核电站容器水压试验排气集水装置的制作方法

1.本实用新型涉及核电站容器水压试验设备技术领域，尤其涉及一种核电站容器水压试验排气集水装置。


背景技术：

2.核电站容器水压试验项目是核电站在役检查大纲的重要组成部分，是对压力容器的整体强度、刚度和稳定性及焊接接头的致密性检验，验证密封结构的密封性能，同时起到消除部分机械应力的作用。试验前需对容器进行充水排气，目前国内核电站实施容器水压试验所用的排气装置要么是针对制造期间压力容器设计的，要么是结构简单，功能单一，不满足核电站在役检查期间现场使用条件，不具备通用性。
3.核电站在役检查期间进行容器水压试验时，容器排气点的特点为：现场空间狭小，相对位置较高，不方便作业人员安装和操作；核电站容器水压试验涉及容器种类、规格不同，为了充分排气，设置多个排气点；核电站很多容器系统具有辐射风险，从系统排出来的气体有造成人员或环境污染的风险；在役期间进行水压试验，受系统管线和位置的限制，有时必须带上容器周围的管线和阀门一起打压，也可能增加排气点。
4.目前使用的排气装置设计比较简单，功能单一，基本都是带有一个针型阀的短管上焊有压力表座，一端通过法兰或者焊接方式连接到容器上，另一端接上透明软管后放置在开口式的水桶中，这类排气装置有以下缺点：核电站容器水压试验容器众多，排气点尺寸和接口形式不同，导致需要准备大量不同类型的排气装置；此类排气装置需在排气点处进行操作，而排气点一般空间受限，人员操作难度大，安全风险高，且会出现满水后不能及时关闭装置上的阀门，容易导致跑水异常事件；现场充水排气过程中，人员需关注排气软管的出水情况，若容器存在多个排气点，容易错误判断到具体出水点，继而导致容器排气不充分；试验升压过程中，需要人员一直在排气点旁监视压力表示数，对于辐射风险较高的位置，会增加人员的受照剂量；此装置将排出来的水通过软管直接放置在开口式的水桶中，没有任何防跑水机构，全靠人为干预，存在一定的风险，水桶中的水也存在不易排放的困难；从排气装置软管排出的气体直接排到空气中，存在放射性气体和粉尘泄漏的风险，造成人员体表沾污和内污染。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电站容器水压试验排气集水装置。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站容器水压试验排气集水装置，包括集水容器，与所述集水容器连接的主管道、报警组件、排气组件以及排水组件；
7.所述主管道上设有主控制阀、压力表以及用于与试验容器通过管线可拆卸连接的连接组件；所述连接组件包括与所述主管道连通的连接管、设于所述连接管上的第一针型
阀；
8.所述排气组件包括设于所述集水容器上的排气管，以及设于所述排气管上的排气针型阀；
9.所述排水组件包括设于所述集水容器下部的排水管、设于所述排水管上的排水球阀；
10.所述报警组件包括出水管、进水管以及水力警铃，所述出水管的第一端与所述集水容器连接、其第二端与所述水力警铃的第一端口连接，所述进水管的第一端与所述主管道连接、其第二端与所述水力警铃的第二端口连接，所述进水管上还设有控制阀。
11.优选地，所述连接组件还包括与所述第一针型阀远离所述主管道一端可拆卸连接的第一宝塔接口。
12.优选地，所述连接组件还包括第一端安装于所述主管道远离所述集水容器一端的第二针型阀，以及可拆卸安装于所述第二针型阀的第二端的第二宝塔接口。
13.优选地，所述排气组件还包括与所述排气针型阀远离所述集水容器的一端可拆卸连接的第三宝塔接口。
14.优选地，所述排水组件还包括与所述排水球阀远离所述集水容器的一端可拆卸连接的第四宝塔接口。
15.优选地，所述核电站容器水压试验排气集水装置还包括设于所述集水容器内的自动水位控制组件；
16.所述自动水位控制组件包括与所述主管道可拆卸连接的弯头以及设于所述弯头上的自动水位控制阀；所述弯头的开口朝下延伸设置。
17.优选地，所述自动水位控制阀的水压控制范围为0.1bar—12bar。
18.优选地，所述主管道上设有压力表安装座；
19.所述压力表可拆卸安装于所述压力表安装座上。
20.优选地，所述核电站容器水压试验排气集水装置还包括供所述集水容器安装的底座；
21.所述底座包括基板，所述基板上设有数个支撑杆，所述集水容器的底部或者周向侧面与所述支撑杆连接。
22.优选地，所述基板设有贯穿其上下表面的数个通槽。
23.实施本实用新型具有以下有益效果：核电站容器水压试验排气集水装置将核电站容器水压试验中排气时所需的技术要求集成在一起，具有如下优点：结构简单、功能实用、排气效率高、安全可靠和操作方便，且可避免或降低工作人员的辐射风险。
附图说明
24.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
25.图1是本实用新型核电站容器水压试验排气集水装置一视角下的结构示意图；
26.图2是本实用新型核电站容器水压试验排气集水装置另一视角下的结构示意图；
27.图3是本实用新型核电站容器水压试验排气集水装置的剖视图。
具体实施方式
28.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.如图1-图3所示，是本实用新型的核电站容器水压试验排气集水装置，其包括集水容器1，与集水容器1连接的主管道2、报警组件3、排气组件4以及排水组件5。
31.进一步的，主管道2上设有主控制阀6、压力表7以及用于与试验容器通过管线可拆卸连接的连接组件8，该主控阀6用于控制整个主管道2与集水容器1的通断，该主控阀6可以是耐压强度高、密封性能好和流量小的针型阀，利于试验容器水压试验后控制卸压速率。
32.该压力表7用于测量水压，优选地，该主管道2上设有压力表安装座71，压力表7可拆卸安装于压力表安装座71上。优选地，该主管道2上设有定位管，该定位管与主管道2连通，该压力表安装座71设置在该定位管上，优选地，该压力表安装座71的接口为通用型，可以根据容器试验压力不同安装不同量程的压力表7。优选地，该压力表7可以是设置一个或多个，当进行试验时候，可以通过多个压力表7采集的水压值进行数据分析，以提高试验精度。
33.在本实施例中，该连接组件8包括与主管道2连通的连接管81、设于连接管81上的第一针型阀82，连接组件8还包括与第一针型阀82远离主管道2一端可拆卸连接的第一宝塔接口83。进一步的，连接组件8还包括第一端安装于主管道2远离集水容器1一端的第二针型阀84，以及可拆卸安装于第二针型阀84的第二端的第二宝塔接口85。在本实施例中，连接管81、第一针型阀82以及第三宝塔接口83可以是设置多组，如可以是设置在主管道2一侧或两侧的多组，如可以是设置两组，当然可根据需求选择三组或者四组等，这里不做具体限定。
34.在本实施例中，该排气组件4包括设于集水容器1上且与集水容器1内腔连通的排气管41，以及设于排气管41上的排气针型阀42，以及与排气针型阀42远离集水容器1的一端可拆卸连接的第三宝塔接口43。
35.进一步的，排水组件5包括设于集水容器1下部且与该集水容器1内腔连通的排水管51、设于排水管51上的排水球阀52，进一步的，该排水组件5还包括与排水球阀52远离集水容器1的一端可拆卸连接的第四宝塔接口53。排水球阀52采用采用口径大、便于排水的球
阀，其与排水管51通过螺纹方式连接。
36.在本实施例中，主管道2、第一宝塔接口83、第二宝塔接口85、第三宝塔接口43、第四宝塔接口53的尺寸均为1/2寸。
37.在本实施例中，该报警组件3包括出水管31、进水管32以及水力警铃33，出水管31的第一端与集水容器1连接、其第二端与水力警铃33的第一端口连接，进水管32的第一端与主管道2连接、其第二端与水力警铃33的第二端口连接，进水管32上还设有控制阀34。在本实施例中，该出水管31位于主管道2的下方。
38.优选地，该出水管31尺寸为1/2寸，进水管32尺寸为1/4寸。优选地，该水力警铃33的工作压力为0.5bar，当水流压力超过0.5bar，水力警铃33发出报警声。可以理解的，采用灵敏度高的水力警铃33，能及时发现试验容器的溢水排气点。优选地，该控制阀34可以是耐压强度高、密封性能好和流量小的针型阀。
39.在本实施例中，该集水容器1大致为中空的柱状结构，如可以是圆柱状结构。也可以是三个部分组成，如中间部分为圆柱结构，设有圆柱结构上方的圆锥结构以及设于该圆柱结构下方的半圆球结构，当然，该集水容器1还可以是其他结构形式。优选地，该根据核电站水源的压力和流量，该集水容器1的存储容积为0.3m3，能保证储存7～10分钟水源的水量。优选地，该集水容器1的材料为高密度聚乙烯，其优点为韧性高、机械强度高和耐屈服，且相比不锈钢质量较轻，便于运输。该主管道2、连接管81、排水管51、排气管41和出水管31等可以采用锈钢管，可以是304l不锈钢管，其能承受300bar压力，可保证试验设备的安全性。优选地，集水容器1与主管道2、排水管51、排气管41和出水管31等通过塑料热铆接技术连接。
40.如图3所示，核电站容器水压试验排气集水装置还包括设于集水容器1内的自动水位控制组件9，该自动水位控制组件9包括与主管道2可拆卸连接的弯头91以及设于弯头91上的自动水位控制阀92，其中，弯头91的开口朝下延伸设置，具体的，该弯头91的一端与主管道2螺纹连接并用缠绕魔绳的方式进行连接密封，另一端朝下延伸设置。当然，在一些实施例中，该主管道2的一端可以直接延伸装入到集水容器1的内腔，且伸入到集水容器1内的一段上设有自动水位控制阀。优选地，自动水位控制阀92的水压控制范围为0.1bar—12bar。
41.进一步的，核电站容器水压试验排气集水装置还包括供集水容器1安装的底座10，该底座10可以包括基板101，基板101上设有数个支撑杆102，集水容器1的底部或者周向侧面与支撑杆102连接。
42.进一步的，该基板101与支撑杆102可以是采用不锈钢制成。优选地，该基板101可以是圆板结构或者方形板结构，该支撑杆102可以是周向间隔布置的三个，该支撑杆102的一端可以是焊接在基板101上，另一端焊接在集水容器1的底部或者周向侧面上。进一步的，该基板101设有贯穿其上下表面的数个通槽1011，通槽1011可以是弧形槽、圆形槽、方形槽或者多边形槽结构，其可以是间隔设置的多个，如三个、四个等，该通槽1011避开支撑杆102设置，可以理解的，设置通槽1011既保证装置的整体稳定性又可以减少装置的重量。
43.当然，在另外一些实施例中，也可以不采用底座而采用支架或者升降台等，这里不做具体限定。在另外一些实施例中，该底座或者支架或者升降台的底部设有可制动的万向轮组件，便于装置的移动。
44.以下描述本实用新型核电站容器水压试验工作过程中的实施流程：
45.某一容器(定义为试验容器)需要进行定期水压试验，以需要有三个排气点才能将容器内部气体排尽为例进行描述(一个排气点、两个排气点的容器和本例实施流程完全相同)。
46.核电站容器水压试验排气集水装置的位置设置：根据试验容器的排气点位置，将本核电站容器水压试验排气集水装置放置在离试验容器排气位置较近，且操作空间足够、环境剂量低和安全风险低的位置。
47.连接方式：试验容器的三个排气点通过透明的试验软管分别和两个第一宝塔接口83、第二宝塔接口85连接，用排气软管将集水容器1顶部的第三宝塔接口43连接至核岛内设的放射性负压工作区，用排水软管将集水容器1底部的第四宝塔接口53连接至核岛指定的废液储罐，每个宝塔接口连接处至少用两个可调式管夹夹紧，防止脱离，发生跑水事件。在压力表安装座71上安装合适量程的压力表7。
48.阀门状态：打开第一针型阀82、第二针型阀84、排气针型阀42和控制阀34，关闭排水球阀52。若试验容器排气点有系统阀门也需打开，通过核岛sed水源向试验容器充水。
49.报警提示：当充水到某一试验软管有水流出时，大部分水流随主管道2流入集水容器1，少量水流入报警组件3，水力警铃33受到水压后开始发出报警，这时观察试验软管(采用透明软管)中的水流情况，关闭相应的阀门，水流中断，报警自动消除。继续充水排气，等待下一次报警，以此方式来排尽试验容器中的气体，同时可以及时提醒工作人员试验容器的水位情况，防止满水后未及时关闭对应的阀门和未及时断开水源发生跑水情况。
50.水量控制：核电站容器水压试验排气集水装置还具有自动控制水量的功能，当所有排气点都溢出水后，若由于某些原因未及时关闭阀门和水源，或报警组件3失效，出水后未及时报警，水会持续流入集水容器1。这时自动水位控制阀92开始发挥作用，当集水容器1中的水位上升到自动水位控制阀92处时，自动水位控制阀92的阀体内的浮球上浮，连杆带动阀体内的柱塞，硅胶体密封进水孔，阀体自动停止供水。
51.试验过程：试验容器满水后，将主控制阀6和控制阀34关闭，第一针型阀82、第二针型阀84均打开。实施水压试验，在压力表7上观察试验容器的试验压力。试验完成后，缓慢打开主控制阀6进行卸压操作，将卸压水至排集水容器1中。
52.排水过程：集水容器1内的水通过底部排水组件5进行排空，试验容器内的水一般通过容器系统上的阀门排水至相应的废液收集系统，如无法通过系统上的阀门排水，则可通过进水口将水引流至相应的地坑进行排水。
53.可以理解的，该核电站容器水压试验排气集水装置设置一个封闭的集水容器1，把试验容器的每个排气点的水统一收集，有效降低跑水风险。设置多个集气管口(连接组件8等)，适用与各类容器水压试验前排气方案，具有广泛适用性。设置报警组件3，可以及时判断试验容器或管线排气点是否排气完成，并第一时间关闭相应的阀门，减少人因失误。设置自动水位控制组件9，可以防止未及时关闭相应阀门而导致跑水。同时，该核电站容器水压试验排气集水装置充分考虑了核电站对于安全和辐射的管理及水压试验的技术要求，满足核电站核岛容器水压试验实施的技术需求。
54.可以理解的，该核电站容器水压试验排气集水装置将核电站容器水压试验中排气时所需的技术要求集成在一起，具有如下优点：整体质量轻、结构简单、功能实用、排气效率
高、安全可靠和操作方便，且可避免或降低工作人员的辐射风险。
55.可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。