[發(fā)明專利]核電站管道泄漏率的試驗方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103175658A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 楊振東;畢勤成;王春明;王艷蘋;楊林民;王曉江;于鳳云;王宏杰;李軍
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發(fā)明涉及核電站管道泄漏試驗技術，具體涉及一種核電站管道泄漏率的試驗方法及系統(tǒng)。

背景技術

當核電站壓力管道發(fā)生泄漏時，高溫高壓流體從管道破口處向外噴射至低壓環(huán)境，流體壓力快速下降，工質由單相過冷狀態(tài)迅速變?yōu)閮上酄顟B(tài)而且氣液相間存在明顯的熱力及動力不平衡，同時工質在破口末端變?yōu)榕R界流動，其機理非常復雜。因此，有必要研究一種高壓流體穿透裂縫泄漏及臨界泄漏中的泄漏率定量試驗方法和裝置，從而修正管道穿透性裂縫泄漏率的計算模型，并修正現有臨界泄漏模型編制的計算程序。

發(fā)明內容

針對現有技術中裂縫流量與裂縫尺寸的定量計量存在很大的困難和不確定性的問題，本發(fā)明結合現有的實驗條件與工程實際的需要，提供了一種核電站管道泄漏率的試驗方法及系統(tǒng)，主要采用模擬裂縫尺寸的形式，建立流量和確定尺寸的關系，同時針對工程實際的真實裂縫進行實際工況下的泄漏試驗，能夠測定不同載荷下不同裂縫形式下的泄漏量。

本發(fā)明的技術方案如下：一種核電站管道泄漏率的試驗方法，包括如下步驟：

步驟一：用介質生成裝置生成相應的介質；

步驟二：通過質量流量計測量從介質生成裝置流出的介質質量；

步驟三：從介質生成裝置流出的介質經過加工有裂縫的試驗段，進入冷凝裝置，冷凝裝置將介質冷卻并通過質量流量計測量試驗段泄漏的介質質量，將測出的介質質量與試驗段輸入的介質質量進行對比，如果二者結果相等或基本接近，則測量結果可信；否則，重復測量；

步驟四：將試驗段切開，檢測裂紋的表面粗糙度和流道，并將檢測值作為泄漏率程序的輸入，比較泄漏率程序的結果與試驗結果的差別。

進一步，如上所述的核電站管道泄漏率的試驗方法，其中，步驟一生成的介質為欠熱液體、飽和液體、氣液兩相混合物、飽和蒸汽、過熱蒸汽或超臨界流體。

進一步，如上所述的核電站管道泄漏率的試驗方法，其中，步驟三中試驗段泄漏的介質泄漏率小于20kg/h的情況下，采用溢流測量方法測量冷凝后的介質質量；試驗段泄漏的介質泄漏率大于或等于20kg/h的情況下，采用直接冷凝測量方法測量冷凝后的介質質量。

一種應用于上述核電站管道泄漏率試驗方法的系統(tǒng)，包括介質生成裝置和試驗段測量裝置，其中，所述的介質生成裝置包括介質補充水箱，介質補充水箱通過管路與預熱器連接，預熱器通過管路連接加工有裂縫的試驗段的入口，在預熱器與試驗段入口相連接的管路上設置用于測量試驗段輸入介質質量的質量流量計，試驗段的出口與冷凝裝置相連接，冷凝裝置與用于測量試驗段泄漏介質質量的質量流量計相連接。

進一步，如上所述的核電站管道泄漏率試驗系統(tǒng)，其中，在試驗段的入口前側設置汽水混合器，介質補充水箱通過一條管路與汽水混合器的冷水入口連接，所述的預熱器通過管路與汽水混合器的蒸汽入口連接，在與汽水混合器的冷水入口和蒸汽入口連接的管路上分別設置質量流量計。

進一步，如上所述的核電站管道泄漏率試驗系統(tǒng)，其中，所述的冷凝裝置為冷凝器或冷凝水溢流箱。

進一步，如上所述的核電站管道泄漏率試驗系統(tǒng)，其中，所述的冷凝水溢流箱包括設置在箱體下方的與試驗段出口相連接的蒸汽分配管，蒸汽分配管上設置若干小孔；所述的蒸汽分配管的上方設有蛇形盤管冷凝器，在蛇形盤管冷凝器的上方設置用于降低介質液面波動和衰減冷凝噪聲的均流板；箱體的上部為溢流出口。

更進一步，所述的冷凝水溢流箱上部的溢流出口為能夠減小流面面積的傾斜縮口形狀。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明結合現有的實驗條件與工程實際的需要，主要采用模擬裂縫尺寸的形式，建立流量和確定尺寸的關系，能夠針對工程實際的真實裂縫進行實際工況下的泄漏實驗，測定不同載荷下不同裂縫形式下的泄漏量。

附圖說明

圖1為核電站管道泄漏率試驗系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為試驗段的一種實施結構示意圖；

圖3為采用溢流測量方法測量冷凝后的介質質量的示意圖；

圖4為采用直接冷凝測量方法測量冷凝后的介質質量的示意圖；

圖5為冷凝水溢流箱結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。