一种水压试验辅助进水装置的制作方法

1.本技术涉及水压试验技术领域，特别涉及一种水压试验辅助进水装置。


背景技术：

2.核岛内产生的废水、废液都是存放在容器内，所以容器的结构安全可靠性至关重要。核级容器水压校验和检测工作是保障核电安全稳定运作的一项重要工作，在核电站日常生产和停机大修工作中，需要进行容器水压试验工作。在核电厂，有很多容器都是用于存放放射性介质的，该容器相应具有放射性，对这部分的容器的在役检验工作必须在专有的工作环境中进行，人员必须穿戴专有的防护用品进入工作，还需要专人监护，工作人员必然要面临着辐射剂量照射，为安排多人次分担剂量，需要多次使用附加防护用品，造成资源浪费，废物量增加，后续处理废物的成本也增加。不同容器的容积大小不同，进水的时间不同，通常地，容积越大，进水时间越长，工作人员受照总剂量就越大。如果容器出现跑水现象还容易造成放射性物质泄露的后果。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种水压试验辅助进水装置，旨在解决现有的容器水压试验中存在的工作人员会面临辐射剂量照射以及人工成本高、防护成本高的技术问题。
4.本技术实施例是这样实现的，一种水压试验辅助进水装置，用于向具有进水口和出气口的待试验容器内进水，包括：
5.缸体，所述缸体内具有相独立的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的进水口与水源连通，所述第一腔室的出水口与所述容器的进水口连通，所述第二腔室的进气口与所述容器的出气口连通；以及
6.闭水机构，用于在所述第二腔室由其进气口进水后封闭所述第一腔室的出水口。
7.在一个实施例中，所述闭水机构包括设于所述第一腔室内的第一浮球、设于所述第一腔室的浮球释放件，以及设于所述第二腔室的浮动件，所述浮球释放件和所述浮动件经由所述第一腔室和所述第二腔室之间的隔板相互连接，所述浮动件用于在所述第二腔室内进水后带动所述浮球释放件动作，所述浮球释放件动作后能够将所述第一浮球释放，使得所述第一浮球能够受浮力上升并封闭所述第一腔室的出水口。
8.在一个实施例中，所述浮球释放件包括闸板，所述浮动件包括第二浮球、与所述第二浮球连接的曲柄，以及与所述曲柄的远离所述第二浮球一端连接的连杆，所述连杆穿设所述隔板并连接所述闸板，所述连杆能够在所述隔板上绕其自身轴线转动。
9.在一个实施例中，所述闸板上设有至少一个贯穿其相对两表面的通孔。
10.在一个实施例中，所述闸板呈弧形板状，所述闸板的直边与所述连杆连接并靠近所述隔板，所述闸板的弧形边靠近所述第一腔室的远离所述隔板的一侧内壁设置。
11.在一个实施例中，所述水压试验辅助进水装置还包括与所述第二腔室连通的自动
排气组件，所述自动排气组件包括与所述第二腔室的出气口连通的排气筒体，以及设于所述排气筒体内并用于封闭所述第二腔室的出气口的第三浮球。
12.在一个实施例中，所述水压试验辅助进水装置还包括与所述第一腔室连通的泄压阀。
13.在一个实施例中，所述水压试验辅助进水装置还包括与所述第二腔室连通的安全阀。
14.在一个实施例中，所述水压试验辅助进水装置还包括过滤器，设于所述第一腔室的出水口和所述容器的进水口之间。
15.在一个实施例中，所述水压试验辅助进水装置还包括压力表，用于监测所述第一腔室内的压力。
16.本技术实施例提供的水压试验辅助进水装置，其有益效果在于：
17.本技术实施例提供的水压试验辅助进水装置，采用具有相独立的第一腔室和第二腔室的缸体与容器的进水口和排气口连接，水经由第一腔室进入容器，容器内水满以后，多余的进水流向第二腔室，进入第二腔室内的水作用于闭水机构，然后闭水机构可以封闭第一腔室的进水口，如此，该水压试验辅助进水装置可以使得工作人员不必过于靠近容器，特别对于核级容器，可以减少工作人员的辐照剂量；闭水机构在第二腔室内有水后切段容器的进水路径，可减少工作人员全程监护的工作量，也能进一步减少辐照剂量还能够减少防护用品的使用以及废物量，降低生产成本；同时，多余的水流向第二腔室进行暂时存储，可以避免进水完成后跑水现象的发生，也能够避免放射性介质的泄漏。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术实施例提供的水压试验辅助进水装置的立体结构示意图；
20.图2是图1所示水压试验辅助进水装置的主视图；
21.图3是图1所示水压试验辅助进水装置的俯视图；
22.图4是图3中沿a-a线的剖视图；
23.图5是图1所示水压试验辅助进水装置中自动浮球闭水机构的立体结构示意图；
24.图6是图1所示水压试验辅助进水装置中自动浮球闭水机构的俯视图；
25.图7是图1所示水压试验辅助进水装置中自动浮球闭水机构的主视图；
26.图8是图6中沿b-b线的剖面图；
27.图9是图8中c处的放大图。
28.图中标记的含义为：
29.100-水压试验辅助进水装置；
30.1-缸体，11-筒体，12-上盖板，13-下盖板，14-第一腔室，15-第二腔室，16-隔板；
31.2-闭水机构，21-第一浮球，22-浮球释放件，221-闸板，2210-通孔，23-浮动件，231-第二浮球，232-曲柄，233-连杆，24-密封轴承；
32.3-自动排气组件，31-排气筒，32-第三浮球；
33.4-安全阀，5-进水阀，6-出水阀，7-进气阀，8-过滤器，91-泄压阀，92-止回阀，93-压力表。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
35.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接固定或设置在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.请参阅图1、图2和图4所示，本技术实施例提供一种水压试验辅助进水装置100，用于向具有进水口和出气口的待试验容器(未图示)内进水。所说的待试验容器(以下简称容器)在其内部注满水以后保持一定压力和时间，可以检测其密闭安全性。
37.具体地，如图1、图2和图4所示，该水压试验辅助进水装置100包括缸体1和闭水机构2，缸体1具有相独立的第一腔室14和第二腔室15，第一腔室14的进水口用于与水源(未图示)连通，第一腔室14的出水口用于与容器的进水口连通，第二腔室15的进气口用于与容器的出气口连通，闭水机构2用于在第二腔室15由其进气口进水后自动封闭第一腔室14的出水口。第一腔室14内水的流动与第二腔室15内水的流入互不影响。
38.其中，可以理解的是，当水经由第一腔室14流向容器内时，容器内的空气通过其出气口流向第二腔室15，此处，第二腔室15并非是封闭的腔室，进入第二腔室15的空气可以排向外界环境中或者是根据特殊需求排向特定的空间中。当容器内注满水以后、第一腔室14的出水口未被封闭的情况下，水继续从容器的排气口流向第二腔室15的进气口，并进入第二腔室15。然后，闭水机构2在第二腔室15内有水流入的情况下封闭第一腔室14的出水口。此时，完成容器的注水。
39.缸体1为独立于容器的部件，第一腔室14的出水口和第二腔室15的进气口可以通过软管等方式与容器形成连接。如此，容器与缸体1可以相隔较远，可以适用于工作人员不便于靠近容器的情况，如为核级容器、容器周围环境恶劣等情况。
40.本技术实施例提供的水压试验辅助进水装置100，其采用具有相独立的第一腔室14和第二腔室15的缸体1与容器的进水口和排气口连接，水经由第一腔室14进入容器，容器内水满以后，多余的进水流向第二腔室15，进入第二腔室15内的水作用于闭水机构2，然后闭水机构2可以封闭第一腔室14的进水口，如此，该水压试验辅助进水装置100可以使得工作人员不必过于靠近容器，特别对于核级容器，可以减少工作人员的辐照剂量；闭水机构2在第二腔室15内有水后切段容器的进水路径，可减少工作人员全程监护的工作量，也能进一步减少辐照剂量还能够减少防护用品的使用以及废物量，降低生产成本；同时，多余的水
流向第二腔室15进行暂时存储，可以避免进水完成后跑水现象的发生，也能够避免放射性介质的泄漏。
41.如图4所示，缸体1内的第一腔室14和第二腔室15之间经由一隔板16分隔。缸体1的形状、第一腔室14的形状和第二腔室15的形状等不作特别的要求，只需满足各自的进水、出水、排气等需求。隔板16的形状决定了第一腔室14和第二腔室15的形状，因此，隔板16的形状也根据第一腔室14和第二腔室15的形状需求进行设定。
42.本实施例中，缸体1大体呈圆筒状。隔板16大体呈“l”形，使得第一腔室14的纵截面呈l型，第二腔室15的纵截面呈倒“l”形。
43.缸体1是由多个部分组装而成的。具体地，请参阅图4所示，缸体1包括两端开口的筒体11、盖设于筒体11上端的上盖板12，以及盖设于筒体11下端的下盖板13。当隔板16和闭水机构2在筒体11内部安装完成后，再将上盖板12和下盖板13分别连接在筒体11的上端和下端。
44.具体地，上盖板12、下盖板13可以通过螺杆、螺母配合的方式与筒体11之间形成可拆卸连接，也可以通过焊接等方式与筒体11之间形成非可拆卸连接。在本实施例中，上盖板12、下盖板13与筒体11之间均为可拆卸连接，可便于在不同的情况下对该水压试验辅助进水装置100的各结构进行确认、检查、维修等。
45.第一腔室14的进水口设置在较为靠下的位置，第一腔室14的出水口设置在上方，且第一腔室14的出水口穿设筒体11后与容器的进水口形成连接。
46.首先，将特别描述上述的闭水机构2。
47.闭水机构2可以是机械结构，其在水的浮力或重力下动作，并封闭第一腔室14的出水口；闭水机构2也可以是电控结构和机械结构的结合，例如，通过传感器等结构件探测水来确认第二腔室15内已经开始进水或者进水达到一定的量，然后通过控制机械结构动作以封闭第一腔室14的出水口等。
48.在一个实施例中，闭水机构2为自动浮球闭水机构，如图5至图7所示，该自动浮球闭水机构包括设于第一腔室14内的第一浮球21、设于第一腔室14的浮球释放件22，以及设于第二腔室15的浮动件23，浮球释放件22和浮动件23经由隔板16相互连接，浮动件23用于在第二腔室15内进水后带动浮球释放件22动作，浮球释放件22动作后能够将第一浮球21释放，使得第一浮球21脱离浮球释放件22的限制后能够随水位移动，也即在浮力作用下上移，直至封闭第一腔室14的出水口。也即是说，在第二腔室15内没有水或者没有足够的水的情况下，浮动件23保持在一定位置处，浮球释放件22对应保持在一定位置处并限制第一浮球21。
49.具体地，在一个实施例中，如图5和图6所示，浮球释放件22包括闸板221，浮动件23包括第二浮球231、与第二浮球231连接的曲柄232，以及与曲柄232的远离第二浮球231一端连接的连杆233，连杆233穿设隔板16后与闸板221连接，连杆233能够在隔板16上绕其自身中心轴线转动。
50.当然，如图8和图9所示，连杆233可通过密封轴承24设置在隔板16上，以在允许连杆233转动的同时，保证第一腔室14的密封性。
51.连杆233非竖直设置，优选水平设置，如图4和图7所示。
52.该自动浮球闭水机构2的动作方式是：
53.由于曲柄232相对于连杆233呈倾斜设置，在第二腔室15内没有水时，第二浮球231和曲柄232自身重力的作用使得曲柄232自连杆233至第二浮球231呈倾斜向下设置，如图6和图7所示。此时，闸板221水平设置，如图5和图7所示。闸板221的尺寸设置为其边缘各处与第一腔室14的内壁之间的间隙均小于第一浮球21的直径。也即，当第二浮球231没有受到水的作用时，闸板221水平设置，第一浮球21受浮力上移但无法通过闸板221，因而，第一浮球21保持在闸板221的下表面下方，第一腔室14内由进水口至出水口的路径是连通的，水能够进入容器内。
54.当从容器内水满后，流出的水在第二腔室15的底部不断累积，第二腔室15内的水位不断上升，第二浮球231在浮力的作用下向上移动。由于曲柄232的设置，第二浮球231并非竖直上移，而是沿着以连杆233为中心、以曲柄232为半径的圆周向上移动。在此过程中，第二浮球231带动曲柄232绕连杆233的中心转动地上移，连杆233绕其自身中心轴线转动，对应地，在第一腔室14内，闸板221绕连杆233的中心轴线转动，闸板221由水平逐渐呈倾斜、竖直直至翻转180
°
后下表面朝上。在翻转的过程中，第一浮球21可以脱离闸板221的下表面的限制，并在浮力的作用下向上移动。然后，可以将第一腔室14的出水口封闭。
55.闸板221的形状也不限，具体可以根据第一腔室14的形状设置。例如，在一个实施例中，闸板221可以呈弧形板设置，具体如半圆形板设置，其弧形边靠近第一腔室14的内壁(远离隔板16的部分内壁)，用于与缸体1的形状、第一腔室14的内壁适配，其直边靠近隔板16设置并与连杆233连接，直边用于与隔板16的表面形状适配。当然，此处仅为示例，在其他可选实施例中，根据第一腔室14的形状的不同，闸板221可以有其他形状设置。但，总体上，闸板221的形状以其在水平状态下能够限制第一浮球21以及在翻转后容易释放第一浮球21为宜。
56.请参阅图5和图6，一个实施例中，闸板221上设有多个贯穿其相对两表面的通孔2210。这样设置的目的在于，一，可以在使得闸板221具有更大的表面面积的同时，降低闸板221的重量，如此，闸板221能够适用于更大横截面积的第一腔室14，且闸板221的重量不会影响第二浮球231在浮力作用下的旋转上移，进而，能够保证该自动浮球闭水机构2在第二腔室15内水位上升至一定高度时闸板221同步转动，保证该自动浮球闭水机构2的结构可靠性；二，减少闸板221在水中转动时的阻力。
57.或者，在一可替换的实施例中，曲柄232和第二浮球231设置为能够在竖直平面内摆动，在第一腔室14内，闸板221相应在竖直平面内摆动。例如，曲柄232和第二浮球231受浮力作用后向上摆动，闸板221对应向下摆动，第一腔室14的宽度设计为上小下大，当闸板221向下摆动后，其边缘与第一腔室14的内壁之间的距离增大后，允许第一浮球21通过。当然，闸板221的下表面设计为倾斜，以使得在任何时候都不会阻挡第一浮球21的上移。
58.或者，在一可替换的实施例中，浮动件23替换为向上开口的盒体，其靠近于第二腔室15的进气口设置，水由第二腔室15的进气口进入之后向下流动，并被收集在盒体内，盒体与闸板221通过密封的滑轮组件连接。随着盒体内水的增多，在水的重力的作用下，盒体向下移动，闸板221向上滑动。而第一腔室14的宽度设计为上大下小。当闸板221向上移动后，其边缘与第一腔室14的内壁之间的距离增大，允许第一浮球21通过。
59.或者，在一可替换的实施例中，闭水机构2的浮动件23和浮球释放件22替换为电磁线圈和液位传感器等。当液位传感器没有液位信号时，电磁线圈通电，对第一浮球21施加磁
吸力；当液位传感器检测到第二腔室15水面到达预定高度时，电磁线圈失电，第一浮球21脱离磁力的吸附后可以上移，然后可以封闭第一腔室14的出水口。
60.在更多可替换的实施例中，任何能够在容器的出水口有水流出后封闭第一腔室14的出水口的闭水机构2的实现形式均可应用在本技术中，在此不再一一赘述。
61.请参阅图3和图4，在一个实施例中，第二腔室15的出气口处设有自动排气组件3，用于使得第二腔室15内的空气自动排出。这样设置的目的是，第二腔室15通过该自动排气组件3与外界连通，缸体1上可无需再对第二腔室15设置其他的开放结构，也即，除该自动排气组件3外，第二腔室15可大体是封闭的，这样，外界的异物等不会容易地进入第二腔室15，可避免对第二腔室15内的水位的上升和闭水机构2的动作等造成影响，保证闭水机构2在第二腔室15内随水动作的可靠性。
62.在具体应用中，自动排气组件3可设置在上盖板12上，贯穿上盖板12后与第二腔室15连通。
63.在一个实施例中，如图4所示，自动排气组件3包括贯穿上盖板12的排气筒31体和设于排气筒31体内的第三浮球32。在注水工作开始前，第二腔室15内不会有空气流动，第三浮球32依靠其自身重力下落，并封闭在第二腔室15的排气口，外界空气无法通过排气口进入第二腔室15；在注水过程中，第二腔室15内的空气流动后向上顶起第三浮球32，第二腔室15的排气口打开，空气可以向外流出。
64.不限于此，在其他可选实施例中，自动排气组件3可以替换为其他能够自动排气且单向排气的空气阀结构，不再一一举例赘述。
65.此外，可选地，该缸体1上还设有与第二腔室15连通的安全阀4。该安全阀4在非应急情况是关闭的，在应急情况下如自动排气组件3失效导致第二腔室15内空气压力上升时，可以通过手动操作该安全阀4来手动释放第二腔室15内的压力，避免对缸体1及其第二腔室15造成破坏，也能够保证容器注水过程的顺利进行。
66.在具体应用中，安全阀4可设置在上盖板12上，贯穿上盖板12后与第二腔室15连通。
67.请继续参阅图1至图3所示，在一个实施例中，水压试验辅助进水装置100还包括过滤器8。再如图4所示，过滤器8设于第一腔室14的出水口和容器的进水口之间。该过滤器8用于防止来自水源或者缸体1的固体类异物等进入容器，避免对容器的注水过程、水压试验或者其结构等造成不利影响。
68.过滤器8的形式不限，可以是y型过滤器，也可以是过滤网等，可以根据具体需要进行选择设置。
69.请继续参阅图2和图4，在一个实施例中，该水压试验辅助进水装置100还包括压力表93，其连接于第一腔室14，用于实时监测第一腔室14内的压力，以供工作人员实时了解第一腔室14内的情况，避免出现第一腔室14内的压力过大而导致第一腔室14以及缸体1损坏等问题。
70.请继续参阅图2和图4，在一个实施例中，该水压试验辅助进水装置100还包括泄压阀91，与第一腔室14的底部连通，用于对第一腔室14进行泄压排水。该泄压阀91可用于在注水完成后对第一腔室14排水，以进行下一次辅助进水，或者是在应急情况下等对第一腔室14进行紧急排水。泄压阀91可选为手动截止阀，可保证人工操作泄压。
71.此外，如图1和图4所示，该水压试验辅助进水装置100还包括进水阀5、出水阀6和进气阀7。具体地，进水阀5设置在第一腔室14的进水口之前，也即第一腔室14的进水口与水源之间，当打开该进水阀5后，水源的水才能进入第一腔室14；出水阀6设置在过滤器8之后，也即过滤器8与容器的进水口之间，当关闭该出水阀6，水不能再进入容器；进气阀7设置在第二腔室15的进气口之前，也即第二腔室15的进气口与容器的排气口之间，当打开该进气阀7，容器内的空气能够进入第二腔室15。
72.其中，可选地，该水压试验辅助进水装置100还包括止回阀92，设置在进气阀7之后，也即第二腔室15的进气口与进气阀7之间。该止回阀92用于使得空气仅能单向地进入第二腔室15，而不能经由第二腔室15进入容器，可保证容器内注水过程的顺利，以及保证该第二腔室15和容器内压力、各自结构的安全可靠。
73.本技术实施例提供的水压试验辅助进水装置100的使用过程如下。
74.1、打开上盖板12，确认闭水机构2正常；确认自动排气组件3正常；确认安全阀4正常；回装上盖板12；
75.2、确认过滤器8正常；
76.3、将试验用水源(如核电厂内的sed水源，也即除氧除盐水)与进水阀5连接；将出水阀6与容器的进水口连接；将容器的排气管与进气阀7连接；将自动排气组件3的出气口通过排气管连接至指定的排气处；
77.4、检查以上各部位连接的正确性、牢固性；
78.5、打开容器的排气阀；打开自动排气组件3；打开进气阀7；打开容器的进水阀门；打开出水阀6；打开sed水源；打开进水阀5；
79.6、检查自动排气组件3是否排气正常；
80.7、注意观察压力表93的示数是否正常；
81.8、进水完成后，关闭出水阀6；
82.9、打开泄压阀91对第一腔室14进行泄压排水；
83.10、拆除前述各部位连接，做好接漏措施。
84.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。