[發明專利]一種非能動水位試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201210190640.4
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN103489492A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 何正熙;何鵬;余俊輝;李小芬;茍拓;李文平;楊戴博;王華金
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G01F25/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種非能動水位試驗裝置，其特征在于：該裝置包括壓力容器（2）、電加熱器A（3）、外部補水管線（5）、連通閥B（7）、電加熱器B（8）、壓力調節箱（9）、壓力平衡閥A（13）、水位調節箱（16）、連通閥A（17）、差壓變送器B（19）、壓力變送器（20）和隔離閥（21）；

所述壓力容器（2）為圓筒狀封閉結構，在壓力容器（2）內底部設置有電加熱器A（3）；壓力容器（2）的側面通過管路與壓力調節箱（9）的下部連接，并且在管路上設置連通閥B（7）；壓力調節箱（9）為圓筒狀封閉結構，在壓力調節箱（9）內底部設置有電加熱器B（8）；差壓變送器B（19）的一端連接在連通閥B（7）與壓力調節箱（9）之間的管路上，差壓變送器B（19）的另一端及壓力變送器（20）均連接在壓力調節箱（9）的頂部；壓力容器（2）的頂部通過管路與壓力調節箱（9）的上部連接；壓力容器（2）的頂部通過管路與水位調節箱（16）的上部連接，且在該段管路上設置有壓力平衡閥A（13），水位調節箱（16）為圓筒狀封閉結構；在水位調節箱（16）的頂部設置有隔離閥（21）；在水位調節箱（16）的上部設置有外部補水管線（5）；水位調節箱（16）的下部通過管路與壓力容器（2）的側面連接，且在該段管路上設置有連通閥A（17）。

2.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述壓力容器（2）的材料為奧氏體不銹鋼。

3.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述壓力容器（2）的下端焊接有LOCA模擬閥B（4）；在壓力容器（2）的側面與壓力調節箱（9）下部連接的管路上，且在壓力容器（2）與連通閥B（7）之間設置有LOCA模擬閥A（6）。

4.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述水位調節箱（16）和壓力調節箱（9）的底部安裝標高高于壓力容器（2）頂部標高。

5.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述壓力調節箱（9）的頂部焊接有排汽閥（11）；在壓力調節箱（9）的頂部，且壓力調節箱（9）與壓力變送器（20）之間的管路上焊接有安全閥（10）。

6.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：在壓力容器（2）頂部與壓力調節箱（9）上部連接的管路上設置有壓力平衡閥B（12）。

7.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述隔離閥（21）連接有真空泵（14）。

8.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述壓力容器（2）的上部與差壓變送器A（18）的一端連接，差壓變送器A（18）的另一端連接在連通閥A（17）與壓力容器（2）之間的管路上。

9.根據權利要求1所述的非能動水位試驗裝置，其特征在于：所述水位調節箱（16）的下部設置有排水閥（15）。

10.一種基于非能動水位試驗裝置的非能動水位試驗方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

（1）當執行壓力容器（2）水位上升和下降動態模擬時，其包括如下步驟：

步驟一：配置系統初始狀態：關閉連通閥A（17）、壓力平衡閥A（13）、壓力平衡閥B（12）、LOCA模擬閥A（6）和LOCA模擬閥B（4）、排水閥（15）、排汽閥（11），打開連通閥B（7），壓力容器（2）充滿水，壓力調節箱（9）充入水且不能充滿；水位調節箱（16）為空；

步驟二：通過電加熱器A（3）和電加熱器B（8）同時加熱壓力容器（2）和壓力調節箱（9）中的水，壓力容器（2）和壓力調節箱（9）升溫升壓，達到預定的溫度壓力；

步驟三：打開排水閥（15），排空水位調節箱（16），關閉排水閥（15）：打開隔離閥（21），通過真空泵（14）抽掉水位調節箱（16）中的空氣，關閉隔離閥（21）和真空泵（14）；

步驟四：模擬壓力容器（2）水位下降：關閉連通閥B（7），然后打開連通閥A（17），壓力容器（2）中的水在壓差作用下迅速排入水位調節箱（16）；水位下降速度通過連通閥A（17）的開度控制，即下降速度隨著連通閥A（17）的開度增大而增大；水位下降過程通過差壓變送器（18）測量；

步驟五：模擬壓力容器（2）水位上升：在水位下降過程結束后，打開壓力平衡閥A（13），水位調節箱（16）中的水在重力作用下流回壓力容器（2），實現水位上升；水位上升速度通過連通閥A（17）的開度控制，即上升速度隨著連通閥A（17）的開度增大而增大；水位上升過程通過差壓變送器（18）測量；

（2）當執行LOCA事故模擬時，其包括如下步驟：

步驟一：配置系統初始狀態：關閉連通閥A（17）、壓力平衡閥A（13）、壓力平衡閥B（12）、LOCA模擬閥A（6）和LOCA模擬閥B（4）、排汽閥（11），打開連通閥B（7），壓力容器（2）充滿水，壓力調節箱（9）充入水且不能充滿；

步驟二：通過電加熱器A（3）和電加熱器B（8）同時加熱壓力容器（2）和壓力調節箱（9）中的水，壓力容器（2）和壓力調節箱（9）升溫升壓，達到預定的溫度壓力；

步驟三：執行LOCA模擬：

A.若執行主回路熱段LOCA模擬：打開LOCA模擬閥A（6），壓力容器（2）中的水在壓力作用下由LOCA模擬閥A（6）迅速流出，壓力容器（2）內出現汽水混合物；

B.若執行主回路冷段LOCA模擬：打開LOCA模擬閥B（4），壓力容器（2）中的水在壓力作用下由LOCA模擬閥B（4）迅速流出，壓力容器（2）內出現汽水混合物；

（3）當執行壓力容器（2）補水時，其包括如下步驟：

步驟一：配置系統初始狀態：關閉連通閥A（17）、壓力平衡閥A（13）、排水閥（15），打開隔離閥（21）；

步驟二：執行壓力容器（2）補水：打開外部補水管線（5），水通過外部補水管線（5）流入水位調節箱（16），當水位調節箱（16）充滿水時關閉外部補水管線（5）和隔離閥（21）；

步驟三：打開壓力平衡閥A（13）和連通閥A（17），水位調節箱（16）中的水在重力作用下注入壓力容器（2）；待壓力容器（2）中充滿水后，關閉連通閥A（17）、壓力平衡閥A（13）。