一種核電站超設(shè)計基準泄壓閥門的高溫試驗方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站超設(shè)計基準事故環(huán)節(jié)設(shè)備和系統(tǒng)閥門的試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站超設(shè)計基準泄壓閥門的高溫試驗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當核電站發(fā)生高壓熔堆事故時，一回路系統(tǒng)的堆芯熔融物會在高壓作用下噴射到安全殼內(nèi)，進而帶來如下危害:首先，熔融物噴射形成的脈沖波，會對安全殼的結(jié)構(gòu)完整性構(gòu)成直接威脅;其次，熔融物直接加熱安全殼中氣體使安全殼壓力升高，會導(dǎo)致安全殼超壓或者點燃氫氣導(dǎo)致快燃爆炸;再次，熔融物會損壞安全殼內(nèi)的相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備和監(jiān)測系統(tǒng)。因此，當此類嚴重事故發(fā)生時，必須采取可靠有效的措施，及時對一回路進行泄壓，在壓力容器失效之前把反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的壓力降低到2.0MPa(abs)以下，避免高壓熔堆事故的發(fā)生，維持一回路設(shè)備的完整性，防止放射性物質(zhì)的泄漏。目前，通過如圖1所示的事故處理系統(tǒng)對一回路進行泄壓，泄壓原理為:當穩(wěn)壓器I檢測到一回路壓力超過安全臨界值時，依次控制平行座閘閥2和角式截止閥3打開，以對一回路進行泄壓，圖中箭頭表示泄壓流向。用于在上述事故處理系統(tǒng)中的泄壓閥門主要為超設(shè)計基準泄壓閥，該閥門的高溫試驗驗證方法直接決定閥門性能的可靠性，甚至關(guān)系到核電廠安全。
[0003]現(xiàn)有超設(shè)計基準泄壓閥的大部分廠家采用冷態(tài)的試驗方法，即在室溫下對閥門進行強度、密封等型式試驗，以驗證閥門的性能。也有廠家采用中溫?zé)釕B(tài)(< 350°C)模擬實際工況的方法，采用常溫流體介質(zhì)和中溫流體介質(zhì)來模擬高溫工況或嚴重事故，以驗證試驗閥門的高溫性能;其中，采用常溫流體介質(zhì)，通過相應(yīng)溫壓等級的轉(zhuǎn)換來驗證高溫實際工況閥門的性能;采用中溫?zé)釕B(tài)(< 350°C)流體介質(zhì)，通過試驗回路來模擬驗證高溫實際工況閥門的性能等等。但是，閥門在真實工況下的溫度和壓力環(huán)境通常高于現(xiàn)有試驗設(shè)定的溫度和壓力環(huán)境，尤其在嚴重事故工況下，閥門內(nèi)部溫度可達650°C，并且此時要求閥門設(shè)備能夠保證正常的啟閉功能。然而冷態(tài)或中溫?zé)釕B(tài)的試驗方法僅僅是通過一定的轉(zhuǎn)換方法達到閥門性能驗證的目的，試驗裝置具備的參數(shù)與閥門實際工況差別較大，實際溫度和實際壓力達不到真實事故工況(溫度達650°C)的要求，不能完全模擬和驗證閥門的實際使用工況，不能準確驗證閥門在真實工況下的性能。
[0004]也就是說，現(xiàn)有采用冷態(tài)或中溫?zé)釕B(tài)的試驗方法進行核電站超設(shè)計基準泄壓閥門性能試驗，只能近似模擬和驗證閥門的性能，不能完全反應(yīng)出的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用冷態(tài)或中溫?zé)釕B(tài)的試驗方法進行核電站超設(shè)計基準泄壓閥門性能試驗，只能近似模擬和驗證閥門的性能，不能完全反應(yīng)出閥門實際的工作性能的技術(shù)問題，提供了一種核電站超設(shè)計基準泄壓閥門的高溫試驗方法及裝置，能模擬超設(shè)計基準泄壓閥高溫運行工況(360°C)和事故工況(650°C)內(nèi)部高溫高壓流體工況環(huán)境，實現(xiàn)超設(shè)計基準泄壓閥在高溫高壓運行工況和事故工況下的操作循環(huán)和高溫啟閉動作性能試驗，從而驗證超設(shè)計基準泄壓閥在高溫工況下的可運行性和可靠性，能完全反應(yīng)出閥門實際的工作性能。
[0006]—方面，本發(fā)明實施例提供了一種核電站超設(shè)計基準泄壓閥門的高溫試驗方法，包括以下步驟:
[0007]S1、將試驗閥門安裝并固定在高溫試驗臺上，并與閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)固定連接；
[0008]S2、通過在所述試驗閥門的進、出口安裝密封組件，將加熱模塊固定并密封于所述試驗閥門的內(nèi)部；
[0009]S3、在所述密封組件上固定安裝溫度傳感器，并通過控制線將所述溫度傳感器與溫壓檢測模塊連接；
[0010]S4、將所述密封組件與加壓模塊連接，并通過控制線將所述加壓模塊與所述溫壓檢測模塊連接；
[0011]S5、將各個試驗設(shè)備和檢測模塊通過控制線匯集于總端控制模塊上，并通過所述總端控制模塊來檢測和記錄試驗過程中溫度和壓力的變化；
[0012]S6、通過所述加熱模塊和所述加壓模塊模擬超設(shè)計基準泄壓閥高溫在運行工況和事故工況下的內(nèi)部高溫高壓流體工況環(huán)境，并結(jié)合所述溫度傳感器、所述溫壓檢測模塊、所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)和所述總端控制模塊對所述試驗閥門進行性能試驗。
[0013]可選的，所述步驟S6具體包括:
[0014]S61、調(diào)整所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，以控制所述試驗閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0015]S62、通過所述加壓模塊向所述試驗閥門內(nèi)部注入試驗介質(zhì)，按照所述高溫試驗設(shè)定在運行工況和事故工況條件下的要求，通過所述加熱模塊和所述加壓模塊按一定溫升速率對所述試驗閥門進行升溫、升壓，并通過所述溫壓檢測模塊檢測并顯示所述試驗閥門的實時溫度和壓力；
[0016]S63、當所述試驗閥門的溫度和壓力達到運行工況和事故工況規(guī)定值時，通過所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)分別在運行工況和事故工況下對所述試驗閥門進行啟閉動作試驗，同時按照閥門試驗規(guī)程要求操作所述試驗閥門，并將試驗結(jié)果記錄和存檔。
[0017]可選的，所述步驟S62具體包括:
[0018]通過所述加壓模塊向所述試驗閥門內(nèi)部注入試驗介質(zhì)，同時檢驗所述密封組件與所述試驗閥門的密封性能；
[0019]當所述密封性能良好時，按照所述高溫試驗設(shè)定在運行工況和事故工況條件下的要求，通過所述加熱模塊和所述加壓模塊按一定溫升速率對所述試驗閥門進行升溫、升壓，并通過所述溫壓檢測模塊檢測并顯示所述試驗閥門的實時溫度和壓力。
[0020]可選的，在安裝有所述密封組件的試驗閥門上設(shè)置有保溫模塊，所述S63具體為:[0021 ]當所述試驗閥門的溫度和壓力達到運行工況和事故工況規(guī)定值時，通過所述加熱模塊、所述加壓模塊和所述保溫模塊共同維持所述試驗閥門處于試驗所需的溫度和壓力范圍，并通過所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)分別在運行工況和事故工況下對所述試驗閥門進行啟閉動作試驗，同時按照閥門試驗規(guī)程要求操作所述試驗閥門，并將試驗結(jié)果記錄和存檔。
[0022]可選的，所述步驟SI還包括:
[0023]在所述試驗閥門與所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)固定連接后，對所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)輸入啟閉信號，以對所述試驗閥門進行啟閉動作試驗，從而驗證所述試驗閥門是否滿足閥門性能要求，并在驗證結(jié)果為是時，執(zhí)行步驟S2。
[0024]可選的，所述步驟S5還包括:
[0025]通過所述總端控制模塊檢查各個試驗設(shè)備和檢測模塊是否能正常工作，并在所述檢測結(jié)果為是時，執(zhí)行步驟S6;其中，所述試驗設(shè)備包括所述加熱模塊和所述加壓模塊。
[0026]可選的，所述密封組件包括栗板和密封墊片。
[0027]另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種核電站超設(shè)計基準泄壓閥門的高溫試驗裝置，包括:與試驗閥門固定連接的閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，固定設(shè)置在所述試驗閥門內(nèi)部的加熱模塊，通過螺栓固定連接在所述試驗閥門進、出口的密封組件，固定安裝在所述密封組件上的溫度傳感器，與所述密封組件連接的加壓模塊，通過控制線與所述溫度傳感器和所述加壓模塊連接的溫壓檢測模塊，以及通過控制線與各個試驗設(shè)備和檢測模塊連接的總端控制模塊；
[0028]所述閥門驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)用于接收啟閉信號，并驅(qū)動所述試驗閥門開啟或關(guān)閉；
[0029]所述密封組件用于將所述加熱模塊密封于所述試驗閥門內(nèi)部；
[0030]所述加熱模塊用于在試驗過程中對所述試驗閥門內(nèi)部進行加熱，以使所述試驗閥門內(nèi)部的溫度達到所述高溫試驗的溫度要求；
[0031 ]所述溫度傳感器用于獲取所述試驗閥門內(nèi)部的溫度信號；
[0032]所述加壓模塊用于在試驗過程中對所述試驗閥門進行加壓，以使所述試驗閥門內(nèi)部的壓力達到所述高溫試驗的壓力要求；
[0033]所述溫壓檢測模