主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置及校验方法与流程

专利2025-10-21  15


本发明涉及维修领域,尤其涉及主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置及校验方法。


背景技术:

1、主蒸汽隔离阀(msiv)用于压水堆核电厂二回路主蒸汽系统,是核电厂重要关键的阀门之一,正常运行工况下,阀门处于开启状态,在停堆和事故工况下,接到主蒸汽隔离信号后5秒内自动快速关闭,以对主蒸汽进行快速隔离。

2、为实现msiv快速关闭,“华龙一号”msiv电液部分设计快速泄压功能,其核心部件为互为冗余的2组4个快关电磁阀以及其控制的4个泄压阀。正常工况下,msiv缓慢开启,事故工况下,2组4个电磁阀同时带电,对应泄压阀打开,实现5秒快关功能。

3、“华龙一号”msiv国内首次实现国产化,在机组调试和正常运行期间泄压阀故障频发,常常出现卡涩、泄漏等情况,影响msiv整体性能。由于泄压阀主要依赖进口,其更换费用高,采购周期长,普遍采用的整体更换大大增加机组维修成本。本发明研发一套主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,用于开展泄压阀性能检测,进而指导泄压阀后续的维修工作方向,提高检修的工作效率。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是:提供主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置及校验方法,模拟msiv动作期间泄压阀实际运行工况,测试msiv泄压阀的综合性能,进而指导泄压阀后续的维修工作方向,最终验证维修后泄压阀的性能是否合格,有效避免盲目检修和错修;还可对新投入备件进行检查,以确认其可用性。

2、本发明提供一种蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,包括:msiv模拟体,油箱,进气电磁阀,气液两用泵,两个电磁阀,两个泄压阀,流量控制阀,控制系统;

3、msiv模拟体的上部气缸连接氮气瓶;

4、油箱通过进油管道连接至msiv模拟体的进油口,msiv模拟体的回油口通过回油管道连接至油箱;

5、进气电磁阀与气动泵为一体式结构,设置于进油管道上,气动泵将油箱内的高压抗燃油输送至msiv模拟体;进气电磁阀控制气动泵的开闭;

6、使用气动泵建立msiv模拟体下部油缸油压,通过氮气瓶中氮气的气弹簧功能建立msiv模拟体上部气缸气压;

7、msiv模拟体下部油缸抗燃油经过流量控制阀回流到油箱中;

8、所述回油管路上串联设置有两个泄压阀,每个泄压阀由一个快关电磁阀控制;

9、所述泄压阀的动作情况由位移测量元件进行测量;

10、msiv模拟体的回油口处设置有第一压力测量元件,两个泄压阀之间设置的回油管路上设置有第二压力测量元件,

11、控制系统,用于控制执行机构自动进行功能测试,并进行系统监控、设备调试以及数据回放,对于未通过的功能测试进行报警。

12、在本发明一具体实施方式中,所述油箱中上部设置交叉布置的挡板和排气孔。

13、在本发明一具体实施方式中,所述控制系统包括作为上位机的人机接口和作为下位机的控制器;

14、所述人机接口主体为电脑及对应的软件系统,用于系统和操作人员的交互、接受操作人员的指令以及监控显示系统状态,在显示系统状态的同时,向控制器发送指令控制对应执行机构;

15、所述控制器接收人机接口的指令,并控制对应执行机构,并将执行机构的执行结果或者采集的数据反馈给人机接口。

16、在本发明一具体实施方式中,所述软件系统包括用户登录系统,阀门基本信息录入,功能测试、报警系统,监控系统、设备调试和数据回放;

17、所述功能测试采用顺控方式,当条件满足则自动进行下一步,如果条件无法满足,则中止并报警,功能测试包括位移测试、密封测试和带载测试。

18、在本发明一具体实施方式中,两个所述位移测量元件均采用线性可变差动变压器结构,其中一个位移测量元件的测量杆紧靠阀芯,另外一个位移测量元件的测量杆与泄压阀阀芯一体化设计。

19、在本发明一具体实施方式中,所述流量控制阀为机械式调节阀。

20、本发明还提供一种蒸汽隔离阀泄压阀自动校验方法,利用上述技术方案所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置进行位移测试、密封测试和带载测试。

21、在本发明一具体实施方式中,所述位移测试采用顺控逻辑,当条件满足则自动进行下一步,如果条件无法满足,则中止并报警,具体包括以下步骤:

22、通过控制系统使两个快关电磁阀带电,观察所述快关电磁阀控制的泄压阀的位移情况,确认泄压阀的开启情况;

23、通过控制系统使两个快关电磁阀失电,观察所述快关电磁阀控制的泄压阀的位移情况,确认泄压阀的关闭情况。

24、在本发明一具体实施方式中,所述密封性测试采用顺控逻辑,具体包括以下步骤:

25、当检测靠近msiv模拟体的泄压阀时:判断靠近msiv模拟体的泄压阀前测量压力是否满足前置条件,若满足,则关闭进气电磁阀,两个快关电磁阀保持失电,读取靠近msiv模拟体泄压阀前压力油压值并自动绘制压力曲线,并与设定值进行比较,进而判断靠近msiv模拟体泄压阀的泄漏情况;

26、当检测远离msiv模拟体的泄压阀时:靠近msiv模拟体的泄压阀的快关电磁阀带电,靠近msiv模拟体的泄压阀打开,判断远离msiv模拟体的泄压阀前压力是否满足前置条件,若满足,靠近msiv模拟体的泄压阀的快关电磁阀保持带电,远离msiv模拟体的泄压阀的快关电磁阀失电,读取远离msiv模拟体泄压阀前母管测量压力,并与设定值进行比较,进而判断远离msiv模拟体泄压阀的泄漏情况;

27、如果两个泄压阀均不存在泄漏情况,密封测试成功,试验结束;

28、若任意一个泄压阀存在泄漏,则报警。

29、在本发明一具体实施方式中,所述带载测试采用顺控逻辑,具体包括以下步骤:

30、确认msiv模拟体打开,快关电磁阀均失电;

31、当检测靠近msiv模拟体的泄压阀时:将控制所述靠近msiv模拟体的泄压阀的快关电磁阀短暂带电再失电,通过观察位移测量元件确认靠近msiv模拟体的泄压阀开启又关闭,观察母管压力明显上升并保持较高压力,则说明远离msiv模拟体的泄压阀无泄漏,如果压力降低到预设值,说明远离msiv模拟体的泄压阀泄漏;

32、当检测远离msiv模拟体的泄压阀时:将控制所述远离msiv模拟体的泄压阀的快关电磁阀短暂带电再失电,通过观察位移测量元件确认远离msiv模拟体的泄压阀开启又关闭,经过一端时间,如果母管压力上升至一定值,则说明靠近离msiv模拟体的泄压阀有泄漏;

33、如果两个泄压阀均不存在泄漏情况,带载测试成功,试验结束;

34、若任意一个泄压阀存在泄漏,则报警。

35、与现有技术相比,本发明的主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置及校验方法,具有如下有益效果:

36、(1)在不影响泄压阀整体动作的情况下,能够精确测量泄压阀开启和关闭全过程;

37、(2)能够将实验室泄压阀鉴定方法应用于现场测试,结合现场实际情况开展单个和成套泄压阀性能测试,具体包括位移测试、密封测试和带载测试等;

38、(3)该校验装置软件自动实现泄压阀的自动校验功能、报警功能和回放功能,并能自动生成对应的校验报告。


技术特征:

1.一种蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,包括:msiv模拟体,油箱,进气电磁阀,气液两用泵,两个电磁阀,两个泄压阀,流量控制阀,控制系统;

2.根据权利要求1所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,所述油箱中上部设置交叉布置的挡板和排气孔。

3.根据权利要求1所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,所述控制系统包括作为上位机的人机接口和作为下位机的控制器;

4.根据权利要求3所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,所述软件系统包括用户登录系统,阀门基本信息录入,功能测试、报警系统,监控系统、设备调试和数据回放;

5.根据权利要求1所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,两个所述位移测量元件均采用线性可变差动变压器结构,其中一个位移测量元件的测量杆紧靠阀芯,另外一个位移测量元件的测量杆与泄压阀阀芯一体化设计。

6.根据权利要求1所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置,其特征在于,所述流量控制阀为机械式调节阀。

7.一种蒸汽隔离阀泄压阀自动校验方法,其特征在于,利用权利要求1~5任意一项所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置进行位移测试、密封测试和带载测试。

8.根据权利要求7所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验方法,其特征在于,所述位移测试采用顺控逻辑,当条件满足则自动进行下一步,如果条件无法满足,则中止并报警,具体包括以下步骤:

9.根据权利要求7所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验方法,其特征在于,所述密封性测试采用顺控逻辑,具体包括以下步骤:

10.根据权利要求7所述的蒸汽隔离阀泄压阀自动校验方法,其特征在于,所述带载测试采用顺控逻辑,具体包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及维修领域,尤其涉及主蒸汽隔离阀泄压阀自动校验装置及校验方法。装置包括:MSIV模拟体的上部气缸连接氮气瓶;油箱通过进油管道连接至MSIV模拟体的进油口,MSIV模拟体的回油口通过回油管道连接至油箱;进气电磁阀与气动泵为一体式结构,设置于进油管道上,气动泵将油箱内的高压抗燃油输送至MSIV模拟体;进气电磁阀控制气动泵的启停;MSIV模拟体下部油缸抗燃油经过流量控制阀回流到油箱中;所述回油管路上串联设置有两个泄压阀,每个泄压阀由一个快关电磁阀控制;所述泄压阀的动作情况由位移测量元件进行测量;MSIV模拟体的回油口处设置有第一压力测量元件,两个泄压阀之间设置的回油管路上设置有第二压力测量元件。控制系统,用于控制执行机构自动进行功能测试,并进行系统监控、设备调试以及数据回放,对于未通过的功能测试进行报警。本发明模拟MSIV动作期间泄压阀实际运行工况,测试MSIV泄压阀的综合性能,进而指导泄压阀后续的维修工作方向,最终验证维修后泄压阀的性能是否合格,有效避免盲目检修和错修;还可对新投入备件进行检查,以确认其可用性。

技术研发人员:黄甦,韩大地,刘心愿,王冲,陈希飞,孙道鹤,靳松,王其新,赵启玄,尤兵,刘仁朋,李本荣,商海龙
受保护的技术使用者:福建福清核电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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