CN105092182A - 核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其通过向待测试真空边界喷洒氦气，并在凝汽器抽真空泵排气管道处连接氦气质谱仪来检测氦气流量数值，即可通过氦气流量数值的变化情况判断测试区域是否存在泄漏并预估漏点大小，实现了漏点的精确定位。与现有技术相比，本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法具有操作简便、灵敏度高、查漏效率高、对人体无伤害等优点。

Description

核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法

技术领域

本发明属于核电站调试领域，更具体地说，本发明涉及一种核电厂功率运行阶段凝汽器真空查漏的方法。

背景技术

凝汽器真空度是核电厂发电机组最重要的终参数，直接影响核电厂的循环热效率，因而保证凝汽器足够的真空严密性事关整个核电厂的经济效益。由于机组功率运行过程中凝汽器一直保持高负压状态，导致凝汽器溶氧真空差的主要原因是与其相连接的***或设备存在漏点，空气进入引起。

在已公开的核电厂中，机组功率运行前常规岛冷态抽真空与热态抽真空试验时，由于现场设备管道保温棉未全部安装，大部分设备未启动，因此试验人员主要通过听音法、观察法、隔离排除法、覆膜法等查找真空边界漏点。

但是在机组功率运行阶段，二回路主要真空边界的管道、设备被保温棉和铁皮包裹，全厂设备全部投用，因此已无法通过常规方法查找潜在及新增漏点。具体来说，若依旧使用上述常规方法进行真空漏点查找，则会出现以下问题：1)由于厂房内正在运行的设备众多，噪音混杂，因此无法分辨出真空漏点的吸气声从而判断漏点大致方位；2)由于大部分真空边界的管道、设备已被保温棉及铁皮包裹，无法通过肉眼直接查找真空漏点；3)由于机组处于功率运行阶段，所有设备阀门均必须处于要求状态，无法通过隔离部分管道设备排除真空漏点；4)对于细微漏点，由于被保温棉包裹，无法通过覆盖薄膜的方法进行验证；5)由于功率运行阶段现场所有施工脚手架已经被清除，大部分真空边界区域无法接近；6)由于设备、管道数量庞大，需要投入大量人力，却无法在短时间内找出真空漏点，难以实现减少由此带来经济损失的目的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种操作简便、灵敏度高、查漏效率高、对人体无伤害的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，以大幅提高常规岛二回路真空查漏的效率及经济性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其包括以下步骤：

1)准备阶段：准备氦气喷洒装置和一台氦气质谱仪，并将氦气质谱仪的探头与凝汽器抽真空泵排气管线上的取样管线连接；

2)查漏：利用氦气喷洒装置向可能存在漏点的待测试真空边界喷洒氦气，通过氦气质谱仪在预定时间段内的读数变化判断测试区域是否存在漏点；

3)精确定位：若测试区域存在漏点，则通过氦气质谱仪最大读数与参考数值的对比预估漏点大小，结合测试区域结构分析，实现漏点的精确定位。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述步骤2)判断测试区域是否存在漏点的标准为：在喷完氦气后的预定时间段内，若氦气质谱仪的读数数量级保持小于等于10^-7，则认为测试区域内没有漏点；若氦气质谱仪的读数变化至数量级大于等于10^-6，则说明此测试区域内存在漏点。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述参考数值是在步骤1)建立的，建立参考数值的方法为：a，在待检测的真空边界上人为制造一个漏点，在预定条件下利用氦气喷洒装置向漏点喷洒氦气，记录氦气质谱仪的最大读数与漏点的大小作为一组参考数值；b，重复a步骤的操作，建立至少两组不同大小漏点的参考数值；c，关闭人为漏点。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述预定条件至少包括氦气的压力、喷洒时间和喷洒距离。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述查漏时喷洒氦气的条件，需要与建立参考数值时喷洒氦气的预定条件一致，以保证对漏点大小预估的准确性。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述步骤1)在建立参考数值前，还需要先记录氦气的本底读数；在建立参考数值及进行正式查漏时，每次喷洒氦气后，均需等待氦气质谱仪的读数恢复本底读数后，才能开始下一次喷洒氦气。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述记录本底读数的过程为：启动氦气质谱仪，打开取样管线的取样阀门，读取氦气质谱仪的浓度数值，记录氦气的本底数据。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述参考数值的组数优选为3～8组。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述制造人为漏点的方法优选为，在真空泵入口选取一疏水阀门作为测试阀门，将其打开一定的开口面积做为人为漏点；调节测试阀门的开度即可改变人为漏点的大小。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述步骤2)进行查漏时，是将所有可能存在漏点的二回路待测试真空边界划分成多个测试区域，然后再对每个测试区域的真空边界喷洒氦气查漏。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述氦气喷洒装置包括氦气气瓶、安装在氦气气瓶上的减压阀、与减压阀出口连接的连接软管以及与连接软管的出口连接的伸缩杆。

作为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的一种改进，所述氦气质谱仪的读数是指浓度数值。

与现有技术相比，本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法通过向待测试真空边界喷洒氦气，并在凝汽器抽真空泵排气管道处连接氦气质谱仪来检测氦气流量数值，即可通过氦气流量数值的变化情况判断测试区域是否存在泄漏并预估漏点大小，实现了漏点的精确定位。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法的设备连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1，本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法包括以下步骤：

1)准备工作：将相关设备运至现场，并建立设备临时存放区与工作区；所需相关设备包括PhonixL300氦气质谱仪10、装有高纯氦气的氦气气瓶20、减压阀22、连接软管24、伸缩杆26、快速接头、对讲机等；在凝汽器抽真空泵30排气管线上的取样管线32处安装快速接头，利用快速接头将氦气质谱仪10的探头与取样管线32连接；通过临时电源给氦气质谱仪10供电；在氦气气瓶20上安装减压阀22后，连接上足够长度的连接软管24，连接软管24的出口连接伸缩杆26；

2)记录氦气的本底读数：上述准备工作完毕后，启动氦气质谱仪10，打开取样管线32的取样阀门320，安排操作员A读取氦气质谱仪10的浓度数值，记录氦气的本底数据(一般为10^-8数量级)；

3)建立参考数值：在正式开始真空氦气查漏之前，需要先建立本机组参考数值，以便通过与实测数值的对比判断漏点大小，为定位漏点提供更多信息；建立参考数值的过程为：a，在待查漏的真空边界适当位置处人为制造一个大小已知的漏点，如在真空泵入口选取一疏水阀门作为测试阀门，将其打开一定开口；b，在预定条件下，使用伸缩杆26向漏点处喷洒氦气，记录氦气质谱仪10的最大读数与测试阀门的开口面积；此处的预定条件是指氦气的压力、喷洒时间、喷洒距离等对漏点处氦气吸入量有影响的参数；c，根据实际需要，测试出多个不同大小漏点的参考数值，优选为3～8组，如调节测试阀门的开度并记录下对应的氦气质谱仪10最大浓度读数；d，关闭测试阀门，实现人为漏点的封堵；

4)将所有可能存在漏点的二回路待测试真空边界40划分成多个测试区域，以便于一一查漏；

5)对测试区域逐个喷洒氦气查漏，具体过称为：a，使用伸缩杆对其中一个测试区域喷洒氦气，喷洒条件与建立参考数值的喷洒条件相同，喷洒时，需要安排操作员B控制减压阀，以保证每次喷洒的压力和时间(如8s)都相同，还需要安排操作员C喷洒氦气，以保证每次喷洒的距离(如20cm)相同，操作员A、B、C之间可通过对讲机彼此沟通；b，喷完氦气5分钟内，若操作员A读到的氦气质谱仪10读数没有明显变化(数量级小于等于10^-7)则认为此测试区域内没有漏点，可以准备对下一测试区域进行查漏；若氦气质谱仪10的读数变化明显(数量级大于等于10^-6)，则说明此测试区域内存在漏点，这种情况下通过记录的氦气质谱仪10最大读数与参考数值的对比，可以得知本次测试区域内漏点的大概大小，再结合测试区域内管道、设备结构分析，即能实现漏点的精确定位；c，完成一个测试区域的查漏后，等待氦气质谱仪10的读数恢复本底读数，再开始对下一个测试区域进行查漏，直至所有测试区域检查完毕。

通过以上描述可知，本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法把所有二回路待测试真空边界40划分成多个测试区域，使用伸缩杆逐个喷洒定量氦气，同时在凝汽器抽真空泵30排气管道处连接氦气质谱仪10来检测氦气流量数值，通过氦气流量数值是否变化判断测试区域是否泄漏，根据数值变化大小预估漏点大小，并与测试区域结构分析相结合实现了漏点的精确定位。

与现有技术相比，本发明核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法至少具有以下优点：

1)克服了现有查漏法在机组功率运行阶段不再适用的问题；

2)无需改变当前设备状态，具备“无损”特性；

3)使用连接软管24与伸缩杆26将氦气喷洒到二回路的所有待测试真空边界40，同时氦气质谱仪10的高灵敏度能够保证识别出所有漏点，具有很高的精确度；

4)通过与参考数值的比较可以预估漏点的大小，为精确定位漏点提供关键信息；

5)对所有待测试真空边界40完成一次核查最少仅需要3人2天便能完成，加上高纯氦气的低成本，使得此方法在高效率的同时具备极高的经济性。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (12)

1.一种核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备阶段：准备氦气喷洒装置和一台氦气质谱仪，并将氦气质谱仪的探头与凝汽器抽真空泵排气管线上的取样管线连接；

2)查漏：利用氦气喷洒装置向可能存在漏点的待测试真空边界喷洒氦气，通过氦气质谱仪在预定时间段内的读数变化判断测试区域是否存在漏点；

3)精确定位：若测试区域存在漏点，则通过氦气质谱仪最大读数与参考数值的对比预估漏点大小，结合测试区域结构分析，实现漏点的精确定位。

2.根据权利要求1所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述步骤2)判断测试区域是否存在漏点的标准为：在喷完氦气后的预定时间段内，若氦气质谱仪的读数数量级保持小于等于10^-7，则认为测试区域内没有漏点；若氦气质谱仪的读数变化至数量级大于等于10^-6，则说明此测试区域内存在漏点。

3.根据权利要求1所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述参考数值是在步骤1)建立的，建立参考数值的方法为：a，在待检测的真空边界上人为制造一个漏点，在预定条件下利用氦气喷洒装置向漏点喷洒氦气，记录氦气质谱仪的最大读数与漏点的大小作为一组参考数值；b，重复a步骤的操作，建立至少两组不同大小漏点的参考数值；c，关闭人为漏点。

4.根据权利要求3所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述预定条件至少包括氦气的压力、喷洒时间和喷洒距离。

5.根据权利要求3所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述查漏时喷洒氦气的条件，需要与建立参考数值时喷洒氦气的预定条件一致，以保证对漏点大小预估的准确性。

6.根据权利要求3所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述步骤1)在建立参考数值前，还需要先记录氦气的本底读数；在建立参考数值及进行正式查漏时，每次喷洒氦气后，均需等待氦气质谱仪的读数恢复本底读数后，才能开始下一次喷洒氦气。

7.根据权利要求4所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述记录本底读数的过程为：启动氦气质谱仪，打开取样管线的取样阀门，读取氦气质谱仪的浓度数值，记录氦气的本底数据。

8.根据权利要求3所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述参考数值的组数优选为3～8组。

9.根据权利要求3所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述制造人为漏点的方法优选为，在真空泵入口选取一疏水阀门作为测试阀门，将其打开一定的开口面积做为人为漏点；调节测试阀门的开度即可改变人为漏点的大小。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述步骤2)进行查漏时，是将所有可能存在漏点的二回路待测试真空边界划分成多个测试区域，然后再对每个测试区域的真空边界喷洒氦气查漏。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述氦气喷洒装置包括氦气气瓶、安装在氦气气瓶上的减压阀、与减压阀出口连接的连接软管以及与连接软管的出口连接的伸缩杆。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的核电厂功率运行阶段凝汽器真空氦气查漏法，其特征在于：所述氦气质谱仪的读数是指浓度数值。