一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，包括以下步骤：(a)安装步骤，将辐照监督管安装到试验装置高压容器内，(b)抽真空步骤，(c)预充氩步骤，(d)打压步骤，(e)升温步骤，(f)自动保温保压步骤，(g)试验结束，取出辐照监督管。本发明专利技术的试验装置和方法，克服了现有技术的不足，在要求高温、高压并采用易渗漏的氦气为介质的试验条件下完成整个蒸压试验。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法
本专利技术涉及民用核电反应堆压力容器辐照监督管
，具体涉及一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法。
技术介绍
目前，国内民用核电反应堆压力容器辐照监督管制造基本全部由国外厂家垄断，国内只提供辐照监督管部分原材料，辐照监督管管体焊接、蒸压试验、端塞密闭环境塞焊等核心技术并无相关制造经验，且辐照监督管制造后的高温蒸压试验过程要求在高温、高压条件下进行，并采用易渗漏气体氦气作为试验介质，存在易泄漏、超压等风险。高温蒸压试验要求如下：--压力：21.5MPa；--温度：282℃±5℃；--时间：至少5小时；--介质：99.99％氦气。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法。本专利技术所采用的技术方案一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，包括以下步骤：(a)安装步骤，将辐照监督管安装到试验装置高压容器内，(b)抽真空步骤，(c)预充氩步骤，(d)打压步骤，(e)升温步骤，(f)自动保温保压步骤，(g)试验结束，取出辐照监督管。进一步地，所述的步骤(a)中,开启高压容器，将辐照监督管插入容器内支架，将支架带着试件一起放入高压容器内，旋紧端盖，螺栓预紧。进一步地，所述的步骤(b)中，启动真空泵，将管路和高压容器内的空气抽出，形成真空。进一步地，所述的步骤(c)中，打开氦气瓶出口的手动截止阀，氦气通过管路进入高压容器，当氦气瓶内压力与高压容器内压力达到平衡时，氦气停止进入高压容器，观察压力表，记录此时压力值为平衡压力值Pp。进一步地，所述的步骤(d)中，启动电机，油泵输出压力油，通过换向阀，驱动增压器动作，将氦气瓶中的氦气压入高压容器，高压容器内的压力从平衡压力值Pp上升至电机停止压力值Pt时，压力传感器检测到此压力，控制电机停止转动，换向阀断电。进一步地，所述的步骤(e)中，开启环形加热板，高压容器内温度从室温T1升高至额定试验温度T2时，依据P1/T1＝P2/T2，此时，P1＝Pt,高压容器内的压力能达到P2，当温度达到额定试验温度T2时，加热器断电，系统进入保温保压状态。进一步地，所述的步骤(f)中，在保压状态中，优先启动加热装置，达到额定试验温度T2，当压力不足时，启动加压装置，如压力异常升高，爆破片自动打开，向大气排气。进一步地，所述的步骤(f)中，自动保温保压采用PLC控制。进一步地，所述的步骤(g)中，结束PLC自动保压程序,打开排气截止阀，释放氦气,当温度下降至室温T1后，打开端盖，取出辐照监督管。本专利技术的有益效果是：本专利技术的试验装置和方法，克服了现有技术的不足，在要求高温、高压并采用易渗漏的氦气为介质的试验条件下完成整个蒸压试验。附图说明图1为本专利技术蒸压试验装置原理图图中标记：1-油泵，2-换向阀，3-溢流阀，4-增压器，5-真空泵，6-进气截止阀，7-压力表，8-压力传感器，9-高压容器，10-爆破片，11-排气截止阀，12-氦气瓶，13-消声器，14-环形加热板，15-温度传感器。具体实施方式现结合附图1对专利技术做进一步的说明，本专利技术的整套装置包括油泵1、支架、高压容器9、增压器4、氦气瓶12、真空泵5、环形加热板14以及相应的压力和温度测量控制系统。该装置具体包括：1)油泵1提供液压压力，经过换向阀2，进入增压器4内，增压器4从标准氦气瓶12中抽取低压氦气，充入高压容器9，用于压力试验。压力表7和压力传感器8用于检测压力。2)环形加热板14有4片，任意一片可以单独工作，也可以同时工作。温度传感器(热电偶)15插入高压容器9中央部位，检测温度。3)真空泵5用于试验之前将高压管路和高压容器9抽真空。真空度达到5pa。配合超高纯氦气，保证99.99％以上的氦气环境。4)使用扭矩扳手+扭力倍增器开启/关闭高压容器9的端盖。5)电控箱采用PLC控制器，判断压力与温度的协调，控制高压容器9内的温度和压力尽可能恒定。6)管路最靠近高压容器9的部位，安装一个30兆帕的爆破片10，用于紧急泄压。整个工艺过程是先自动充气，再打压泵打压，然后再升温升压，达到试验工况要求。自动充气阶段就是气体从高压向低压自动运动，达到平衡。本专利技术的蒸压试验程序具体如下：1)安装辐照监督管到试验装置高压容器9内开启高压容器9，将辐照监督管插入容器内支架，将支架带着试件一起放入高压容器9内，旋紧端盖，螺栓预紧。2)装置抽真空启动真空泵5，将管路和高压容器9内的空气抽出，形成真空，直到绝对压力降低至5Pa为止，此参数可以观察真空泵5上的真空表。3)装置预充氩打开氦气瓶12出口的手动截止阀，瓶内高压氦气会通过管路直接进入高压容器9。根据P1V1＝P2V2，经过计算，在8.7Mpa时，氦气瓶12内压力与高压容器9内压力达到平衡，氦气停止进入高压容器9。观察压力表7，可以看到此压力，记录此时的平衡压力Pp为8.7Mpa。这部分是自动充气过程，利用氦气瓶12与高压容器9压力差自行升压。压力平衡后高压容器9压力仍然达不到试验要求，只能启动下面的步骤打压泵进行打压。4)装置打压启动电机，油泵1输出压力油，通过换向阀2，驱动增压器4动作，将标准氦气瓶12中的氦气(此时瓶内压力8.7Mpa左右)压入高压容器9。容器内的压力从8.7Mpa开始缓慢上升，直至压力达到11.9Mpa时，11.9Mpa为控制电机停止转动时的压力值，定义为Pt,压力传感器8检测到此压力，控制电机停止转动，换向阀2断电。5)装置升温开启环形加热板14，高压容器9外包裹的电加热筒，使高压容器9的筒体和氦气温度逐渐升高。因为高压容器9内的容积不变，随着温度的上升，高压容器9内的压力必定随之上升，当温度从300K(室温27℃定义为T1)升高至553K(280℃定义为额定试验温度T2)时，依据P1/T1＝P2/T2，(P1＝11.9Mpa，T1＝300k，T2＝553K)此时，P1＝Pt,高压容器9内的压力能达到P2＝22Mpa。当温度达到T2＝553k(约280℃)时，加热器断电，系统进入保温保压状态。6)装置自动保温保压在保压状态中，温度和压力均被监测，油泵1和环形加热板14可以随时启动，补偿下降的压力和温度。优先启动加热装置，在达到额定试验温度T2(280℃)时，如果压力仍然不足，再启动加压装置。如果压力异常升高，爆破片10会自动打开，向大气自由排气。整套系统由PLC控制，自动完成保温保压操作。7)开盖，取出蒸压试验后辐照监督管系统保温保压5小时后，结束PLC自动保压程序。手动打开排气截止阀11，将高温高压氦气释放到大气中。排气截止阀11后面有消声器13，可以降低排气噪音。待温度下降至室温后，手动旋开端盖，取出辐照监督管。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(a)安装步骤，将辐照监督管安装到试验装置高压容器内，(b)抽真空步骤，(c)预充氩步骤，(d)打压步骤，(e)升温步骤，(f)自动保温保压步骤，(g)试验结束，取出辐照监督管。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)安装步骤，将辐照监督管安装到试验装置高压容器内，(b)抽真空步骤，(c)预充氩步骤，(d)打压步骤，(e)升温步骤，(f)自动保温保压步骤，(g)试验结束，取出辐照监督管。


2.根据权利要求1所述的一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：所述的步骤(a)中,开启高压容器，将辐照监督管插入容器内支架，将支架带着试件一起放入高压容器内，旋紧端盖，螺栓预紧。


3.根据权利要求1所述的一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：所述的步骤(b)中，启动真空泵，将管路和高压容器内的空气抽出，形成真空。


4.根据权利要求1所述的一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：所述的步骤(c)中，打开氦气瓶出口的手动截止阀，氦气通过管路进入高压容器，当氦气瓶内压力与高压容器内压力达到平衡时，氦气停止进入高压容器，观察压力表，记录此时压力值为平衡压力值Pp。


5.根据权利要求1所述的一种应用于辐照监督管的蒸压试验方法，其特征在于：所述的步骤(d)中，启动电机，油泵输出压力油，通过换向阀，驱动增压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，孙永刚，杨军，毕振军，
申请(专利权)人：一重集团大连核电石化有限公司，中国第一重型机械股份公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21