一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法

摘要

本发明属于机械装配技术领域，具体涉及一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法，包括：工装组件、两个封头组件、若干个垫片试验组件和若干个支撑组件，所述工装组件整体为中空圆柱体结构，工装组件的两端分别螺纹连接有封头组件；所述工装组件的圆柱体外表面上还焊接有若干个垫片试验组件；所述若干个支撑组件同侧焊接在工装组件的圆柱体外表面上。本装置结构精妙，使用方便，可真实模拟现场情况，通过本装置可对两种不同形式的稳压器电加热器、电加热器密封垫片进行强度、密封性试验。

说明书

技术领域

本发明属于机械装配技术领域，具体涉及一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法。

背景技术

稳压器作为核电站一回路系统的主要设备之一，其作用主要是在机组启动期间建立并保持一回路压力；在机组运行期间补偿一回路冷却剂因温度变化引起的容积变化，限制一回路压力因温度变化引起的波动，避免冷却剂在反应堆内沸腾；通过喷淋和电加热器来保持稳压器内汽-水平衡，把一回路的压力限制在设计范围内，并防止一回路超压；在预期运行事件、设计基准事故以及超设计基准事故工况下，保持或降低一回路压力。

稳压器电加热器作为保持稳压器内汽水平衡的重要部件，其安装、使用的效果决定了稳压器运行的可靠性。VVER型核电机组每台稳压器有28组电加热器，原先电加热器本体及其密封垫片均为俄罗斯生产，存在供货周期长，采购价格高，故障率高的缺点，因此，我国某核电站对核电1-4号机组稳压器电加热器及3、4号机组稳压器电加热器密封垫片均进行了国产化制作替代。电加热器制造完成后需进行强度试验、密封性试验等一系列试验验证其性能。以往俄供电加热器的各项性能试验均是由俄罗斯厂家在电加热器制造时进行，中国国内并无此类型的电加热器性能试验装置。

因此，为了对国产化后的电加热器进行各方面性能试验，同时为了更好的满足各个机组不同密封形式电加热器的试验要求，需要设计一种可用于国产化后的核电站稳压器电加热器的密封性试验装置，以解决国内电加热器无法进行性能试验的难题

发明内容

本发明针对现有技术中，提出一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法，用于解决无法对现有国产化后的电加热器进行强度试验、密封性试验的技术问题。

本发明的技术方案：

一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置，包括：工装组件、两个封头组件、若干个垫片试验组件和若干个支撑组件，所述工装组件整体为中空圆柱体结构，工装组件的两端分别螺纹连接有封头组件；所述工装组件的圆柱体外表面上还焊接有若干个垫片试验组件；所述若干个支撑组件同侧焊接在工装组件的圆柱体外表面上。

所述工装组件包括：工装筒体、热循环水进口管、热循环水出口管、排气管和排污管；所述工装筒体的圆周外表面的同侧上分别焊接有热循环水进口管、热循环水出口管和排气管；所述工装筒体的圆周外表面的上还焊接有排污管，所述排污管焊接在与热循环水进口管、热循环水出口管和排气管相对立的一侧；所述工装筒体的两端分别设置有法兰。

所述封头组件还包括：工装封头、吊耳、若干个螺栓A和螺帽A；所述工装封头与吊耳螺纹连接，所述工装封头通过螺栓A和螺帽A与工装筒体两端上的法兰相连接。

所述垫片试验组件还包括:法兰支座、法兰盖、若干个螺栓B和螺帽B；所述法兰支座与工装筒体的外表面焊接连接，所述法兰支座与法兰盖通过若干个螺栓B和螺帽B螺纹固定连接。

所述支撑组件还包括：支撑杆和地脚螺栓；所述支撑杆的一端与工装筒体的外表面焊接连接，所述支撑杆的另一端上安装有地脚螺栓，并通过地脚螺栓将支撑杆和地面固定连接。

一种如上所述的核电站稳压器电加热器密封性试验装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤一：在非工作状态时，封头组件两侧的工装封头与工装筒体相连，处于密封状态，防止异物进入到整个试验装置内，此时，通过工装封头上的吊耳将整个试验装置移动到相应的工作位置，使用支撑组件上的地脚螺栓将整个试验装置进行固定；

步骤二：电加热器密封性、强度试验，密封垫片性能试验均为水压试验，进行试验时，首先拆除需进行试验一侧的工装封头，将需进行试验的电加热器与该侧法兰连接并根据试验要求的力矩将电加热器安装到位，拆除垫片试验组件中的法兰盖，将需要进行试验的垫片安装到位后，根据试验要求的力矩回装该法兰盖；

步骤三：随后打开排气管，关闭排污管；通过将热循环水进口管与打压管线、压力表连接，热循环水出口管与出水管线连接，将稳压器工作状态温度相同的水不断打入试验装置内；

当装置内的水从排气管溢出时，密封排气管建立装置内压力，随后不断向试验装置内注水升压至试验要求压力，此时试验装置即模拟电加热器及密封垫片的真实工作状态，通过观察电加热器本体、密封面、压力表等部位即可判断电加热器的密封性是否合格。

本发明的有益效果：

本发明提供一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法，此装置结构精妙，使用方便，可真实模拟现场情况。通过使用此装置可对两种不同形式的稳压器电加热器、电加热器密封垫片进行强度、密封性试验，可以验证电加热器、密封垫片的使用效果，同时通过试验也可以对电加热器各零部件进行检查，及时发现电加热器存在的隐患和缺陷，对可能存在的问题进行修复，解决了国内无法对核电机组稳压器电加热器性能进行验证的难题，提高了电加热器在现场工作中的可靠性和稳定性，为稳压器电加热器的运行和维修维护工作的顺利开展打下坚实的基础。

附图说明

图1为本发明设计的核电站稳压器电加热器密封性试验装置整体结构示意图；

图2为本发明所述的密封性试验装置中的封头组件结构示意图

图3为本发明所述的密封性试验装置中的工装组件结构示意图

图4为本发明所述的密封性试验装置中的垫片试验组件结构示意图。

其中，1-封头组件、2-工装组件、3-垫片试验组件、4-支撑组件、101-工装封头、102-吊耳、103-螺栓A、104-螺帽A、201-工装筒体、202-热循环水进口管、203-热循环水出口管、204-排气管、205-排污管、301-法兰支座、302-法兰盖、303-螺栓B、304-螺帽B、401-支撑杆、402-地脚螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种核电站稳压器电加热器密封性试验装置及其试验方法进行详细说明。

本发明设计的核电站稳压器电加热器密封性试验装置，包括：工装组件2、两个封头组件1、若干个垫片试验组件3和若干个支撑组件4，所述工装组件2整体为中空圆柱体结构，其中，封头组件1数量为两个，工装组件2的两端分别螺纹连接有一个封头组件1；所述工装组件2的圆柱体外表面上还焊接有若干个垫片试验组件3；所述若干个支撑组件4同侧焊接在工装组件2的圆柱体外表面上。

所述封头组件1还包括：工装封头101、吊耳102、若干个螺栓A103和螺帽A104；所述工装封头101与吊耳102螺纹连接，所述工装封头101通过螺栓A103和螺帽A104与工装筒体201两端上的法兰相连接。

其中，安装在工装组件2左侧的封头组件1的法兰密封形式为非同一平面榫槽式双道密封结构，且与待试验的核电站内1、2号机组稳压器电加热器法兰密封形式相同。安装在工装组件2右侧的封头组件1的法兰密封形式为同平面榫槽式双道密封结构，与待试验的与田湾3、4号机组稳压器电加热器法兰密封形式相同。每个工装封头101上均固定有一个吊耳102，且吊耳102与地面呈垂直设置，吊耳102可用于整个实验装置的吊运，不进行试验时封头与工装相连，防止异物进入封头筒体内；

所述工装组件2包括：工装筒体201、热循环水进口管202、热循环水出口管203、排气管204和排污管205；所述工装筒体201的圆周外表面的同侧上分别焊接有热循环水进口管202、热循环水出口管203和排气管204；所述工装筒体201的圆周外表面的上还焊接有排污管205，所述排污管205焊接在与热循环水进口管202、热循环水出口管203和排气管204相对立的一侧；所述工装筒体201的两端分别设置有法兰。

进行热循环实验时，拆除工装封头，将电加热器安装在工装筒体201的一侧上，热循环水通过热循环水进口管202进入整个工装筒体201，通过热循环水出口管203流出筒体；进行水压强度试验时，热循环水出口管203将会封死，水从热循环水进口管202进入到整个筒体内，并逐渐升压至强度试验要求的压力进行强度试验，排气管用于工装筒体进水过程中的排气，排污管用于试验后的排水和排污；

所述垫片试验组件3还包括:法兰支座301、法兰盖302、若干个螺栓B303和螺帽B304；所述法兰支座301与工装筒体201的外表面焊接连接，所述法兰支座302与法兰盖302通过若干个螺栓B303和螺帽B304螺纹固定连接。

国产化垫片放置在垫片试验组件3内的法兰的密封槽内，使用螺栓B303和螺帽B304将法兰盖302和法兰支座301压紧，并通过向装置内施加一定的水压，验证国产化密封垫片的性能。

所述支撑组件4还包括：支撑杆401和地脚螺栓402；所述支撑杆401的一端与工装筒体201的外表面焊接连接，所述支撑杆401的另一端上安装有地脚螺栓402，并通过地脚螺栓402将支撑杆401和地面固定连接。所述支撑组件4用于整个试验装置的支撑和固定。

采用本发明所提供的一种用于核电站稳压器电加热器密封性试验的装置，主要用于稳压器国产电加热器、密封垫片的密封性试验，进行稳压器电加热器试验过程，包括如下步骤：

步骤一：在非工作状态时，封头组件1两侧的工装封头101与工装筒体201相连，处于密封状态，防止异物进入到整个试验装置内，此时，通过工装封头101上的吊耳102将整个试验装置移动到相应的工作位置，使用支撑组件4上的地脚螺栓402将整个试验装置进行固定；

步骤二：电加热器密封性、强度试验，密封垫片性能试验均为水压试验，进行试验时，首先拆除需进行试验一侧的工装封头101，将需进行试验的电加热器与该侧法兰连接并根据试验要求的力矩将电加热器安装到位，拆除垫片试验组件3中的法兰盖，将需要进行试验的垫片安装到位后，根据试验要求的力矩回装该法兰盖；

步骤三：随后打开排气管204，关闭排污管205；通过将热循环水进口管202与打压管线、压力表连接，热循环水出口管203与出水管线连接，将稳压器工作状态温度相同的水不断打入试验装置内；

当装置内的水从排气管溢出时，密封排气管建立装置内压力，随后不断向试验装置内注水升压至试验要求压力，此时试验装置即模拟电加热器及密封垫片的真实工作状态，通过观察电加热器本体、密封面、压力表等部位即可判断电加热器的密封性是否合格。

上面对本发明的实施例作了详细说明，本发明并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。