核電站安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)研究現(xiàn)狀

摘 要：該文介紹了核電站安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的方法、原理及特點(diǎn)，并詳細(xì)闡述了國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：隔離閥 密封性 流量補(bǔ)充法

中圖分類號(hào)：TB1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關(guān)注。核電站在生產(chǎn)大量電力的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生放射性物質(zhì)，一旦泄漏，后果不堪設(shè)想。安全殼隔離閥是核電站最后一道屏障的重要組成部分，其具有良好的密封性成為維護(hù)公眾安全的重要前提之一，其密封性在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書中做了嚴(yán)格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測(cè)方法

密封檢測(cè)的方法種類很多，常見的主要有流量補(bǔ)充法、流量收集法、壓力衰減法、皂泡檢漏法、水泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法、抽真空升壓檢漏法和各種無(wú)損探傷等。

有些方法只能對(duì)密封性定性判斷無(wú)法對(duì)泄漏定量測(cè)量。如：皂泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法和各種無(wú)損探傷等，故此類方法不適用隔離閥密封性試驗(yàn)。

水泡檢漏法因需將試驗(yàn)對(duì)象放入水中，對(duì)已安裝在管道上的隔離閥來(lái)說(shuō)無(wú)法實(shí)施，故此法只用在隔離閥出廠試驗(yàn)中。

抽真空升壓檢漏法因其試驗(yàn)壓力至多只能接近于0 Pa·a（即-0.1 MPa·g），故無(wú)法滿足隔離閥密封性試驗(yàn)要求。

2 常用檢測(cè)方法的原理和特點(diǎn)

在隔離閥密封性試驗(yàn)中選用哪種方法，要根據(jù)試驗(yàn)所需的準(zhǔn)確度、精密度、靈敏度、測(cè)量持續(xù)時(shí)間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗(yàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補(bǔ)充法。

2.1 壓力衰減法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)空間壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計(jì)算出空間的泄漏率。向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，使此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力。空間泄漏率是通過(guò)從泄漏點(diǎn)處測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)流出此空間的流量而得到的。

因試驗(yàn)中泄漏點(diǎn)通常不唯一，甚至無(wú)法找到泄漏點(diǎn)，故給在泄漏點(diǎn)處測(cè)量帶來(lái)了不便，也使測(cè)量泄漏率比實(shí)際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗(yàn)結(jié)論存在風(fēng)險(xiǎn)。但此法較直觀，可作其他方法的驗(yàn)證補(bǔ)充。

2.3 流量補(bǔ)充法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力后，調(diào)節(jié)充入試驗(yàn)介質(zhì)的量，使空間保持壓力恒定，試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量就是試驗(yàn)介質(zhì)從空間泄漏的流量。通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補(bǔ)充法因測(cè)量參數(shù)少，測(cè)量持續(xù)時(shí)間短，試驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確，成為首選方法。

3 試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外儀器

對(duì)隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，很多國(guó)內(nèi)外的設(shè)備都停留在十年甚至更早的技術(shù)水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用機(jī)械式指針壓力表，其試驗(yàn)方法僅根據(jù)相應(yīng)時(shí)間內(nèi)被測(cè)空間壓力的下降量來(lái)估計(jì)泄漏率大小。測(cè)量只能大概估計(jì)泄漏率范圍，無(wú)法具體測(cè)量泄漏率數(shù)值，試驗(yàn)方案略顯草率。

法國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用浮子流量計(jì)和機(jī)械指針壓力表，通過(guò)浮子流量計(jì)來(lái)測(cè)量被測(cè)空間的泄漏率。浮子流量計(jì)采用均勻刻度，需人工查表來(lái)?yè)Q算流量值，測(cè)量過(guò)程中會(huì)引入視覺(jué)誤差。因浮子流量計(jì)為體積流量計(jì)的一種，故還需進(jìn)行溫度修正，這給測(cè)量帶來(lái)了不便，測(cè)量的準(zhǔn)確度不高。

美國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器選用熱式質(zhì)量流量計(jì)，無(wú)需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號(hào)傳輸，易受干擾。

3.2 國(guó)內(nèi)儀器及發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器在吸收新科技后，從設(shè)計(jì)選型上進(jìn)行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)，該流量計(jì)除了具有熱式質(zhì)量流量計(jì)固有的優(yōu)點(diǎn)外，還具有數(shù)字信號(hào)傳輸、靈敏度高、啟動(dòng)工作壓力低和重量輕等優(yōu)點(diǎn)；儀器采用雙單片機(jī)控制，其使工作效率更快；液晶屏顯示參數(shù)，顯示的信息量更大、耗電量更低；內(nèi)置高精時(shí)間芯片，可與流量計(jì)聯(lián)合進(jìn)行流量累計(jì)測(cè)量；通過(guò)RS232總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機(jī)對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4 結(jié)語(yǔ)

流量補(bǔ)充法作為安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的一種檢測(cè)手段，在核電站應(yīng)用廣泛。相對(duì)于一些國(guó)外設(shè)備，我國(guó)試驗(yàn)儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)、雙單片機(jī)控制和液晶顯示，其具有準(zhǔn)確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗(yàn)氣體檢漏儀開發(fā)應(yīng)用[M].河北：河北科技大學(xué)， 2012.

[2] ANSI/ANS-56.8-2002， Containment System Leakage Testing Requirements.

[3] NB/T20018-2010.核電廠安全殼密封性試驗(yàn).endprint

摘 要：該文介紹了核電站安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的方法、原理及特點(diǎn)，并詳細(xì)闡述了國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：隔離閥 密封性 流量補(bǔ)充法

中圖分類號(hào)：TB1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關(guān)注。核電站在生產(chǎn)大量電力的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生放射性物質(zhì)，一旦泄漏，后果不堪設(shè)想。安全殼隔離閥是核電站最后一道屏障的重要組成部分，其具有良好的密封性成為維護(hù)公眾安全的重要前提之一，其密封性在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書中做了嚴(yán)格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測(cè)方法

密封檢測(cè)的方法種類很多，常見的主要有流量補(bǔ)充法、流量收集法、壓力衰減法、皂泡檢漏法、水泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法、抽真空升壓檢漏法和各種無(wú)損探傷等。

有些方法只能對(duì)密封性定性判斷無(wú)法對(duì)泄漏定量測(cè)量。如：皂泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法和各種無(wú)損探傷等，故此類方法不適用隔離閥密封性試驗(yàn)。

水泡檢漏法因需將試驗(yàn)對(duì)象放入水中，對(duì)已安裝在管道上的隔離閥來(lái)說(shuō)無(wú)法實(shí)施，故此法只用在隔離閥出廠試驗(yàn)中。

抽真空升壓檢漏法因其試驗(yàn)壓力至多只能接近于0 Pa·a（即-0.1 MPa·g），故無(wú)法滿足隔離閥密封性試驗(yàn)要求。

2 常用檢測(cè)方法的原理和特點(diǎn)

在隔離閥密封性試驗(yàn)中選用哪種方法，要根據(jù)試驗(yàn)所需的準(zhǔn)確度、精密度、靈敏度、測(cè)量持續(xù)時(shí)間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗(yàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補(bǔ)充法。

2.1 壓力衰減法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)空間壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計(jì)算出空間的泄漏率。向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，使此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力。空間泄漏率是通過(guò)從泄漏點(diǎn)處測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)流出此空間的流量而得到的。

因試驗(yàn)中泄漏點(diǎn)通常不唯一，甚至無(wú)法找到泄漏點(diǎn)，故給在泄漏點(diǎn)處測(cè)量帶來(lái)了不便，也使測(cè)量泄漏率比實(shí)際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗(yàn)結(jié)論存在風(fēng)險(xiǎn)。但此法較直觀，可作其他方法的驗(yàn)證補(bǔ)充。

2.3 流量補(bǔ)充法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力后，調(diào)節(jié)充入試驗(yàn)介質(zhì)的量，使空間保持壓力恒定，試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量就是試驗(yàn)介質(zhì)從空間泄漏的流量。通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補(bǔ)充法因測(cè)量參數(shù)少，測(cè)量持續(xù)時(shí)間短，試驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確，成為首選方法。

3 試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外儀器

對(duì)隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，很多國(guó)內(nèi)外的設(shè)備都停留在十年甚至更早的技術(shù)水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用機(jī)械式指針壓力表，其試驗(yàn)方法僅根據(jù)相應(yīng)時(shí)間內(nèi)被測(cè)空間壓力的下降量來(lái)估計(jì)泄漏率大小。測(cè)量只能大概估計(jì)泄漏率范圍，無(wú)法具體測(cè)量泄漏率數(shù)值，試驗(yàn)方案略顯草率。

法國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用浮子流量計(jì)和機(jī)械指針壓力表，通過(guò)浮子流量計(jì)來(lái)測(cè)量被測(cè)空間的泄漏率。浮子流量計(jì)采用均勻刻度，需人工查表來(lái)?yè)Q算流量值，測(cè)量過(guò)程中會(huì)引入視覺(jué)誤差。因浮子流量計(jì)為體積流量計(jì)的一種，故還需進(jìn)行溫度修正，這給測(cè)量帶來(lái)了不便，測(cè)量的準(zhǔn)確度不高。

美國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器選用熱式質(zhì)量流量計(jì)，無(wú)需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號(hào)傳輸，易受干擾。

3.2 國(guó)內(nèi)儀器及發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器在吸收新科技后，從設(shè)計(jì)選型上進(jìn)行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)，該流量計(jì)除了具有熱式質(zhì)量流量計(jì)固有的優(yōu)點(diǎn)外，還具有數(shù)字信號(hào)傳輸、靈敏度高、啟動(dòng)工作壓力低和重量輕等優(yōu)點(diǎn)；儀器采用雙單片機(jī)控制，其使工作效率更快；液晶屏顯示參數(shù)，顯示的信息量更大、耗電量更低；內(nèi)置高精時(shí)間芯片，可與流量計(jì)聯(lián)合進(jìn)行流量累計(jì)測(cè)量；通過(guò)RS232總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機(jī)對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4 結(jié)語(yǔ)

流量補(bǔ)充法作為安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的一種檢測(cè)手段，在核電站應(yīng)用廣泛。相對(duì)于一些國(guó)外設(shè)備，我國(guó)試驗(yàn)儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)、雙單片機(jī)控制和液晶顯示，其具有準(zhǔn)確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗(yàn)氣體檢漏儀開發(fā)應(yīng)用[M].河北：河北科技大學(xué)， 2012.

[2] ANSI/ANS-56.8-2002， Containment System Leakage Testing Requirements.

[3] NB/T20018-2010.核電廠安全殼密封性試驗(yàn).endprint

摘 要：該文介紹了核電站安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的方法、原理及特點(diǎn)，并詳細(xì)闡述了國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：隔離閥 密封性 流量補(bǔ)充法

中圖分類號(hào)：TB1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關(guān)注。核電站在生產(chǎn)大量電力的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生放射性物質(zhì)，一旦泄漏，后果不堪設(shè)想。安全殼隔離閥是核電站最后一道屏障的重要組成部分，其具有良好的密封性成為維護(hù)公眾安全的重要前提之一，其密封性在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書中做了嚴(yán)格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測(cè)方法

密封檢測(cè)的方法種類很多，常見的主要有流量補(bǔ)充法、流量收集法、壓力衰減法、皂泡檢漏法、水泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法、抽真空升壓檢漏法和各種無(wú)損探傷等。

有些方法只能對(duì)密封性定性判斷無(wú)法對(duì)泄漏定量測(cè)量。如：皂泡檢漏法、超聲波檢漏法、示蹤檢漏法和各種無(wú)損探傷等，故此類方法不適用隔離閥密封性試驗(yàn)。

水泡檢漏法因需將試驗(yàn)對(duì)象放入水中，對(duì)已安裝在管道上的隔離閥來(lái)說(shuō)無(wú)法實(shí)施，故此法只用在隔離閥出廠試驗(yàn)中。

抽真空升壓檢漏法因其試驗(yàn)壓力至多只能接近于0 Pa·a（即-0.1 MPa·g），故無(wú)法滿足隔離閥密封性試驗(yàn)要求。

2 常用檢測(cè)方法的原理和特點(diǎn)

在隔離閥密封性試驗(yàn)中選用哪種方法，要根據(jù)試驗(yàn)所需的準(zhǔn)確度、精密度、靈敏度、測(cè)量持續(xù)時(shí)間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗(yàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補(bǔ)充法。

2.1 壓力衰減法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)空間壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計(jì)算出空間的泄漏率。向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，使此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力。空間泄漏率是通過(guò)從泄漏點(diǎn)處測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)流出此空間的流量而得到的。

因試驗(yàn)中泄漏點(diǎn)通常不唯一，甚至無(wú)法找到泄漏點(diǎn)，故給在泄漏點(diǎn)處測(cè)量帶來(lái)了不便，也使測(cè)量泄漏率比實(shí)際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗(yàn)結(jié)論存在風(fēng)險(xiǎn)。但此法較直觀，可作其他方法的驗(yàn)證補(bǔ)充。

2.3 流量補(bǔ)充法

向被測(cè)空間內(nèi)充入試驗(yàn)介質(zhì)，當(dāng)此空間達(dá)到試驗(yàn)壓力后，調(diào)節(jié)充入試驗(yàn)介質(zhì)的量，使空間保持壓力恒定，試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量就是試驗(yàn)介質(zhì)從空間泄漏的流量。通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間試驗(yàn)介質(zhì)充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補(bǔ)充法因測(cè)量參數(shù)少，測(cè)量持續(xù)時(shí)間短，試驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確，成為首選方法。

3 試驗(yàn)儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外儀器

對(duì)隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，很多國(guó)內(nèi)外的設(shè)備都停留在十年甚至更早的技術(shù)水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用機(jī)械式指針壓力表，其試驗(yàn)方法僅根據(jù)相應(yīng)時(shí)間內(nèi)被測(cè)空間壓力的下降量來(lái)估計(jì)泄漏率大小。測(cè)量只能大概估計(jì)泄漏率范圍，無(wú)法具體測(cè)量泄漏率數(shù)值，試驗(yàn)方案略顯草率。

法國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)設(shè)備采用浮子流量計(jì)和機(jī)械指針壓力表，通過(guò)浮子流量計(jì)來(lái)測(cè)量被測(cè)空間的泄漏率。浮子流量計(jì)采用均勻刻度，需人工查表來(lái)?yè)Q算流量值，測(cè)量過(guò)程中會(huì)引入視覺(jué)誤差。因浮子流量計(jì)為體積流量計(jì)的一種，故還需進(jìn)行溫度修正，這給測(cè)量帶來(lái)了不便，測(cè)量的準(zhǔn)確度不高。

美國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器選用熱式質(zhì)量流量計(jì)，無(wú)需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號(hào)傳輸，易受干擾。

3.2 國(guó)內(nèi)儀器及發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的隔離閥密封性試驗(yàn)儀器在吸收新科技后，從設(shè)計(jì)選型上進(jìn)行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)，該流量計(jì)除了具有熱式質(zhì)量流量計(jì)固有的優(yōu)點(diǎn)外，還具有數(shù)字信號(hào)傳輸、靈敏度高、啟動(dòng)工作壓力低和重量輕等優(yōu)點(diǎn)；儀器采用雙單片機(jī)控制，其使工作效率更快；液晶屏顯示參數(shù)，顯示的信息量更大、耗電量更低；內(nèi)置高精時(shí)間芯片，可與流量計(jì)聯(lián)合進(jìn)行流量累計(jì)測(cè)量；通過(guò)RS232總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機(jī)對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4 結(jié)語(yǔ)

流量補(bǔ)充法作為安全殼隔離閥密封性試驗(yàn)的一種檢測(cè)手段，在核電站應(yīng)用廣泛。相對(duì)于一些國(guó)外設(shè)備，我國(guó)試驗(yàn)儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質(zhì)量流量計(jì)、雙單片機(jī)控制和液晶顯示，其具有準(zhǔn)確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗(yàn)氣體檢漏儀開發(fā)應(yīng)用[M].河北：河北科技大學(xué)， 2012.

[2] ANSI/ANS-56.8-2002， Containment System Leakage Testing Requirements.

[3] NB/T20018-2010.核電廠安全殼密封性試驗(yàn).endprint