[發明專利]在壓力環境維持條件下的設備泄漏檢測實驗系統及方法

有效

• 申請號: 201710208399.6
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106813880B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 張震;熊萬玉;卓文彬;李朋洲;張友佳
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01M3/32
• 分類號: G01M3/32
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 馮龍

1.一種在壓力環境維持條件下的設備泄漏檢測實驗系統，包括補水系統、儲水系統、水位維持系統和發熱實驗裝置，其特征在于：所述補水系統通過補水管道(19)與儲水系統連接為其補水；所述儲水系統通過送水管道(6)與水位維持系統連接以維持其水位不變，并在送水管道(6)上設置調節閥(4)和流量計(5)，所述水位維持系統通過連通管道(12)與發熱實驗裝置連接穩定供水，并在所述連通管道(12)上設置連通截止閥(11)；所述發熱實驗裝置包括打壓實驗容器(20)，所述打壓實驗容器(20)內設置有發熱部件(14)，打壓實驗容器(20)的入口位置設置壓力變送器(13)，以實時監測發熱部件(14)所處的壓力值，在打壓實驗容器(20)的出口位置安裝排出管道(15)，所述排出管道(15)末端設置有排出截止閥(16)；

所述的排出管道(15)的尾端設置成向上傾斜的管道，與豎直方向傾斜夾角的角度范圍：20～60°，向上傾斜管道的長度小于等于5m；

所述的儲水系統包括有儲水箱(2)，所述的儲水箱(2)側面安裝有儲水箱液位計(3)，在儲水箱(2)靠近頂部的位置安裝有儲水箱溢流閥(1)；

所述排出管道(15)的直徑D_排出，根據打壓實驗容器(20)出口的當量直徑De_{打壓實驗件}確定，D_排出＝De_{打壓實驗件}；

設打壓實驗容器(20)入口的標高為0m，設打壓實驗容器(20)泄漏檢測所需的絕對壓力范圍是P1～P2Pa，設P1<P2，設當地大氣壓力為P0Pa，根據壓力P1查詢物性表可以得到單相水密度為ρl，則水位維持箱底面的標高LMB_{水位維持箱}可由下式計算：

排出管道(15)豎直段的頂部標高LMT_排出，可由下式確定：

連通管道(12)的直徑D_連通根據打壓實驗容器(20)出口的當量直徑De_{打壓實驗件}確定，D_連通＝De_{打壓實驗件}；

保持儲水箱(2)底面標高為LMB_儲水箱可由下式計算：

送水管道(6)的直徑D_送水＝D_連通；

補水管道(19)的直徑D_補水根據連通管道(12)直徑確定，D_補水＝D_連通；而當D_連通小于50mm時，為保證補水效率，補水管道(19)直徑D_補水＝50mm；

水位維持箱(7)的高度為h_{水位維持箱}，由下式計算：

為保證壓力的精確控制，水位維持箱(7)的橫截面需保持不變，其橫截面積S_{水位維持箱}設置為5～15倍的打壓實驗容器(20)橫截面積S_{打壓實驗件}，即S_{水位維持箱}＝(5～15)×S_{打壓實驗件}；

打開排出截止閥(16)，關閉連通截止閥(11)和調節閥(4)，打開水位維持箱溢流閥(10)、儲水箱溢流閥(1)和補水截止閥(17)，啟動補水泵(18)，通過補水管道(19)給儲水箱(2)補水；通過儲水箱液位計(3)，監控儲水箱(2)水位，當儲水箱(2)水位達到儲水箱(2)高度85％時，關閉補水泵(18)，關閉補水截止閥(17)，停止補水；

打開連通截止閥(11)，打開調節閥(4)，通過壓力變送器(13)，監控打壓實驗容器(20)壓力，調節調節(4)開度注水，保持打壓實驗容器(20)的壓力上升，上升速率小于5％/分鐘，當打壓實驗容器(20)壓力達到P1時，關閉調節閥(4)，完成裝置連通、注水；

在較低壓力條件下改變打壓實驗容器(20)壓力進行設備泄漏檢測實驗。

2.根據權利要求1所述的一種在壓力環境維持條件下的設備泄漏檢測實驗系統，其特征在于：所述補水系統通包括補水截止閥(17)、補水泵(18)和補水管道(19)，所述儲水箱(2)頂部通過補水管道(19)相連接，補水管道(19)上設置補水泵(18)和補水截止閥(17)。