核电站电气贯穿件压力表在线计量方法及其压力监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法及其压力监测装置，该压力监测装置包括：三通阀组，所述三通阀组设置在电气贯穿件与压力表之间的连接管道上，用于封闭并隔离所述电气贯穿件和压力表；标准压力计，与所述压力表通过同一连接管道连通，用于获得连接管道内气体的精确压力值；氮气罐，连接一调节阀后与所述压力表、标准压力计，调节所述连接管道内的气体到达校检压力点。本发明可以对运行期间的电气贯穿件自带压力表进行在线计量校验，在确保第三道安全屏障完整的前提下，实现压力表精度的定期验证，从而对精度要求不符合要求的压力表及时更换。
【专利说明】
核电站电气贯穿件压力表在线计量方法及其压力监测装置
技术领域
[0001]本发明涉及核电安全技术领域，尤其涉及一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法及其压力监测装置。
【背景技术】
[0002]核电站安全壳，即反应堆厂房，是一个带有准球形穹顶的圆柱形预应力钢筋混凝土结构，用来阻挡来自燃料的裂变产物及一回路放射性物质进入环境的最后一道屏障。当反应堆发生失水事故时，释放出来的大量放射性和高温高压汽水混合物可被包容和隔离，以防止对核电站周围居民产生危害。
[0003]核电站安全壳对于核电站的安全性至关重要，因此需要最大限度地保证安全壳的性能达标。安全壳打压试验用于模拟验证安全壳在大破口失水(LOCA)事故条件下的密封能力，对于保障核电厂的运行有非常重要的意义，在机组建设阶段和机组运行阶段均需要进行试验。其中，电气贯穿件，即反应堆厂房内部的电线电缆通往外部的传输通道，贯穿安全壳筒体，与安全壳本体、机械贯穿件、人员闸门、设备闸门共同扮演着核电站第三道安全屏障的重要角色。如图4所示，现有的电气贯穿件I 一般设置在安全壳本体2内；从安全壳内侧21贯穿到安全壳外侧22，实现内部电缆3与外部电缆4的连通;通过氮气接口 6向电气贯穿件I的气动组件提供动力，实现压力密封屏蔽，压力表5监测电气贯穿件I内部的压力值。正常运行时，电气贯穿件内部需维持2.5± 10%bar.g的压力，以限制放射性物质由电气贯穿件外泄。
[0004]电气贯穿件虽是安装在核电厂安全壳上的静机设备，相对于其他安装在流体管道及转动设备上的压力表来说无外部震源，但其安装环境的恶劣及长期使用导致的内部机械损伤，存在监测值不准确的风险。假若某一块压力表的监测值不准确，则无法完成对电气贯穿件内部压力的实时监测，既而无法判断电气贯穿件压力边界是否完整。而一旦压力表未及时跟踪到电气贯穿件压力低的信号，将存在放射性物质外泄的风险。因此，需对电气贯穿件压力表进行定期计量以确保其准确性。然而，电气贯穿件结构的限制，电气贯穿件自带压力表无法进行周期性计量，从而无法判断运营后期压力表的精度是否满足现场使用需求。如若进行离线计量，需经历设备泄压、压力表拆除、送检、压力表回装、设备充压等阶段。该方法不仅持续时间较长，有失去压力边界完整性的风险。同时，设备泄压时，也会带来氮气窒息风险。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中存在的现有电气贯穿件压力表不能实现周期性计量，进行离线计量操作复杂，持续时间长，还存在氮气窒息和失去压力边界完整性的风险这一技术问题，提供了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法及其压力监测装置。
[0006]—方面，本发明提供了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，包括以下步骤:
[0007]S1、封闭电气贯穿件与压力表之间的连接管道，隔离所述电气贯穿件与所述压力表；
[0008]S2、连接需要计量的压力表与标准压力计、氮气罐；
[0009]S3、调节连接管道内的气体压力值，校检所述压力表。
[0010]可选的，所述步骤S2中，所述压力表与、标准压力计、氮气罐通过同一连接管道连通。
[0011]可选的，所述步骤S3还包括子步骤:
[0012]S31、调节连接管道内气体压力值到达校检压力点；
[0013]S32、比较所述压力表和标准压力计在校检压力点时读数偏差值，判断所述压力表是否满足精度要求。
[0014]可选的，所述核电站电气贯穿件压力表在线计量方法还包括以下步骤:
[0015]S4、实时获得环境温度值，修正在校检压力点时读数偏差值。
[0016]可选的，所述标准压力计的精度等级应不低于所述压力表的1/4。
[0017]另一方面，本发明还提供了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，包括:
[0018]三通阀组，所述三通阀组设置在电气贯穿件与压力表之间的连接管道上，用于封闭并隔离所述电气贯穿件和压力表；
[0019]标准压力计，与所述压力表通过同一连接管道连通，用于获得连接管道内气体的精确压力值；
[0020]氮气罐，连接一调节阀后与所述压力表、标准压力计，调节所述连接管道内的气体到达校检压力点。
[0021]可选的，所述压力监测装置还包括氮气监测模块，用于实时获得环境氮气含量数值。计量时可能会造成氮气的少量泄露，通过该模块监测氮气含量以确保计量人员的安全。
[0022]可选的，所述压力监测装置还包括温度监测模块，用于实时获得环境温度值。氮气在不同的温度条件下的气体压力会发生变化，根据氮气在不同的环境温度下的气压变化规律，修正压力表和标准压力计的测量数值，从而减小计量时温度引入的误差。
[0023]可选的，所述标准压力计精度等级不低于被检压力表的1/4;所述电气贯穿件压力表的精度等级为I.6级;所述标准压力计精度等级不低于0.4级；
[0024]可选的，所述标准压力计、氮气罐、氮气监测模块以及温度监测模块设置在一计量支架上;所述计量支架的底部设置有移动机构，用于快速移动所述压力监测装置。
[0025]可选的，所述计量支架内是设置有多个卡槽的钢架结构，所述所述标准压力计、氮气罐、氮气监测模块以及温度监测模块安装在所述卡槽内。
[0026]可选的，所述三通阀组包括贯穿件接口、充气接口、压力表接口和第一截止阀；所述贯穿件接口与所述充气接口相对连通，所述压力表接口通过与所述贯穿件接口与所述充气接口通过垂直管道连通，所述第一截止阀设置在所述贯穿件接口与所述充气接口之间，用于截止所述充气接口 ；在所述垂直管道上还设置有压力计量装置接口，所述压力表接口与所述压力计量装置接口连通，第二截止阀设置在所述压力计量装置接口下方，用于截止所述压力表接口与所述压力计量装置接口。
[0027]本发明方案提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0028]本发明的技术方案中，核电站电气贯穿件压力表在线计量方法:在电气贯穿件与压力表之间加入三通阀组，以实现电气贯穿件与压力表的隔离，通过三通阀组的引入，可以在不泄压的情况下完成对压力表的在线计量;这样既保证了压力边界的完整性，同时也验证了压力表的精确性。因此，本发明的技术方案可以对运行期间的电气贯穿件自带压力表进行在线计量校验，在确保第三道安全屏障完整的前提下，实现压力表精度的定期验证，从而对精度要求不符合要求的压力表及时更换。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明实施例提供的第一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法流程图；
[0031]图2为本发明实施例提供的第二种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法流程图；
[0032]图3为本发明实施例提供的第三种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法流程图；
[0033]图4为本发明中的现有电器贯穿件的安装结构示意图；
[0034]图5为本发明中的压力监测装置安装结构示意图；
[0035]图6为本发明中的三通阀组主视剖视图；
[0036]图7为本发明中的三通阀组左视剖视图。
【具体实施方式】
[0037]本发明实施例中通过提供一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，解决了现有电气贯穿件压力表计量过程中，存在的如下技术问题:
[0038]I)计量周期长;核电站单台机组共设有79个电气贯穿件以实现核岛内外电缆电线的传输;如若实施压力表的定期送检，则势必经历泄压、压力表拆除、送检、回装、充压等多个阶段，耗时将在两个月左右，直接导致电气贯穿件长期处于压力不受监控的状态。
[0039]2)泄压导致无法保证第三道屏障的完整性;安全壳筒体、人员及设备闸门、机械贯穿件、电气贯穿件共同构成了核电站的第三道安全屏障，其中任一组成部分的失效都会导致压力边界的不完整。
[0040]3)引入了氮气使人窒息的风险；为保证密封性，电气贯穿件中充入约为15m3的氮气以维持压力。因此，泄压时将有约为15m3的氮气被释放到周围环境中，存在压缩氮气窒息的风险。
[0041]本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0042]由于现有的电气贯穿件筒体与压力表用管线直接相连，中间并未有任何的阻隔措施以保证其独立性，故在当前模式下很难实现压力表的在线计量。本发明的技术方案改进了电气贯穿件与压力表连接管路，在贯穿件筒体与压力表之间加入三通阀组，以实现贯穿件与压力表的隔离，并配合一整套便携式计量装置使用，从而达到压力表在线计量的目的。
[0043]如图1所示，本发明提高了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，包括以下步骤:
[0044]S1、封闭电气贯穿件与压力表之间的连接管道，隔离所述电气贯穿件与所述压力表；
[0045]S2、连接需要计量的压力表与标准压力计、氮气罐；
[0046]S3、调节连接管道内的气体压力值，校检所述压力表。
[0047]可选的，所述步骤S2中，所述压力表与、标准压力计、氮气罐通过同一连接管道连通。
[0048]在具体实施过程中，请参考图2，所述一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法中所述步骤S3还包括子步骤:
[0049]S31、调节连接管道内气体压力值到达校检压力点；
[0050]S32、比较所述压力表和标准压力计在校检压力点时读数偏差值，判断所述压力表是否满足精度要求。
[0051]在具体实施过程中，请参考图3，所述一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法还包括以下步骤:
[0052]S4、实时获得环境温度值，修正在校检压力点时读数偏差值。
[0053]可选的，所述标准压力计的精度等级应不低于所述压力表的1/4。
[0054]基于同一发明构思，请参考图5，本发明的实施例还提供了一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，包括:
[0055]三通阀组10，所述三通阀组10设置在电气贯穿件I与压力表5之间的连接管道上，用于封闭并隔离所述电气贯穿件I和压力表5;
[0056]标准压力计20，与所述压力表5通过同一连接管道连通，用于获得连接管道内气体的精确压力值；
[0057]氮气罐30，连接一调节阀31后与所述压力表5、标准压力计20，调节所述连接管道内的气体到达校检压力点。
[0058]可选的，所述压力监测装置还包括氮气监测模块40，用于实时获得环境氮气含量数值。计量时可能会造成氮气的少量泄露，通过该模块监测氮气含量以确保计量人员的安全。
[0059]可选的，所述压力监测装置还包括温度监测模块50，用于实时获得环境温度值。氮气在不同的温度条件下的气体压力会发生变化，根据氮气在不同的环境温度下的气压变化规律，修正压力表和标准压力计的测量数值，从而减小计量时温度引入的误差。
[0060]可选的，所述标准压力计20精度等级不低于被检压力表5的1/4;所述电气贯穿件压力表5的精度等级为1.6级;所述标准压力计20精度等级不低于0.4级；
[0061 ]可选的，所述标准压力计20、氮气罐30、氮气监测模块40以及温度监测模块50设置在一计量支架60上;所述计量支架60的底部设置有移动机构61，用于快速移动所述压力监测装置。
[0062]可选的，所述计量支架60内是设置有多个卡槽的钢架结构(未示出)，所述所述标准压力计20、氮气罐30、氮气监测模块40以及温度监测模块50安装在所述卡槽内。
[0063]可选的，如图6、7所示，三通阀组10包括贯穿件接口 101、充气接口 102、压力表接口103、第一截止阀104;所述贯穿件接口 101与所述充气接口 102相对连通，所述压力表接口103通过与所述贯穿件接口 101与所述充气接口 102通过垂直管道连通，所述第一截止阀104设置在所述贯穿件接口 101与所述充气接口 102之间，用于截止所述充气接口 102;在所述垂直管道上还设置有压力计量装置接口 105，所述压力表接口 103与所述压力计量装置接口105连通，第二截止阀106设置在所述压力计量装置接口 105下方，用于截止所述压力表接口103与所述压力计量装置接口 105。
[0064]现有的三通阀组10不具有压力计量装置接口和第二截止阀，不能实现电气贯穿件与压力表之间的隔离，第一截止阀仅仅用于截止充气接口；本发明中的三通阀组10通过重新设计后，能够实现电气贯穿件与压力表之间的隔离，而且设置了压力计量装置接口与压力表接口连通，便于获得同一连接管道内气体的精确压力值，和压力表数值形成比较。
[0065]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0066]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、封闭电气贯穿件与压力表之间的连接管道，隔离所述电气贯穿件与所述压力表； 52、连接需要计量的压力表与标准压力计、氮气罐； 53、调节连接管道内的气体压力值，校检所述压力表。2.根据权利要求1所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述压力表与、标准压力计、氮气罐通过同一连接管道连通。3.根据权利要求1或2所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，其特征在于，所述步骤S3还包括子步骤: 531、调节连接管道内气体压力值到达校检压力点； 532、比较所述压力表和标准压力计在校检压力点时读数偏差值，判断所述压力表是否满足精度要求。4.根据权利要求3所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量方法，其特征在于，所述核电站电气贯穿件压力表在线计量方法还包括以下步骤: 54、实时获得环境温度值，修正在校检压力点时读数偏差值。5.—种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，包括: 三通阀组，所述三通阀组设置在电气贯穿件与压力表之间的连接管道上，用于封闭并隔离所述电气贯穿件和压力表； 标准压力计，与所述压力表通过同一连接管道连通，用于获得连接管道内气体的精确压力值； 氮气罐，连接一调节阀后与所述压力表、标准压力计，调节所述连接管道内的气体到达校检压力点。6.根据权利要求5所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述压力监测装置还包括氮气监测模块，用于实时获得环境氮气含量数值。7.根据权利要求5所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述压力监测装置还包括温度监测模块，用于实时获得环境温度值。8.根据权利要求5-7任一项所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述标准压力计精度等级不低于被检压力表的1/4;所述电气贯穿件压力表的精度等级为I.6级;所述标准压力计精度等级不低于0.4级。9.根据权利要求5-7任一项所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述标准压力计、氮气罐、氮气监测模块以及温度监测模块设置在一计量支架上;所述计量支架的底部设置有移动机构，用于快速移动所述压力监测装置。10.根据权利要求9所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述计量支架内是设置有多个卡槽的钢架结构，所述所述标准压力计、氮气罐、氮气监测模块以及温度监测模块安装在所述卡槽内。11.根据权利要求9所述的一种核电站电气贯穿件压力表在线计量的压力监测装置，其特征在于，所述三通阀组包括贯穿件接口、充气接口、压力表接口和第一截止阀；所述贯穿件接口与所述充气接口相对连通，所述压力表接口通过与所述贯穿件接口与所述充气接口通过垂直管道连通，所述第一截止阀设置在所述贯穿件接口与所述充气接口之间，用于截止所述充气接口 ；在所述垂直管道上还设置有压力计量装置接口，所述压力表接口与所述压力计量装置接口连通，第二截止阀设置在所述压力计量装置接口下方，用于截止所述压力表接口与所述压力计量装置接口。
【文档编号】G21C17/00GK106057258SQ201610375782
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】张波, 何锐, 李少纯, 蔡建涛, 赵健, 陈威, 沈东明, 陈响亮
【申请人】中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司