[發(fā)明專利]核電站管道泄漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110083167.9
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112927828B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏祖國;毛慶;彭華清;王驕亞;王楷;田駿;臧益明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司;中廣核工程有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): G21C17/017
• 分類號(hào): G21C17/017;G21C17/00;G21D3/06
• 代理公司: 深圳市瑞方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44314
• 代理人: 高瑞

本發(fā)明涉及了一種核電站管道泄漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，該模擬試驗(yàn)系統(tǒng)包括：管道模擬裝置、加熱裝置、泄漏模擬裝置、采集裝置及上位機(jī)；而且，上位機(jī)，用于接收用戶輸入的模擬測(cè)試指令，并獲取加熱狀態(tài)信息及泄漏狀態(tài)信息；根據(jù)加熱狀態(tài)信息，通過調(diào)功柜調(diào)節(jié)加熱管的加熱功率，以使所檢測(cè)的管道溫度達(dá)到核電站管道正常運(yùn)行工況下的溫度；根據(jù)泄漏狀態(tài)信息，控制介質(zhì)發(fā)生裝置輸出相應(yīng)類型的介質(zhì)及對(duì)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)；還用于實(shí)時(shí)獲取介質(zhì)溫濕度信息，并根據(jù)介質(zhì)溫濕度信息確定與當(dāng)前模擬測(cè)試指令相對(duì)應(yīng)的介質(zhì)溫濕度響應(yīng)曲線。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，可模擬核電站管道焊縫處不同的泄漏工況，從而獲取不同因素影響下溫濕度傳感器檢測(cè)信號(hào)的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站管道泄漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

核電站功率運(yùn)行期間，反應(yīng)堆廠房內(nèi)一回路壓力邊界泄漏發(fā)生后，高溫高壓流體在泄漏源閃蒸，形成閃蒸氣體并擴(kuò)散。以反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)為例，管道出現(xiàn)穿壁裂紋泄漏至安全殼內(nèi)的過程，大致可劃分為四個(gè)物理過程：

1.破口處的臨界流過程；

2.水蒸汽在保溫層內(nèi)壁與管道外壁之間的擴(kuò)散過程；

3.蒸汽穿過保溫層進(jìn)入設(shè)備隔間、安全殼空間內(nèi)的擴(kuò)散過程；

4.液態(tài)直接進(jìn)入地坑，濕空氣在冷卻盤管表面內(nèi)冷凝成液體水的過程。

對(duì)于二回路主蒸汽管道泄漏發(fā)生后，則直接進(jìn)入第二階段物理過程，即水蒸汽在保溫層內(nèi)壁與管道外壁之間的擴(kuò)散過程。

針對(duì)第二階段的泄漏監(jiān)測(cè)：由于分子熱運(yùn)動(dòng)加上初始噴射的動(dòng)能，水蒸氣會(huì)在管道與保溫層之間的間隙內(nèi)擴(kuò)散，帶來濕度和溫度的變化，穿越保溫層后彌散到安全殼內(nèi)也有濕度的變化。因此，可通過監(jiān)測(cè)溫濕度的變化來確定是否發(fā)生泄漏。但是，有多個(gè)原因影響探測(cè)的可靠性、安全性，例如，包括：

1.被檢查的管道有水平布置、豎直布置、傾斜布置，不同類型的布置導(dǎo)致水蒸汽在保溫層內(nèi)壁與管道外壁之間的流向不同；

2.相鄰保溫層之間的縫隙(因保溫層是由三個(gè)保溫盒組裝而成，故相鄰保溫盒之間會(huì)有縫隙)，可能改變水蒸汽泄漏傳播流向，對(duì)探測(cè)的可行性產(chǎn)生影響；

3.泄漏的最大流量、流速和溫度，可能會(huì)損壞探頭的敏感元件，影響探頭的安全性；

4.一回路介質(zhì)為高溫高壓水，二回路為高溫高壓蒸汽，不同類型的介質(zhì)對(duì)探頭濕度探測(cè)出的信號(hào)有不同表現(xiàn)；

5.不同工況下，介質(zhì)的溫度、壓力也不同，不同物理參數(shù)泄漏出的介質(zhì)探頭濕度探測(cè)出的信號(hào)變化有不同表現(xiàn)；

6.不同裂紋大小，泄漏的流量不同，濕度探測(cè)出的信號(hào)變化有不同表現(xiàn)；

7.在管道軸線上，周向上不同泄漏位置，濕度探測(cè)出的信號(hào)變化有不同表現(xiàn)。

為了研究在以上不同因素的影響下，溫濕度探頭探測(cè)出的信號(hào)變化的不同表現(xiàn)，需要設(shè)計(jì)一套試驗(yàn)裝置來驗(yàn)證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種核電站管道泄漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種核電站管道泄漏模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：管道模擬裝置、加熱裝置、泄漏模擬裝置、采集裝置及上位機(jī)；其中，

所述管道模擬裝置包括：用于模擬核電站管道的主模擬管道；套設(shè)在所述主模擬管道外圍的保溫層；用于支撐所述主模擬管道的支架；

所述加熱裝置包括：分散設(shè)置在所述主模擬管道內(nèi)壁的多個(gè)加熱管；用于調(diào)節(jié)所述加熱管的加熱功率的調(diào)功柜；