[發明專利]一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置及其試驗方法

在審

• 申請號: 202011014346.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112146820A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 武怡明
• 申請（專利權）人: 華能山東石島灣核電有限公司
• 主分類號: G01M3/22
• 分類號: G01M3/22;G01M3/28;G01M3/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

1.一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置，包括高壓氦氣瓶(9)和高壓氮氣瓶(10)，其特征在于：高壓氦氣瓶(9)的出口端通過管路連接第一針型調節閥(11a)的進口端，高壓氮氣瓶(10)的出口端通過管路連接第二針型調節閥(11b)的進口端，第一針型調節閥(11a)的出口端與第二針型調節閥(11b)的出口端管路匯合后連接夾具(4)的進氣端，夾具(4)的出氣端管路分為兩支，其中一支連接檢測閥(14)的進氣端，檢測閥(14)的出氣端通過管路連接檢測口(15)，另一支連接泄壓閥(13)的進氣端，泄壓閥(13)的出氣端通過管路連接卸壓口(16)。

2.根據權利要求1所述的一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置，其特征在于：所述夾具(4)包括氦氣介質閥門(3)，氦氣介質閥門(3)中間氣道的兩端分別插有內置式接頭(2)的一端，內置式接頭(2)的另一端插入兩側鋼板(7)內側的內孔(7a)中，兩側鋼板(7)的外側連接有進氣接頭(6)，進氣接頭(6)、鋼板(7)及內置式接頭(2)中心氣道與氦氣介質閥門(3)中間氣道連通，并與夾具(4)兩側管路相連通，兩側鋼板(7)的上下兩端之間通過緊固螺栓(8)連接。

3.根據權利要求1所述的一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置，其特征在于：所述內置式接頭(2)與鋼板內孔(7a)的連接端及內置式接頭(2)插入氦氣介質閥門(3)氣道部分的外周均設有密封O型圈(1)，內置式接頭(2)和氦氣介質閥門(3)的接口位置設有密封墊片(5)。

4.根據權利要求1所述的一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置，其特征在于：所述第一針型調節閥(11a)的出口端與第二針型調節閥(11b)的出口端匯合至夾具(4)之間的管路上設有壓力表(12)。

5.根據權利要求1所述的一種氦氣介質閥門密封性試驗裝置，其特征在于：所述壓力表(12)選用0.4級精密壓力表。

6.一種基于權利要求1至5任一氦氣介質閥門密封性試驗裝置的密封性試驗方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟一、檢查氦氣介質閥門(3)的內部清潔度

目視檢查氦氣介質閥門(3)的進出口有無肉眼可見的雜物，檢查夾具(4)、內置式接頭(2)及氦氣介質閥門(3)之間的O型密封圈(1)及密封墊(5)的外觀，如O型密封圈(1)或密封墊(5)外部有脫皮、掉渣和磨損現象，應更換O型密封圈(1)或密封墊(5)，清潔度檢查完畢后，使用干凈的壓縮空氣對氦氣介質閥門(3)進行吹掃，確保閥腔內部清潔，避免異物進入到氦氣介質閥門(3)的密封面處，造成氦氣介質閥門(3)的內密封指標下降；

步驟二、氦氣閥門氮氣密封性預試驗

將氦氣介質閥門(3)與夾具(4)安裝連接，夾具(4)夾緊氦氣介質閥門(3)，打開高壓氮氣瓶(10)的第二針形調節閥(11b)，向氦氣介質閥門(3)內通入約8.3MPa的氮氣，在氦氣介質閥門(3)密封性試驗裝置的卸壓閥(13)出口處接1根氣管，并將氣管插入水中，保壓15分鐘，對溢出的氣泡進行計數，如在出口處氣泡溢出數≥3氣泡/分鐘，則無需進行下一步的氦檢漏工序，即可判定氦氣介質閥門(3)內漏指標不合格；氦氣介質閥門(3)密封性試驗裝置的泄壓閥(13)出口處收集到的氣泡≤2氣泡/分鐘，則判定氦氣介質閥門(3)氮氣預檢合格；

步驟三、內密封檢測和外密封檢測

步驟二中氮氣內密封試驗合格后，打開高壓氦氣瓶(9)的第一針形調節閥(11a)向氦氣介質閥門(3)內通入氦氣，依次進行氦氣介質閥門(3)的內密封檢測和外密封檢測：

1)內密封檢測

關閉被檢氦氣介質閥門(3)，向閥門(3)內充入8.3MPa的氦氣，保壓15分鐘，將氦檢漏儀(18)與吸槍(17)連接，吸槍(17)伸入被檢氦氣介質閥門(3)下游的檢測口(15)收集泄漏氦原子，讀出氦檢漏儀(18)的讀數，即為氦氣介質閥門(3)的實際內漏率；

2)外密封檢測

將被檢氦氣介質閥門(3)下游的泄壓閥(13)關閉，同時將被檢氦氣介質閥門(3)打開至全開位，向閥門(3)內充入8.3MPa的氦氣，保壓15分鐘；

在通風良好的環境下，檢測環境中沒有形成大量氦氣擴散的情況下(氦氣本底值≤1×10^-7Pa·m³/s)，使用吸槍(17)沿著被檢氦氣介質閥門(3)的中法蘭縫隙緩慢移動一整圈，移動過程中，同時觀察氦檢漏儀(18)讀數，如在某點超過標準值，使用記號筆在該點進行標注，以注明漏點的位置；

對于通風不良或作業空間狹小的環境，采用累積法進行外漏率測量：在氦氣介質閥門(3)上方包裹塑料袋，使得外密封檢測的受檢空間縮小，同時向氦氣介質閥門(3)的塑料袋內通入氮氣，將吸槍(17)插入塑料袋內部，置換塑料袋內的空氣，邊通氮氣，邊檢查氦氣本底值，當氦氣本底值達到10^-8Pam³/s，停止向塑料袋內通入氮氣，并將氮氣管從塑料袋內拔出，封堵開口，將吸槍(17)放置于塑料袋內15分鐘，讀取氦檢漏儀(18)的最終讀數，即為閥門的外漏率；

步驟四、檢測出氦氣介質閥門(3)的內漏率和外漏率后，同合格標準(內漏率≤1×10^-5Pa·m³/s，外漏率≤1×10^-7Pa·m³/s)進行比對，判斷氦氣介質閥門(3)的密封性能是否合格。