本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆熱工水力，尤其涉及一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
1、在核電機(jī)組運(yùn)行過程中，密封件的密封性能至關(guān)重要，其泄露不僅會(huì)導(dǎo)致放射性物質(zhì)泄漏，還可能影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。為了提高核電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和高效性，當(dāng)反應(yīng)堆回路中某些密封件發(fā)生輕微泄露后一般不會(huì)停堆進(jìn)行維修，例如在第三代核電機(jī)組運(yùn)行過程中可能會(huì)更換指套管，更換指套管后其與堆芯組件接口處的密封接頭可能會(huì)出現(xiàn)泄露。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于該密封接頭可以進(jìn)行帶壓緊固。
2、因此，需要針對(duì)高溫高壓硼酸水環(huán)境下工作的密封件提出一種泄露及在線緊固測(cè)試方法，通過這種精確有效的測(cè)試方法去測(cè)試出密封件的緊固力矩值，并且能夠建立密封緊固件拆裝次數(shù)、緊固力矩與泄露之間的預(yù)測(cè)關(guān)系式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)和方法。
2、一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，包括：打壓泵、第一截止閥、第二截止閥、安全閥、法蘭、加熱裝置、排氣閥、壓力變送器、測(cè)控裝置、熱電偶、攝像機(jī)和自動(dòng)擰緊設(shè)備；
3、所述第一截止閥的兩端分別與所述打壓泵的入口和出口連接，用于防止加熱后的介質(zhì)回流損壞打壓泵密封圈，所述第一截止閥還與所述第二截止閥連接；所述第二截止閥與所述安全閥連接；所述加熱裝置前端和中段各設(shè)置有一個(gè)法蘭，所述安全閥與所述壓力變送器和所述加熱裝置前端的法蘭連接；所述壓力變送器與所述測(cè)控裝置連接，所述壓力變送器與打壓泵的壓力表對(duì)照，保證壓力準(zhǔn)確且能達(dá)到要求；所述熱電偶和所述加熱裝置的后段連接；所述排氣閥與兩個(gè)法蘭之間的所述加熱裝置中段連接；所述加熱裝置的后端與所述自動(dòng)擰緊裝置連接；所述自動(dòng)擰緊裝置設(shè)置于所述攝像機(jī)的攝像范圍內(nèi)，通過所述攝像頭觀察密封件的漏流情況；所述測(cè)控裝置與所述熱電偶和所述攝像機(jī)連接，用于接收采集信息進(jìn)行各組件動(dòng)作協(xié)調(diào)，同時(shí)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)以得到測(cè)試結(jié)果。
4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，自動(dòng)擰緊設(shè)備包括：密封件固定結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸、動(dòng)態(tài)扭矩傳感器、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和擰緊設(shè)備終端；
5、密封件固定于所述密封件固定結(jié)構(gòu)中，所述密封件固定結(jié)構(gòu)用于確保密封件在擰緊、加壓和加熱過程中保持穩(wěn)定位置，避免位移導(dǎo)致泄漏或測(cè)試誤差；
6、所述聯(lián)軸將所述密封件固定結(jié)構(gòu)和所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器連接，用于傳遞扭矩并補(bǔ)償軸間微小偏差，減少振動(dòng)和沖擊對(duì)傳動(dòng)精度的影響，確保動(dòng)力高效平穩(wěn)傳輸；
7、所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述減速機(jī)連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并反饋施加的扭矩?cái)?shù)值，確保扭矩值精確符合設(shè)定要求；
8、所述減速機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)連接，用于降低所述驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，同時(shí)放大輸出扭矩，匹配擰緊工藝對(duì)低速高扭矩的需求，提升控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性；
9、所述驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)為所述自動(dòng)擰緊設(shè)備提供作為動(dòng)力，保證密封件進(jìn)行高精度可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
10、所述擰緊設(shè)備終端與所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器和所述驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)連接，用于接收輸入信息，根據(jù)所述輸入信息進(jìn)行各組件動(dòng)作協(xié)調(diào)，同時(shí)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。
11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，自動(dòng)擰緊裝置設(shè)置于所述攝像機(jī)的攝像范圍內(nèi)包括：
12、所述密封件設(shè)置于所述攝像機(jī)的攝像范圍的中心位置。
13、一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試方法，用于如上任一所述的一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，包括：
14、對(duì)反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行初步升壓升溫，使反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)處于穩(wěn)定環(huán)境；
15、對(duì)所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試前調(diào)試，將反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置為初始狀態(tài)；
16、調(diào)節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿介質(zhì)，通過打壓泵向回路內(nèi)加壓；將壓力變送器與所述打壓泵的壓力表對(duì)照使壓力至最終壓力設(shè)定值，所述壓力變送器將壓力設(shè)定值發(fā)送給測(cè)控裝置；
17、通過加熱裝置進(jìn)行升溫，加熱至所需溫度；通過法蘭確保管路連接處的密封性，防止介質(zhì)泄漏；
18、通過熱電偶測(cè)量介質(zhì)溫度，將所述介質(zhì)溫度發(fā)送給所述測(cè)控裝置；
19、所述測(cè)控裝置接收并處理所述壓力變送器和所述熱電偶發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)打壓泵輸出和加熱裝置的加熱功率，維持壓力溫度穩(wěn)定；其中，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括：壓力設(shè)定值和介質(zhì)溫度；
20、所述自動(dòng)擰緊設(shè)備根據(jù)測(cè)控裝置指令，向密封件施加理論扭矩值，逐步調(diào)整直至泄漏停止；
21、所述攝像機(jī)拍攝密封件的漏流狀況，將所述漏流狀況反饋給所述測(cè)控裝置，得到反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試結(jié)果。
22、在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行初步升壓升溫，保證反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試在穩(wěn)定環(huán)境中進(jìn)行包括：
23、調(diào)節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿初始介質(zhì)，通過打壓泵向回路內(nèi)加壓；將壓力變送器與所述打壓泵的壓力表對(duì)照使壓力至升壓設(shè)定值；所述壓力變送器將升壓設(shè)定值發(fā)送給測(cè)控裝置；
24、通過加熱裝置進(jìn)行升溫，加熱至所需溫度；通過法蘭確保管路連接處的密封性，防止初始介質(zhì)泄漏；
25、通過熱電偶測(cè)量升溫溫度，將所述升溫溫度發(fā)送給所述測(cè)控裝置；
26、將密封件夾持于自動(dòng)擰緊設(shè)備，對(duì)所述密封件施加預(yù)緊力，所述自動(dòng)擰緊設(shè)備向密封件施加扭矩；攝像頭拍攝密封件的初始漏流情況，并在緊固后保壓保溫30-120min；
27、得到一組初始漏流情況后，待管內(nèi)初始介質(zhì)冷卻至常溫后通過打壓泵進(jìn)行泄壓。
28、在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試前調(diào)試，將反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置為初始狀態(tài)包括：
29、制備去離子水，將所述去離子水充滿打壓泵水箱；
30、調(diào)節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿去離子水，通過打壓泵向回路內(nèi)加壓，獲取所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)的密封情況和完整情況；通過加熱裝置進(jìn)行升溫，獲取所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)的響應(yīng)情況；根據(jù)所述密封情況、完整情況和響應(yīng)情況調(diào)整所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)。
31、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果在于：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)壓力溫度的精確控制，同時(shí)通過高精度力矩傳感器可以在帶溫帶壓情況下測(cè)試密封件的緊固力矩，提供在不同壓力平臺(tái)帶壓緊固方法和最大緊固力矩值。無需拆卸密封件即可完成泄漏檢測(cè)與緊固調(diào)整，通過扭矩回落數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)密封件壽命，測(cè)試數(shù)據(jù)可直接用于密封材料優(yōu)化研發(fā)。系統(tǒng)適配多種密封接頭套筒，單次更換成本低于整體設(shè)備改造。
1.一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括：打壓泵、第一截止閥、第二截止閥、安全閥、法蘭、加熱裝置、排氣閥、壓力變送器、測(cè)控裝置、熱電偶、攝像機(jī)和自動(dòng)擰緊設(shè)備；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)擰緊設(shè)備包括：密封件固定結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸、動(dòng)態(tài)扭矩傳感器、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和擰緊設(shè)備終端；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)擰緊裝置設(shè)置于所述攝像機(jī)的攝像范圍內(nèi)包括：
4.一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試方法，其特征在于，用于如權(quán)利要求1-3任一所述的一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試方法，其特征在于，所述對(duì)反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行初步升壓升溫，保證反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試在穩(wěn)定環(huán)境中進(jìn)行包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試方法，其特征在于，所述對(duì)所述反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試前調(diào)試，將反應(yīng)堆高溫密封件泄漏及在線緊固測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置為初始狀態(tài)包括：