35)出口；三通阀(36)剩余两通路中，一通路管路连接第二泄压口(30)，另一通路管路连接充压口(15)；三通阀(36)与充压口(15)连接的管路上设有第三截止阀(39)、压力表(37)和温度计(38)。

技术总结
本发明具体涉及一种核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置，包括气源(2)、检漏仪(3)和试验件(1)；所述试验件(1)模拟核电站安全壳混凝土墙体密封性试验，其上设有充压口(15)和第一泄压口(16)；所述检漏仪(3)入口与气源(2)管路连接，出口与第一充压口(16)管路连接；所第一泄压口(16)与大气管路连接；所述检漏仪(3)与气源(2)连接的管路上设有第一截止阀(4)；所述第一泄压口(16)与大气连接的管路上设有第二截止阀(5)。本发明的核电站安全壳混凝土墙体密封性定量试验装置实现核电站安全壳涂刷密封涂料的混凝土墙体的密封性定量试验。

技术研发人员：许哲涵,卓亮辉,时朝杰,王海卫,颜军明,陈立恒,王忠楠,冯志超,李毅,唐兆轩
受保护的技术使用者：中核霞浦核电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15