[发明专利]充压测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于设备测试领域，具体针对AP1000核电站安全壳内压力检测装置的一种充压测试系统及方法。

背景技术

目前，在常规核电站中对安全壳内压力的检测，采用如图1所示的压力检测装置1。该压力检测装置1主要包括不锈钢管11和压力变送器12，其中不锈钢管11穿透安全壳13，一端位于安全壳13的内部，另一端位于安全壳13的外部与压力变送器12连接。该压力检测装置1通过不锈钢管11将安全壳13的内部气体引导至位于安全壳13外部的压力变送器12处，压力变送器12将气体压力转换为压力电信号，并传输至控制系统，从而实现对安全壳内部气体压力的检测。

但是，在采用上述压力检测装置1进行安全壳内部气体压力的检测过程中，存在着安全壳内部放射性物质伴随着气体通过不锈钢管11泄漏至安全壳13外部的风险，从而对外界环境造成污染。

AP1000作为中国第三代核电站，在研发设计上对设备的运行安全和环境保护提出了更高的要求。因此，在AP1000核电站中，采用了如图2所示的压力检测装置2，该压力检测装置2包括压力变送器12，压力膜盒21以及毛细管22。其中，毛细管22穿过安全壳13，一端位于安全壳13的外部与压力变送器12连接，另一端位于安全壳13的内部与压力膜盒21连接。这样通过压力膜盒21对安全壳13内的气体压力进行检测，并借助压力膜盒21和毛细管22内的压力传递介质，例如硅油，将安全壳13内的气体压力传递至位于安全壳13外部的压力变送器12处，从而避免了安全壳13内部放射性物质在压力检测和传递过程中发生泄漏的问题。

但是，由于压力膜盒21中膜片两侧压差的设计允许值不能超过34.5KPa，即压力膜盒21内部和测压面之间的压力差不能超过34.5KPa，而且毛细管22的外径尺寸为4.23mm，壁厚为1.65mm，其管壁的设计承受压力值只有2.48MPa。因此，在安装前的充压测试中发现，采用常规直接充压测试的方法对该压力检测装置2进行安装前的充压测试时，存在充入和释放气体压力不稳定的问题。当充入和释放气体的压力峰值超出压力膜盒21中膜片两侧压力差值或毛细管22的管壁所承受压力值时，就会造成压力膜盒21和毛细管22的破坏。

发明内容

为了解决采用常规测试方法对AP1000核电站中压力检测装置进行充压测试时，存在充入和释放气体压力不稳定的情况，而造成压力检测装置破坏的问题，本发明提出了一种针对AP1000核电站安全壳内压力检测装置的充压测试系统及方法。该充压测试系统，包括压力源和缓冲罐；所述压力源的出口端与所述缓冲罐的进口端连接，所述缓冲罐的出口端与待测试压力检测装置中的压力膜盒连接；其中，所述缓冲罐的出口端设有三通，所述三通的第一端口与所述缓冲罐的出口端连通，第二端口与压力膜盒的测压面连接，第三端口与压力膜盒的注油口连接。

优选的，所述缓冲罐上设有第一压力表；所述压力膜盒的测压面处设有第二压力表；所述压力膜盒的注油口处设有第三压力表。

优选的，所述缓冲罐的进口端设有第一截止阀；所述缓冲罐的出口端设有第二截止阀，且所述第二截止阀位于所述三通的上游位置；所述缓冲罐的排气口设有第三截止阀。

优选的，该充压测试系统还包括固定组件，用于安装和固定所述压力膜盒。

进一步优选的，所述固定组件包括安装板、石墨垫片和法兰；所述石墨垫片为环形结构，中间设有通孔；所述法兰中间设有轴向的螺纹通孔，所述螺纹通孔与所述三通的第二端口连通；所述压力膜盒的背面贴靠在所述安装板上；所述压力膜盒的测压面与所述石墨垫片接触，并通过所述法兰将所述石墨垫片紧贴在所述压力膜盒的测压面上；所述压力膜盒的测压面、石墨垫片以及法兰三者之间形成密闭空间，所述密闭空间与所述法兰的螺纹通孔接通。

一种采用上述任意一种充压测试系统进行充压测试的方法，包括以下步骤：

第一步：测试系统装置连接；所述压力源、缓冲罐、压力膜盒通过管路相互连接，压力膜盒与压力变送器通过毛细管连接；

第二步：分梯次充压操作；通过所述缓冲罐对所述压力膜盒和所述毛细管进行分梯次充压操作，直至所述压力膜盒或所述毛细管的内部气体压力达到设计压力值；

第三步：进行密封性检测；对所述压力检测装置中各连接处以及所述毛细管自身进行密封性检测；

第四步：分梯次释压操作；通过所述缓冲罐对所述压力膜盒和所述毛细管的内部气体进行分梯次释压操作，直至所述压力膜盒和所述毛细管的内部气体压力完成释放；

第五步：测试系统拆除，完成测试操作。

优选的，所述分梯次充压操作包括以下过程：