一种安全门在线校验的系统的制作方法

专利检索2022-05-11  8



1.本实用新型属于能源化工技术领域,具体涉及一种安全门在线校验的系统。


背景技术:

2.在锅炉蒸汽系统、高温气冷堆一回路系统及二回路蒸汽系统、压水堆核电站的二回路系统都必须设计安全门,安全门是系统安全的重要保证,其启座压力和回座压力必须准确。
3.安全门的启座压力和回座压力在冷态工况和热态工况有一定的差别,因此即使安全门在试验台架上整定完后,在系统热态运行中也必须进行热态校验。
4.对于高压、高温、大容量的气体容器,直接将系统压力升高的安全门动作值,再通过系统泄压至安全门的回座,这种整定安全门的方法危险性较高:
5.(1)一般安全门启座压力都是超过系统正常运行压力的,升压至启座压力容易使系统损坏;
6.(2)安全门启座和回座压力有一定差值,对于高压、大容量系统,安全阀长时间排气,会损伤安全阀密封面,使得安全门泄露;
7.(3)安全门的调校过程容易造成人员的噪音、烫伤等损害。
8.(4)对于高温气冷堆核电站而言,除了上述危害外,排出大量氦气,会造成巨大的浪费。
9.目前安全门在线校验一般都采用油压千斤顶助力来整定安全门。这种方法是在系统压力接近(低于)安全门动作压力时,在安全门门杆上连接油压千斤顶,用千斤顶拉起安全门,记录系统压力和千斤顶压力,来计算安全门启座压力。但由于千斤顶的油压缩和膨胀系数很小,安全门启座后,千斤顶就与阀杆脱开,千斤顶的助力很快消失,安全门立即回座,无法测取安全门的回座压力值,因此也无法校验安全门的回座压力。
10.如果安全门的回座压力高,安全门容易频繁动作,损伤安全门,同时也使得系统很不稳定。若果安全门的回座压力低,安全门动作后,安全门长时间排气不能回座,会吹坏安全门的密封面,损坏安全门,同时使得大量系统工质外排。
11.高温气冷堆核电站一回路系统工质大量外排,存在以下问题:
12.(1)高温气冷堆核电站在运行中,一回路工质携带有大量带有放射性的粉尘,一回路系统工质大量外排,会造成环境放射性污染;
13.(2)一回路工质大量外排,造成反应堆冷却剂丧失,会引起核事故;
14.(3)氦气比较昂贵,会造成经济损失。


技术实现要素:

15.本实用新型的目的在于针对目前安全门在线校验存在的问题,提供了一种安全门在线校验的系统。
16.本实用新型采用如下技术方案来实现的:
17.一种安全门在线校验的系统,包括储气罐、充气阀、排气阀、充气管、充气接头、上罩壳内筒、上罩壳外筒、环形弹性气囊和下罩壳;其中,
18.储气罐的出口接在充气阀的入口,充气阀的出口分两股,一股接在排气阀的入口,另一股为充气管,充气管通过软管接在充气接头上,充气接头通过管道穿过上罩壳外筒接在环形弹性气囊的入口,上罩壳内筒焊接在上罩壳外筒上壁,上罩壳内筒和上罩壳外筒倒插在下罩壳内部。
19.本实用新型进一步的改进在于,上罩壳外筒倒扣在下罩壳内,上罩壳外筒能够在下罩壳内上下滑动,环形弹性气囊置于上罩壳外筒、上罩壳内筒和下罩壳之间,环形弹性气囊与上罩壳外筒顶部的接触面积为a,当环形弹性气囊通过充气阀充气时,上罩壳外筒能够向上滑动,当环形弹性气囊通过排气阀排气时,上罩壳外筒能够向下滑动。
20.本实用新型进一步的改进在于,环形弹性气囊上有压力、温度测点,能够读取环形弹性气囊内气体的压力b。
21.本实用新型进一步的改进在于,还包括阀杆延长杆、限位器、连杆器、安全门阀杆、安全门调整螺母、弹簧压板、安全门外罩壳和系统管道;
22.其中阀杆延长杆通过连杆器连接在安全门阀杆上,阀杆延长杆上有螺纹,通过限位器在阀杆延长杆的上下旋动,给上罩壳外筒定位,弹簧压板套装在安全门阀杆上,安全门阀杆上有螺纹,安全门调整螺母旋在安全门阀杆上的螺纹上,通过安全门调整螺母在安全门阀杆的上下旋动,推动弹簧压板上下移动来调整安全门的启座压力,安全门外罩壳安装在系统管道上,下罩壳固定在安全门外罩壳上。
23.本实用新型进一步的改进在于,上罩壳外筒顶上中间和下罩壳底部中间有同心穿孔,环形弹性气囊是环形气囊,安全门阀杆和阀杆延长杆穿过下罩壳、环形弹性气囊和上罩壳外筒。
24.本实用新型进一步的改进在于,储气罐上有充气装置,并设置有储气罐温度压力测点,当储气罐内的压力低时,通过充气装置向储气罐冲压,通过储气罐温度压力测点能够检测储气罐的温度压力。
25.本实用新型进一步的改进在于,还包括安全门阀瓣,安全门阀瓣连接在安全门阀杆上,安全门阀瓣的受力面积为c。
26.本实用新型进一步的改进在于,还包括系统管道温度压力测点,系统管道温度压力测点能够测量系统管道压力d。
27.本实用新型至少具有如下有益的技术效果:
28.本实用新型提供的一种安全门在线校验的系统,具有以下几方面明显的优点:
29.(1)可以热态、在线校验安全门,安全门的动作值比较准确;
30.(2)可以在不超过系统工作压力的工况校验安全门的启座压力,减少了安全门校验给系统设备带来的风险;
31.(3)可以准确测试安全门的回座压力,增加了系统运行的安全稳定性。
附图说明
32.图1为本实用新型一种安全门在线校验的系统的结构框图。
33.图2为本实用新型储气罐部分的局部放大图。
34.附图标记说明:
35.1、阀杆延长杆,2、限位器,3、连杆器,4、上罩壳内筒,5、环形弹性气囊,6、上罩壳外筒,7、下罩壳,8、充气接头,9、安全门阀杆,10、安全门调整螺母,11、弹簧压板,12、安全门外罩壳,13、安全门阀瓣,14、系统管道温度压力测点,15、系统管道,16、储气罐温度压力测点,17、充气装置,18、充气阀,19、储气罐,20、排气阀,21、充气管。
具体实施方式
36.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
37.如图1和图2所示,本实用新型提供的一种安全门在线校验的系统,包括储气罐19、充气阀18、排气阀20、充气管21、充气接头8、上罩壳内筒4、上罩壳外筒6、环形弹性气囊5、下罩壳7、阀杆延长杆1、限位器2、连杆器3、安全门阀杆9、安全门调整螺母10、弹簧压板11、安全门外罩壳12、安全门阀瓣13、系统管道温度压力测点14和系统管道15。
38.其中,储气罐19的出口接在充气阀18的入口,充气阀18的出口分两股,一股接在排气阀20的入口,另一股为充气管21,充气管21通过软管接在充气接头8上,充气接头8通过管道穿过上罩壳外筒6接在环形弹性气囊5的入口,上罩壳内筒4焊接在上罩壳外筒6上壁,上罩壳内筒4和上罩壳外筒6倒插在下罩壳7内部。
39.上罩壳外筒6倒扣在下罩壳7内,上罩壳外筒6能够在下罩壳7内上下滑动,环形弹性气囊5置于上罩壳外筒6、上罩壳内筒4和下罩壳7之间,环形弹性气囊5与上罩壳外筒6顶部的接触面积为a,当环形弹性气囊5通过充气阀18充气时,上罩壳外筒6能够向上滑动,当环形弹性气囊5通过排气阀20排气时,上罩壳外筒6能够向下滑动。
40.环形弹性气囊5上有压力、温度测点,能够读取环形弹性气囊5内气体的压力b。
41.阀杆延长杆1通过连杆器3连接在安全门阀杆9上,阀杆延长杆1上有螺纹,通过限位器2在阀杆延长杆1的上下旋动,给上罩壳外筒6定位,弹簧压板11套装在安全门阀杆9上,安全门阀杆9上有螺纹,安全门调整螺母10旋在安全门阀杆9上的螺纹上,通过安全门调整螺母10在安全门阀杆9的上下旋动,推动弹簧压板11上下移动来调整安全门的启座压力,安全门外罩壳12安装在系统管道15上,下罩壳7固定在安全门外罩壳12上。
42.上罩壳外筒6顶上中间和下罩壳7底部中间有同心穿孔,环形弹性气囊5是环形气囊,安全门阀杆9和阀杆延长杆1穿过下罩壳7、环形弹性气囊5和上罩壳外筒6。
43.储气罐19上有充气装置17,并设置有储气罐温度压力测点16,当储气罐19内的压力低时,通过充气装置17向储气罐19冲压,通过储气罐温度压力测点16能够检测储气罐19的温度压力。
44.安全门阀瓣13连接在安全门阀杆9上,安全门阀瓣13的受力面积为c,系统管道温度压力测点14能够测量系统管道压力d。
45.本实用新型提供的一种安全门在线校验的系统,工作时,包括以下步骤:
46.1)在整定安全门之前,查取环形弹性气囊5与上罩壳顶部的接触面积为a、安全门阀瓣13的受力面积为c,计算这两个面积的系数e,e=a/c;
47.2)查取安全门在试验台整定的启座压力f和回座压力g,计算启座压力和回座压力差h,h=f

g;
48.3)将下罩壳7安装在安全门外罩壳12上;
49.4)将阀杆延长杆1通过连杆器3连接在安全门阀杆9上;
50.5)将环形弹性气囊5和上罩壳外筒6依次套在安全门阀杆9和阀杆延长杆1上;
51.6)将限位器2旋套在阀杆延长杆1上;
52.7)连接好储气罐19、充气阀18、排气阀20、充气管21、充气接头8、环形弹性气囊5;
53.8)提高系统压力至j左右,j=0.95g;
54.9)通过充气装置17给储气罐19冲压,使其压力为i,i=2*e*(h g

j);
55.10)通过充气阀18向环形弹性气囊5充气,当安全阀启座后记录安全阀动作时环形弹性气囊5内气体的压力b1和系统压力j1,安全阀的启座压力为k1,k1=e*b1 j1;
56.11)迅速关闭充气阀18,缓慢打开排气阀20,环形弹性气囊5排气,同时系统也向外排气,当安全阀回座时记录环形弹性气囊5内气体的压力b2和系统压力j2,安全阀的回座压力为k2,k2=e*b2 j2。
57.实施例
58.高温气冷堆一回路容积大约为400m3,设计第一安全门启座压力为7.9mpa,回座压力为6.9mpa,安全门排放量为0.17kg/s。第二安全门启座压力为8.4mpa,回座压力为6.9mpa,安全门排放量为11kg/s。安全门整定需要在250℃进行,如果采用实际校验安全门,每校验一次第一安全门需要排出氦气400kg,排气时长约2300秒。每校验一次第二安全门需要排出氦气600kg,排气时长50秒。而采用本实用新型所采用的方法,每校验一次第一安全门需要排出氦气0.4kg,排气时长约2秒,安全门冲刷时间大大减少,有利于避免安全门密封面的损坏。每校验一次第二安全门需要排出氦气20kg,排气时长约2秒,氦气损失大大减少,每次节约费用从几十万到几百万(氦气每公斤费用在1000元到3000元之间)。
59.虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。
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