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隔离装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及核电领域,更具体地说,涉及一种隔离装置。

相关背景技术

[0002] 核电厂执行测压仪表压差试验时要求将测压仪表(诸如压力变送器)直接连接到阀门(诸如SEBIM安全阀)上游管段处(RCV402VP处),而后主控室人员发出升压指令,待阀门动作后发出泄压指令。此时将可在测压仪表处读出阀门起跳值及回座值压力信息,通过对比排水量完成试验。
[0003] 在此试验过程中将会有系统内放射性液体经由连接管线进入测压仪表内部,造成测压仪表沾污。而对于沾污的测压仪表尚未有成熟的标定手段。所以只能在其标定失效后对其进行报废处理。
[0004] 一方面造成大量的测压仪表浪费;另一方面形成了大量的放射性固体废物,增加了处理成本。

具体实施方式

[0041] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
[0042] 图1示出了本发明隔离装置100的一些优选实施例。该隔离装置100可用于核电厂压差试验。该隔离装置100可连接于测压仪表以及需要测压的阀门之间。具体地,该隔离装置100可与压差变送器以及SEBIM安全阀连接,该SEBIM安全阀置于充满放射性介质的系统中,该隔离装置100可具体连接于压力变送器与在线测试安全阀起跳值系统取压点之间。该隔离装置100可用于隔离放射性介质,避免放射性介质进入测压仪表,也即避免放射性介质进入压力变送器,避免放射性介质污染压力变送器。可以理解地,在其他一些实施例中,该隔离装置100可不限于适用于隔离放射性介质进入压差变送器。在一些实施例中,该放射性介质为高压放射性介质。在一些实施例中,该隔离装置100可用于将放射性介质与非放射性介质完全隔绝开来,杜绝放射性介质外泄;并且可使得测压差值尽量小或者趋向一个确定的数值,另外测压位置突然出现失压状况时,该隔离装置100可以妥善密封该放射性介质。
[0043] 如图1及图2所示,在一些实施例中,该隔离装置100包括阀体10、阀座20以及隔离组件40。该阀体10可用于供阀座20以及隔离组件40安装。该阀座20设置于该阀体10中。该隔离组件40设置于该阀体10中,用于隔离放射性介质。
[0044] 如图1至图3所示,进一步地,在一些实施例中,该阀体10包括第一阀体11、第二阀体12以及阀盖13。该第一阀体11可与该第二阀体12可拆卸装配。该阀盖13可拆卸安装于该第二阀体12上。
[0045] 如图4所示,具体地,该第一阀体11包括本体111。该本体111的横截面可大致呈圆形,且为一端具有开口1120的中空结构,内侧形成第一腔室112,该第一腔室112与该开口1120连接;该第一腔室112可以为污染腔室,其可与需要测压的阀门连接。该第一腔室112的端面可设置第一安装槽113;该第一安装槽113可呈环状,用于该隔离组件40的隔离结构41安装。该第一安装槽113的外周设置有第二安装槽114,该第二安装槽114可用于供第一密封件15安装。在一些实施例中,该第二安装槽114大致呈环状。在一些实施例中,该阀体10上设置有第一排气孔115,该第一排气孔115可设置于该第一阀体11上,具体地,其可设置于该第一腔室112的底壁,且可靠近边缘设置。该第一排气孔115可用于排出该第一腔室112中的空气。在一些实施例中,该阀体10上设置有注水孔116,该注水孔116设置于该第一腔室112的底壁,且与该第一腔室112连通,该注水孔116可与注水管路连接。在一些实施例中,当注水完毕后,该第一排气孔115可与需要测压的阀门连接。
[0046] 如图5所示,在一些实施例中,该第二阀体12包括盖合部121、设置于该盖合部121上的筒体122。该盖合部121的横截面形状以及尺寸可与该本体11的横截面形状以及尺寸相适配。该盖合部121可盖合该开口1120,且可与该开口1120通过第一密封件15密封连接。该盖合部121与该本体111之间可通过设置第一螺钉14进行连接。在一些实施例中,该盖合部121上可设置安装孔1211,该安装孔1211可位于该盖合部121的中轴处,且可与该第一腔室
112连通,该安装孔1211可用于供该阀座20安装。在一些实施例中,该筒体122可设置于该盖合部121相背于该开口1120的一侧,该筒体122为中空结构,且一端设置有与该阀盖13配合的装配口。该筒体122内侧形成第二腔室123,该第二腔室123可与该外置测压仪表连接,其可接入非放射性介质,具体地,该第二腔室123可形成清水腔室,具体地,在一些实施例中,该第二腔室123可与该压力变送器连接。在一些实施例中,该筒体122的侧壁上设置有取压孔1221,该取压孔1221与该第二腔室123连通。该取压孔1221可通过连接接头组件与该测压仪表连接,在一些实施例中,该接头组件可以选择常规的banjo接头,该banjo接头的使用可使得该第二腔室123的密封性更好,并且耐压效果更好,其可耐300bar高压。在一些实施例中,该阀体10上设置有连通孔124,该连通孔124可与该第一腔室112连通,且可与该第二腔室123中隔离结构41远离该需要测压的阀门的一侧的空间连通,该连通孔124处设置有逆止阀,该连通孔124可供第一腔室112中的介质流向该第二腔室123,且可防止该第二腔室123中的介质向该第一腔室112流动。在一些实施例中,该阀体10上设置有第二排气孔125,该第二排气孔125可设置于该盖合部121上,其可与该第一腔室112连通,用于排出第一腔室112中的压力。
[0047] 再如图3所示,在一些实施例中,该阀盖13可包括盖体131以及定位柱132,该盖体131可盖合该第二腔室123,其横截面形状以及尺寸可与该筒体122的横截面形状以及尺寸相适配。在一些实施例中,该定位柱132设置于该盖体131上,且朝该盖体131相背于该第二腔室123的一侧凸出。该定位柱132位于该盖体131的中轴处。该定位柱132可用于供该指示结构60安装定位。该定位柱132上可设置导向槽1321,该导向槽1321可与该指示结构60配合并给该指示结构60的第二磁性件63移动导向。在一些实施例中,该阀盖13可通过设置第二螺钉16与该筒体122连接固定。
[0048] 在一些实施例中,该第一阀体11与该第二阀体12之间通过设置第一密封件15密封相接。在一些实施例中,该第一密封件可以为密封圈,具体地,其可以为硅胶圈或者橡胶圈。该第一密封件可安装于该第二安装槽114中。通过第一密封件15与隔离结构40的设置,可以建立两道密封屏障以避免放射性介质扩散。
[0049] 在一些实施例中,该阀座20可大致呈锥形,其锥形部可朝向该第二腔室123凸出。该阀座20的底面可与该盖合部121的底面齐平设置。该阀座20为两端贯通的中空结构,且其最大尺寸可与该安装孔1211的孔径相当。
[0050] 在一些实施例中,该阀座20与该安装孔1211之间可通过设置密封结构30密封连接。在一些实施例中,该密封结构30可以为密封圈,其可套设于该阀座20上。具体地,该密封结构30可以为硅胶圈或者橡胶圈。通过在阀座20上设置密封结构30,便于实现阀座20在带压状态下与安装孔1211加强密封。
[0051] 如图6至图7所示,在一些实施例中,该隔离组件40可包括隔离结构41以及塞芯42,该隔离结构41设置于该第一腔室112中,且可朝该阀座20方向移动设置,在试验过程中,当放射性介质进入第一腔室112时,该放射性介质可推动该隔离结构41使其向阀座20移动并与该阀座20贴合且与该阀座20密封,从而可避免放射性介质从该阀座20进入第一腔室112中,避免放射性介质朝第一腔室112扩散,进而可起到隔离第一腔室112和第二腔室123中介质的作用。该塞芯42一端可与该隔离结构41连接,当发生破口事故时在该放射性介质的推动下该隔离结构41的隔离部可产生形变,进而可推动该塞芯42远离该隔离结构41的一端穿入该阀座20中,该塞芯42可沿该阀座20的轴向移动设置,并与该阀座20密封相接。
[0052] 在一些实施例中,该隔离结构41采用可靠性较高的物理隔离方式,该隔离结构41为弹性结构,该隔离结构41可整体呈片状,具体地,其可以为薄膜结构。该隔离结构41包括隔离部411以及连接部412。该隔离部411可在该放射性介质的推动下产生形变,进而可向阀座20方向移动,与该阀座20贴合。在一些实施例中,该隔离部411的横截面形状可与该第一腔室112向适配。具体地,该隔离部411可朝远离该阀座20的方向凹陷设置,且其轮廓大致呈圆形。该隔离部411的横截面尺寸可与该第一腔室112的横截面尺寸相适配,进而可与该第一腔室112密封连接。该连接部412设置于该隔离部411的外周,且沿该隔离部411的周向设置。该连接部412可与该隔离部411一体成型。该连接部412通过设置连接结构50与该第一阀体11连接。
[0053] 可以理解地,在其他一些实施例中,该隔离结构41可不限于为薄膜结构,在其他一些实施例中,该隔离结构41可以为活塞、一端封堵的波纹管、或膜片。之所以选用薄膜,是考虑到膜片易变形,容易使得压力传递出现损失,且活塞以及波纹管件使得压力传导灵敏度降低,而薄膜通过在其前后充满不可压缩介质(比如水)时可产生大量形变,且薄膜的应用可实现测压偏差值尽量小且灵敏度足够目标,能够在测压侧出现破口时及时迅速的将高压放射性介质密封起来,通过大量形变使得塞芯42与阀座20形成密封腔室,完成对高压放射性介质的拘束。
[0054] 在一些实施例中,该隔离部411的中轴处设置有连接通孔4111,该连接通孔4111可供连接件43连接固定该塞芯42与该隔离部411。在一些实施例中,该连接件43可从该连接通孔4111穿过与该塞芯42螺接。在一些实施例中,该连接件43可以为螺钉。
[0055] 该塞芯42的一端可与该隔离部411连接,另一端可穿入该阀座20设置。具体地,该塞芯42可包括柱状体421以及配合部422,该柱状体421可插入该阀座20中,该柱状体421的横截面可呈花键状。该配合部422可设置于该柱状体421的一端,且可与该隔离部411连接。
[0056] 该塞芯42设置有第二密封件44以及第三密封件45;该第二密封件44可设置于该配合部422的底面,用于将该配合部422与该隔离部411密封相接。在一些实施例中,该第二密封件44可以为密封圈,具体地,其可以为硅胶圈或者橡胶圈。在一些实施例中,该第三密封结件45可嵌设于该配合部422与该阀座20相对设置的一侧,其可在该隔离部411与该阀座20贴合时,密封连接该阀座20与该配合部422。通过设置该第二密封件44以及第三密封件45,使得该塞芯42具有两道密封形式,具有自动加强密封的功能,能够保证在突然试压状态时也可妥善密封该放射性介质。塞芯42自重将影响到薄膜状态的保持,故设计支撑在塞芯42‑阀座20密封副上。
[0057] 在一些实施中,该连接结构50包括压环51以及第三螺钉52。该压环51可压设于该连接部412上,且可通过该第三螺钉52将该压环51与该连接部412以及第一阀体11连接固定。
[0058] 在一些实施例中,该隔离装置100还包括指示结构60;该指示结构60可用于指示该塞芯42的位置,进而用于指示隔离部411的位置,从而可便于操作人员观察隔离部411是否到达封锁位置。在一些实施例中,该指示结构60可连接于该塞芯42远离该隔离部411的一端。在一些实施例中,该指示结构60包括指示杆61、第一磁性件62以及第二磁性件63;该指示杆61为暗杆,其可穿入该定位柱132中,并可在该隔离部411的带动下沿该定位柱132的轴向运动。该指示杆61可选择轻质材料,从而可减少隔膜受力。该第一磁性件62可通过连接螺钉64安装于该指示杆61远离该塞芯62的一端。在一些实施例中,该第一磁性件61可以为磁铁,且可呈环状。该第二磁性件63可设置于该阀体10上,且暴露于该阀体10的外部,具体地,其可设置于该定位柱132的导向槽1321中,并与该第一磁性件62配合。在一些实施例中,第二磁性件63可以为磁铁,且可以呈球状,当该第一磁性件62移动时,该第二磁性件63可在该导向槽1321中移动,进而可便于操作人员观察该隔离部411的位置。通过采用磁性结构标记塞芯42的位置,进而可保证整个装置的边界完整性。在一些实施例中,该导向槽1321可采用透明的视窗玻璃进行密封,由于该视窗玻璃难以达到50bar要求,故设计指示杆61为暗杆。
[0059] 如图8所示,该隔离装置100的应用可如下:
[0060] 将隔离装置100的第一排气孔115与第一排气管路连接,该第一排气管路上设置有第一排气阀;将第二排气管路与该第二排气孔125连接,该第二排气管路上设置有第二排气阀;将该注水孔116与第一注水管路连接,该第一注水管路上设置有第一隔离阀101;将该第二注水管路与该取压孔1221连接,该第二注水管路上设置有第二隔离阀102,并将该第二注水管路与该第一注水管路连接;该第一排气孔115可与连接有安全阀的放射性介质系统输入管路连接,该放射性介质系统设置有第三隔离阀103;将压力输入管路通过banjo接头连接于该取压孔1221,该压力输入管路上设置有第四隔离阀104。
[0061] 首先,可打开所有阀门,待压力平衡后关闭所有阀门;在接入放射性介质系统的位置接入电子压力计,打开第三隔离阀103,第一排气阀以及第四隔离阀104;测量得到该污染侧(第一腔室112)充气压至1bar·g;关闭第三隔离阀103,将该第一注水管路连接注水装置,调整注水速度为缓慢注水,打开第二隔离阀102,关闭第四隔离阀104,等待第二排气阀下游出现连续水流时,再关闭第二隔离阀102,以及第一排气阀;打开第一排气阀以及第二隔离阀102观察塞芯42指示重新回到正常位置时,打开第一隔离阀101,等待第一排气阀下游出现连续水流时,关闭所有阀门,该隔离装置100注水排气完成。将压力输入管路连接压力变送器,打开第四隔离阀104以及第二隔离阀102以及压力变送器上的排气阀,带又连续水流排出时关闭所有阀门,也即压力变送器注水排气完成。
[0062] 将注水装置拆除,然后将隔离装置100以及压力变送器一起运输至现场,将第三隔离阀103接入连接有安全阀的放射性介质系统,通过第一排气阀完成排气操作。
[0063] 执行试验内容,试验完成测量污染情况,翻转隔离装置100,将电子压力计连接至注水位置,开启第一排气阀,和第二排气阀,再开启第一隔离阀101;给该隔离装置100持续冲压,将内部水完全排出,在此过程,可对污染侧以及清水侧排出的水进行分开收集。
[0064] 最后全面解体该隔离装置100,将测量污染情况进行去污,而后擦干部件保存。
[0065] 将该隔离装置100进行压差试验。
[0066] 将隔离装置100与标准测压设备连接,在标准器上连接一个已标定合格的压力变送器、标准器压力输出位置连接装置压力输入,而后再将另一个已标定变送器连接至装置测压出口,保持两个变送器在同一水平面位置,开始增压试验。
[0067] 试验结构如图9所示,结果表明压力跟随性能良好,两侧压差稳定在0.3bar,实际测量时仅需直接加上0.3bar压差即可,计量评价可用。其中,试验时系统压力约为43bar左右,故选择40~45bar区间进行评价。
[0068] 将隔离装置100进行失压密封性试验。
[0069] 为模拟失压状况,在装置带压时直接打开第二隔离阀102,第二磁性件63迅速移动到边缘,表明塞芯42已完全封闭,此时压力曲线变化如图10所示:曲线表明虽然测压位置压力已降低至几乎没有,压力输入侧压力仍保持50bar左右,表明装置已妥善完成压力隔离,也即试验成功。
[0070] 该隔离装置100可隔离压力变送器和放射性介质,当该隔离装置100出现被沾污的时候也可以轻松进行去污操作,现场操作简便,且设置了失压保护功能,防止放射性外泄,该隔离装置100可以配合标准计量仪器对已沾污的压力变送器进行标定操作,使得原有压力变送器恢复可用,减少固废的产生。
[0071] 该隔离装置100可实现的功能特点及意义有:
[0072] 1、不影响实验精度,保证GOR实验的可靠性
[0073] 2、减少变送器工具消耗,节约成本
[0074] 3、有效防止放射性外泄,同时减少现场操作风险
[0075] 4、较少固废的产生
[0076] 可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,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,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

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