[发明专利]核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法

权利要求书

1.核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：该方法为：

在核泄漏发生前，测量O形密封环中的密封结构间隙，即测量上法兰和下法兰密封面之间结构间隙H；

利用O形密封环的密封状态与其弹性变形量、以及上法兰和下法兰密封面之间的结构间隙H之间存在的对应关系，通过监测上法兰和下法兰密封面之间的结构间隙H，评估O形密封环的密封状态；

若O形密封环的密封性能状态良好，则结构间隙H处于相对平稳的状态，O形环保持在其一定压缩量以内；若O形密封环的回弹量增大、密封性能退化时，法兰密封面之间的密封间隙H增大；

从而据此通过实时监测结构间隙H、对O形密封环的密封性能进行评估，从而将压力容器的泄漏状态监测改为密封状态监测，将泄漏发生的事后报警改为事前预警。

2.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：在所述方法中，当截面直径为d的O形密封环装进密封端面的密封槽内，密封槽的深度h小于密封环的直径d，使得两个密封端面存在间隙t，t＝d-h，当螺栓紧固时，两个密封端面对O形密封环施加横向挤压力，使螺旋弹簧的每一圈对金属外壳或内衬产生附加的反弹力，导致O形密封环外壳或外层材料发生变形；

当螺栓紧固到两个密封端面完成接触时，两个密封端面的间隙为零，即t＝0，则O形密封环的端面由圆形被挤压成椭圆形，完全充塞填满密封槽内的空隙，实现密封，并使两个密封面外侧定位空间从H变为H₀，间隙变化量为ΔH＝H-H₀。

3.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：所述O形密封环为弹簧赋能式平面密封件，由缠绕的螺旋弹簧及包覆在弹簧外的两个金属外层组成，螺旋弹簧为弹簧InconeH X750，两个金属外层为镍基合金InconeH600和密封银层Ag。

4.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：沿所述O形密封环圆周的紧固螺栓处对称地设置测点，测点数量大于等于4个，且不超过主螺栓的数量。

5.根据权利要求4所述的核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：所述测点设置有光纤探头，伸入每个法兰紧固主螺栓处的两个密封端面狭小间隙内、获取密封间隙H的信息，通过光纤将信号传输到远端的光纤解调系统，构成全光纤监测系统，并进行远程控制。

6.根据权利要求5所述的核反应堆压力容器O形密封环的密封状态在线监测方法，其特征在于：所述全光纤化监测系统中，从调谐激光器发出的线性扫频光经耦合器后依次到达光纤探头表面和测量面反射，从光纤端面返回的光作为参考光，从测量面反射的光作为信号光；信号光和参考光相遇形成拍频干涉信号被光电探测器接收，采用干涉测量方法进行解调，得到高精度的间隙信息。