CN109900470B - 自然循环阀瓣测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自然循环阀瓣测试装置及方法，旨在解决自然循环阀瓣性能测试操作不便的不足。该发明包括压力水箱、流量调节泵组、压力调节泵组，自然循环阀瓣倾斜安装在压力水箱内，流量调节泵组进口和压力水箱之间连接循环管路，流量调节泵组出口和压力水箱之间连接流量调节管路，流量调节管路伸入压力水箱内；流量调节管路上安装流量调节阀、流量计；压力调节泵组与压力水箱之间连接压力调节管路，压力调节管路上安装压力调节阀，阀体与压力水箱之间连接压差检测管路，压差检测管路上安装压差变送器，阀体连通压差调节管路，压差调节管路上安装压差调节阀和泄漏流量计，压力调节管路上连接调压支管，调压支管上安装卸压阀。

Description

自然循环阀瓣测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种自然循环阀瓣测试技术，更具体地说，它涉及一种自然循环阀瓣测试装置及方法。

背景技术

自然循环瓣阀的主要功能是反应堆运行时为流道提供密闭空间，停堆时排除堆芯余热。为了确保自然循环瓣阀能实现上述功能，在设计定型和出厂以前需要做各项测试，目前市场上没有专用的测试装置，这给自然循环瓣阀的测试带来了极大的不便。

发明内容

本发明克服了自然循环阀瓣性能测试操作不便的不足，提供了一种自然循环阀瓣测试装置及方法，它大大方便了自然循环阀瓣的测试操作，实现自然循环阀瓣的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种自然循环阀瓣测试装置，自然循环阀瓣包括阀体、铰接在阀体前端的阀杆，阀杆上连接阀盖，测试装置包括压力水箱、流量调节泵组、压力调节泵组，自然循环阀瓣倾斜安装在压力水箱内，流量调节泵组进口和压力水箱之间连接循环管路，流量调节泵组出口和压力水箱之间连接流量调节管路，流量调节管路伸入压力水箱内，流量调节管路端部朝向阀盖设置；流量调节管路上安装流量调节阀、流量计；压力调节泵组与压力水箱之间连接压力调节管路，压力调节管路上安装压力调节阀，阀体与压力水箱之间连接压差检测管路，压差检测管路上安装压差变送器，阀体连通压差调节管路，压差调节管路上安装压差调节阀和泄漏流量计，压力调节管路上连接调压支管，调压支管上安装卸压阀；压力水箱内安装温度计、加热器。

自然循环阀瓣测试装置可对自然循环阀瓣的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量进行测试。最小关闭射流流量测试时，启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，当阀盖完全关闭时，记录流量计对应的流量就是最小关闭流量。临界开启压差测试时，首先启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差超过自然循环瓣阀的预估开启压差；然后关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，记录阀盖开启前的压差变送器的压差值即为临界开启压差。密封面泄漏量测试时，启动加热器，压力水箱内的水加热到设定温度，启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差达到设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。这种自然循环阀瓣测试装置大大方便了自然循环阀瓣的测试操作，实现自然循环阀瓣的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试。

作为优选，压力水箱上安装压力表。压力表的设置便于了解压力水箱内的压力。

作为优选，压力水箱上端安装透明的观察窗。观察窗的设置便于查看压力水箱内自然循环阀瓣的开启和关闭状态。

作为优选，压力水箱侧壁上设有安装孔，自然循环阀瓣的阀体与安装孔适配插装，阀体与安装孔之间密封焊接。安装孔的设置便于自然循环阀瓣的安装。

作为优选，测试装置还包括控制器，阀杆与阀体铰接位置同轴安装角度传感器，角度传感器、流量计、压力变送器、温度计、加热器、调压压力变送器、压差变送器、泄漏流量计、流量调节泵组、压力调节泵组均与控制器电连接。控制器的设置能够实现自动对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量进行测试，提高了工作效率和测试精准度。

一种自然循环阀瓣测试装置的测试方法，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，测试之前在压力水箱内装满水；

a、最小关闭射流流量的测试，启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，当阀盖完全关闭时，记录流量计对应的流量就是最小关闭流量；

b、临界开启压差测试，首先启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差超过自然循环瓣阀的预估开启压差；然后关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，记录阀盖开启前的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，启动加热器，压力水箱内的水加热到设定温度，启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差达到设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。

一种自然循环阀瓣测试装置的测试方法，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，控制器自动对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量依次进行测试，测试之前在压力水箱内装满水；

a、最小关闭射流流量的测试，由控制器控制启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，角度传感器对阀杆的角度进行检测，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器读取此时流量计对应的流量就是最小关闭流量；

b、临界开启压差测试，首先由控制器控制启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差超过控制器设定的自然循环瓣阀的预估开启压差时控制器关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，阀盖开启瞬间角度传感器将信号传给控制器，控制器读取阀盖开启前瞬间的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，控制器控制启动加热器，控制器通过温度计对压力水箱内水温进行控制，压力水箱内的水加热到设定温度，控制器启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差达到控制器的设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量，控制器记录泄漏流量计的数值；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：自然循环阀瓣的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试操作方便，测试效率和精准度高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图中：1、阀体，2、阀杆，3、阀盖，4、压力水箱，5、流量调节泵组，6、压力调节泵组，7、循环管路，8、流量调节管路，9、流量调节阀，10、流量计，11、压力变送器，12、压力调节管路，13、压力调节阀，14、压差检测管路，15、调压压力变送器，16、压差变送器，17、压差调节管路，18、压差调节阀，19、泄漏流量计，20、调压支管，21、卸压阀，22、温度计，23、加热器，24、集水箱，25、压力表，26、观察窗，27、水箱体，28、上盖，29、下盖，30、连接环，31、安装孔，32、角度传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种自然循环阀瓣测试装置（参见附图1、附图2），自然循环阀瓣包括阀体1、铰接在阀体前端的阀杆2，阀杆上连接阀盖3，测试装置包括压力水箱4、流量调节泵组5、压力调节泵组6，自然循环阀瓣倾斜安装在压力水箱内，阀体的轴线与压力水箱侧壁之间的夹角为67.5度。压力水箱侧壁上设有安装孔31，自然循环阀瓣的阀体与安装孔适配插装，阀体与安装孔之间密封焊接。阀体外壁与压力水箱内壁之间焊接若干加强筋板。压力水箱包括水箱体27、上盖28、下盖29，水箱体呈筒形结构，下盖密封焊接在水箱体下端，集水体上端设有外翻的连接环30，上盖与连接环密封连接。压力水箱上安装压力表25和透明的观察窗26，压力表和观察窗均安装在上盖上。流量调节泵组进口和压力水箱之间连接循环管路7，流量调节泵组出口和压力水箱之间连接流量调节管路8，流量调节管路伸入压力水箱内，流量调节管路端部朝向阀盖设置；流量调节管路上向远离流量泵组方向依次安装流量调节阀9、流量计10、压力变送器11； 流量调节阀、流量计、压力变送器均置于压力水箱外侧。压力调节泵组与压力水箱之间连接压力调节管路12，压力调节管路上安装压力调节阀13，阀体与压力水箱之间连接压差检测管路14，压差检测管路上安装调压压力变送器15和压差变送器16，调压压力变送器置于压力水箱和压差变送器之间；阀体连通压差调节管路17，压差调节管路上安装压差调节阀18和泄漏流量计19，压差调节阀置于阀体与泄漏流量计之间；压力调节管路上连接调压支管20，调压支管置于压力调节阀与压力水箱之间；调压支管上安装卸压阀21；压力水箱内安装温度计22、加热器23。靠近压力调节泵组位置安装集水箱24，压差调节管路出口和调压支管出口均置于集水箱上方。循环管路连接在压力水箱上靠近下端位置，压力水箱上靠近下端位置安装排水阀。

一种自然循环阀瓣测试装置的测试方法，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，测试之前在压力水箱内装满水；

a、最小关闭射流流量的测试，启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，当阀盖完全关闭时，记录流量计对应的流量就是最小关闭流量；流量调节阀调节到一定位置时等待一定时间，等待的时间长于水流从流量调节泵组输出并喷射到阀盖上的时间；通过压力变送器读取此时流量调节管路的压力；

b、临界开启压差测试，首先启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差超过自然循环瓣阀的预估开启压差；然后关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，记录阀盖开启前的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，启动加热器，压力水箱内的水加热到设定温度，启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差达到设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。本实施例中选取压力水箱内水温在60摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；选取压力水箱内水温在68摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；选取压力水箱内水温在80摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；从而得出在不同工况下的密封面泄漏量数值。

实施例2：一种自然循环阀瓣测试装置，其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中测试装置还包括控制器，阀杆与阀体铰接位置同轴安装角度传感器32，角度传感器、流量计、压力变送器、温度计、加热器、调压压力变送器、压差变送器、泄漏流量计、流量调节泵组、压力调节泵组均与控制器电连接。其它结构与实施例1相同。

一种自然循环阀瓣测试装置的测试方法，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，控制器自动对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量依次进行测试，测试之前在压力水箱内装满水；控制器对测试数据进行存储，并可通过电脑进行显示；

a、最小关闭射流流量的测试，由控制器控制启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，角度传感器对阀杆的角度进行检测，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器读取此时流量计对应的流量就是最小关闭流量；流量调节阀调节到一定位置时等待一定时间，等待的时间长于水流从流量调节泵组输出并喷射到阀盖上的时间；通过压力变送器读取此时流量调节管路的压力；

b、临界开启压差测试，首先由控制器控制启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差超过控制器设定的自然循环瓣阀的预估开启压差时控制器关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，阀盖开启瞬间角度传感器将信号传给控制器，控制器读取阀盖开启前瞬间的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，控制器控制启动加热器，控制器通过温度计对压力水箱内水温进行控制，压力水箱内的水加热到设定温度，控制器启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差达到控制器的设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量，控制器记录泄漏流量计的数值；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。本实施例中选取压力水箱内水温在60摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；选取压力水箱内水温在68摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；选取压力水箱内水温在80摄氏度，自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围内每间隔5KPa测试一个密封面泄漏量值；从而得出在不同工况下的密封面泄漏量数值。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种自然循环阀瓣测试装置，自然循环阀瓣包括阀体、铰接在阀体前端的阀杆，阀杆上连接阀盖，其特征是，测试装置包括压力水箱、流量调节泵组、压力调节泵组，自然循环阀瓣倾斜安装在压力水箱内，流量调节泵组进口和压力水箱之间连接循环管路，流量调节泵组出口和压力水箱之间连接流量调节管路，流量调节管路伸入压力水箱内，流量调节管路端部朝向阀盖设置；流量调节管路上安装流量调节阀、流量计；压力调节泵组与压力水箱之间连接压力调节管路，压力调节管路上安装压力调节阀，阀体与压力水箱之间连接压差检测管路，压差检测管路上安装压差变送器，阀体连通压差调节管路，压差调节管路上安装压差调节阀和泄漏流量计，压力调节管路上连接调压支管，调压支管上安装卸压阀；压力水箱内安装温度计、加热器。

2.根据权利要求1所述的自然循环阀瓣测试装置，其特征是，压力水箱上安装压力表。

3.根据权利要求1所述的自然循环阀瓣测试装置，其特征是，压力水箱上端安装透明的观察窗。

4.根据权利要求1或2或3所述的自然循环阀瓣测试装置，其特征是，压力水箱侧壁上设有安装孔，自然循环阀瓣的阀体与安装孔适配插装，阀体与安装孔之间密封焊接。

5.根据权利要求1或2或3所述的自然循环阀瓣测试装置，其特征是，测试装置还包括控制器，阀杆与阀体铰接位置同轴安装角度传感器，角度传感器、流量计、压力变送器、温度计、加热器、调压压力变送器、压差变送器、泄漏流量计、流量调节泵组、压力调节泵组均与控制器电连接。

6.一种权利要求1所述的自然循环阀瓣测试装置的测试方法，其特征是，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，测试之前在压力水箱内装满水；

a、最小关闭射流流量的测试，启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，当阀盖完全关闭时，记录流量调节管路上的流量计对应的流量就是最小关闭流量；

b、临界开启压差测试，首先启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差超过自然循环瓣阀的预估开启压差；然后关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，记录阀盖开启前的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，启动加热器，压力水箱内的水加热到设定温度，启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，使自然循环瓣阀的阀体内外压差达到设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该设定温度和该阀体内外压差工况下的泄漏量；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。

7.一种权利要求5所述的自然循环阀瓣测试装置的测试方法，其特征是，包括对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量的测试，控制器自动对自然循环瓣阀的最小关闭射流流量、临界开启压差、密封面泄漏量依次进行测试，测试之前在压力水箱内装满水；

a、最小关闭射流流量的测试，由控制器控制启动流量调节泵组，慢慢打开流量调节阀，流量调节管路出口喷射出的水流冲击到自然循环瓣阀的阀盖上，角度传感器对阀杆的角度进行检测，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器读取此时流量调节管路上的流量计对应的流量就是最小关闭流量；

b、临界开启压差测试，首先由控制器控制启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖；其次，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，增大压力水箱内的压力；之后调整压差调节阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差超过控制器设定的自然循环瓣阀的预估开启压差时控制器关闭流量调节泵组，慢慢调整卸压阀，减小阀体内外压差，直到自然循环瓣阀的阀盖开启，阀盖开启瞬间角度传感器将信号传给控制器，控制器读取阀盖开启前瞬间的压差变送器的压差值即为临界开启压差；

c、密封面泄漏量测试，控制器控制启动加热器，控制器通过温度计对压力水箱内水温进行控制，压力水箱内的水加热到设定温度，控制器启动流量调节泵组，打开流量调节阀，关闭自然循环瓣阀的阀盖，当阀盖完全关闭时，角度传感器将信号传给控制器，控制器启动压力调节泵组，调节压力调节阀，调节卸压阀，控制器通过压差变送器检测自然循环瓣阀的阀体内外压差，当自然循环瓣阀的阀体内外压差达到控制器的设定值，此时泄漏流量计对应的流量，就是自然循环瓣阀在该水温和该阀体内外压差工况下的泄漏量，控制器记录泄漏流量计的数值；密封面泄漏量在若干种工况下进行测试，压力水箱内水温在60摄氏度-80摄氏度范围内选取若干个温度数值，每个温度数值对应的自然循环瓣阀的阀体内外压差在10KPa-100 KPa范围选取。

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