[發明專利]利用核蒸汽發生器傳熱管氦質譜檢漏設備定量定位檢漏方法

有效

• 申請號: 201610327972.0
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN105758593B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 王彬;張紅星;王金龍;張偉;黃屹峰;李明;林忠元;馬官兵;吳健榮;江小勇;嚴志剛;眭霄翔;高建民;張鐵輝;李術鴻;陳文卿
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G01M3/22
• 分類號: G01M3/22
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

1.一種利用核蒸汽發生器傳熱管氦質譜檢漏設備定量定位檢漏方法，

所述核蒸汽發生器傳熱管氦質譜檢漏設備,其包括一次側系統和二次側系統、人機交互系統；

蒸汽發生器管板、傳熱管及其兩者的連接焊縫將蒸汽發生器分為一次側和二次側，其特征在于，漏點定位定量方法包括以下步驟：步驟一、對二次側進行干燥；步驟二、對二次側進行隔離；步驟三、對二次側充含示蹤氦氣的混合氣體至一定壓力，氦氣濃度高于10％；步驟四、定位：利用搭載有質譜儀吸槍且與傳熱管一端密封連接的抽氣工具架對傳熱管進行抽氣，當二次側壓力和氦氣濃度確定的情況下，漏點的漏率是確定的，當傳熱管存在一個漏點時，漏點上風向的氣流中的氦氣濃度為純凈空氣中的氦本底，漏點下風向至管口的氣流中由于混合了二次側漏進的氦氣，氦氣濃度就會升高，當傳熱管存在n個不同高度的漏點時，n個漏點將傳熱管分成n+1段，每段氣流中的氦氣濃度都不一樣，氣流每流經一個漏點就將該漏點漏到一次側得氦氣帶走，傳熱管氣流中的氦氣濃度就產生一次躍升，在傳熱管口處以恒定的抽速Q0吸走管內的氣體，當恒定抽速由Q0變為Q1時，傳熱管口的氦氣濃度也會隨之變化，抽速由小變大，氦氣濃度降低，抽速由大變小，氦氣濃度升高，抽速改變引起的氦氣濃度變化不是立即產生的，期間會有一個變化過程，當存在一個漏點時，會有一個濃度變化臺階；當存在n個漏點時，就會存在n個濃度變化臺階，從質譜儀測得的濃度變化臺階曲線可以判斷漏點的數量，并且可以得到每個漏點從抽速改變到該漏點引起濃度變化臺階之間的時間，已知傳熱管的橫截面積S，通過改變兩次抽速Q0→Q1和Q1→Q2，分別得到每個漏點對應兩次抽速改變對應的濃度變化臺階響應時間t1和t2

針對每個漏點，均可根據公式②：

以上公式①為檢測系統的響應時間，即從吸槍口氦氣濃度變化到引起質譜儀示數變化所需的時間，

算得漏點的近似高度H，漏點位置不同時改變抽速Q,測得的響應時間t就不同，其中：Q為工具架吸槍的抽速，Q1為抽速1，Q2為抽速2；t1為抽速1時泄漏信號的響應時間；t2為抽速2時泄漏信號的響應時間；S為傳熱管的截面積；T為傳熱管中氣體的溫度；

步驟五、定量：利用搭載有質譜儀吸槍且與傳熱管一端密封連接的抽氣工具架對傳熱管進行抽氣，當傳熱管不存在漏點時，抽氣工具架抽出的氣體為純凈空氣，質譜儀示數Sair為純凈空氣中的氦氣本底；當傳熱管存在漏點時，在一、二次側壓差穩定情況下，漏點處從二次泄漏到一次側的總氣體量QLeak是個定值，其中二次側氦氣濃度為C，以已知的恒定抽速Qsuction從傳熱管一端管口將管內氣體源源不斷的抽出，此時置于傳熱管口的吸槍測得的示數為Ssuction，通過一下公式即可算得漏率，

S s u c t i o n S a i r = [ Q l e a k × C + ( Q s u c t i o n - Q l e a k ) × 5.2 × 10 - 6 ] / Q s u c t i o n 5.2 × 10 - 6 ]]>

純凈空氣中的氦氣體積濃度為5.2ppm，公式中，Sair和Ssuction是質譜儀的讀數，二次側氦氣濃度C和傳熱管口抽速Qsuction是需要根據驗收標準進行設定，假設單管總漏率驗收標準為＜3cm3/h，那么QLeak＝3cm3/h時，C和Qsuction的取值應保證Sleak/Ssuction≥1.1，可使用C＝16％和Qsuction＝800l/h或C＝20％和Qsuction＝1000l/h兩種組合中的任一種。