核電站安全殼隔離閥密封性試驗研究現(xiàn)狀

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

關鍵詞：隔離閥 密封性 流量補充法

中圖分類號：TB1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經濟和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關注。核電站在生產大量電力的同時，也會產生放射性物質，一旦泄漏，后果不堪設想。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公眾安全的重要前提之一，其密封性在設計、建造和運行技術規(guī)格書中做了嚴格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測方法

密封檢測的方法種類很多，常見的主要有流量補充法、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損探傷等。

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

水泡檢漏法因需將試驗對象放入水中，對已安裝在管道上的隔離閥來說無法實施，故此法只用在隔離閥出廠試驗中。

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

2 常用檢測方法的原理和特點

在隔離閥密封性試驗中選用哪種方法，要根據(jù)試驗所需的準確度、精密度、靈敏度、測量持續(xù)時間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗環(huán)境、經濟性等方面進行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補充法。

2.1 壓力衰減法

向被測空間內充入試驗介質，當空間壓力達到試驗壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計算出空間的泄漏率。向被測空間內充入試驗介質，使此空間達到試驗壓力。空間泄漏率是通過從泄漏點處測量單位時間試驗介質流出此空間的流量而得到的。

因試驗中泄漏點通常不唯一，甚至無法找到泄漏點，故給在泄漏點處測量帶來了不便，也使測量泄漏率比實際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗結論存在風險。但此法較直觀，可作其他方法的驗證補充。

2.3 流量補充法

向被測空間內充入試驗介質，當此空間達到試驗壓力后，調節(jié)充入試驗介質的量，使空間保持壓力恒定，試驗介質充入空間的流量就是試驗介質從空間泄漏的流量。通過測量單位時間試驗介質充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補充法因測量參數(shù)少，測量持續(xù)時間短，試驗結論準確，成為首選方法。

3 試驗儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國外儀器

對隔離閥密封性試驗設備來說，很多國內外的設備都停留在十年甚至更早的技術水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗設備采用機械式指針壓力表，其試驗方法僅根據(jù)相應時間內被測空間壓力的下降量來估計泄漏率大小。測量只能大概估計泄漏率范圍，無法具體測量泄漏率數(shù)值，試驗方案略顯草率。

法國的隔離閥密封性試驗設備采用浮子流量計和機械指針壓力表，通過浮子流量計來測量被測空間的泄漏率。浮子流量計采用均勻刻度，需人工查表來換算流量值，測量過程中會引入視覺誤差。因浮子流量計為體積流量計的一種，故還需進行溫度修正，這給測量帶來了不便，測量的準確度不高。

美國的隔離閥密封性試驗儀器選用熱式質量流量計，無需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號傳輸，易受干擾。

3.2 國內儀器及發(fā)展趨勢

我國的隔離閥密封性試驗儀器在吸收新科技后，從設計選型上進行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計，該流量計除了具有熱式質量流量計固有的優(yōu)點外，還具有數(shù)字信號傳輸、靈敏度高、啟動工作壓力低和重量輕等優(yōu)點；儀器采用雙單片機控制，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；內置高精時間芯片，可與流量計聯(lián)合進行流量累計測量；通過RS232總線與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機對參數(shù)數(shù)據(jù)進行分析。

4 結語

流量補充法作為安全殼隔離閥密封性試驗的一種檢測手段，在核電站應用廣泛。相對于一些國外設備，我國試驗儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計、雙單片機控制和液晶顯示，其具有準確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點。

參考文獻

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗氣體檢漏儀開發(fā)應用[M].河北：河北科技大學， 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.endprint

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

關鍵詞：隔離閥 密封性 流量補充法

中圖分類號：TB1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經濟和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關注。核電站在生產大量電力的同時，也會產生放射性物質，一旦泄漏，后果不堪設想。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公眾安全的重要前提之一，其密封性在設計、建造和運行技術規(guī)格書中做了嚴格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測方法

密封檢測的方法種類很多，常見的主要有流量補充法、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損探傷等。

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

水泡檢漏法因需將試驗對象放入水中，對已安裝在管道上的隔離閥來說無法實施，故此法只用在隔離閥出廠試驗中。

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

2 常用檢測方法的原理和特點

在隔離閥密封性試驗中選用哪種方法，要根據(jù)試驗所需的準確度、精密度、靈敏度、測量持續(xù)時間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗環(huán)境、經濟性等方面進行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補充法。

2.1 壓力衰減法

向被測空間內充入試驗介質，當空間壓力達到試驗壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計算出空間的泄漏率。向被測空間內充入試驗介質，使此空間達到試驗壓力。空間泄漏率是通過從泄漏點處測量單位時間試驗介質流出此空間的流量而得到的。

因試驗中泄漏點通常不唯一，甚至無法找到泄漏點，故給在泄漏點處測量帶來了不便，也使測量泄漏率比實際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗結論存在風險。但此法較直觀，可作其他方法的驗證補充。

2.3 流量補充法

向被測空間內充入試驗介質，當此空間達到試驗壓力后，調節(jié)充入試驗介質的量，使空間保持壓力恒定，試驗介質充入空間的流量就是試驗介質從空間泄漏的流量。通過測量單位時間試驗介質充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補充法因測量參數(shù)少，測量持續(xù)時間短，試驗結論準確，成為首選方法。

3 試驗儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國外儀器

對隔離閥密封性試驗設備來說，很多國內外的設備都停留在十年甚至更早的技術水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗設備采用機械式指針壓力表，其試驗方法僅根據(jù)相應時間內被測空間壓力的下降量來估計泄漏率大小。測量只能大概估計泄漏率范圍，無法具體測量泄漏率數(shù)值，試驗方案略顯草率。

法國的隔離閥密封性試驗設備采用浮子流量計和機械指針壓力表，通過浮子流量計來測量被測空間的泄漏率。浮子流量計采用均勻刻度，需人工查表來換算流量值，測量過程中會引入視覺誤差。因浮子流量計為體積流量計的一種，故還需進行溫度修正，這給測量帶來了不便，測量的準確度不高。

美國的隔離閥密封性試驗儀器選用熱式質量流量計，無需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號傳輸，易受干擾。

3.2 國內儀器及發(fā)展趨勢

我國的隔離閥密封性試驗儀器在吸收新科技后，從設計選型上進行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計，該流量計除了具有熱式質量流量計固有的優(yōu)點外，還具有數(shù)字信號傳輸、靈敏度高、啟動工作壓力低和重量輕等優(yōu)點；儀器采用雙單片機控制，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；內置高精時間芯片，可與流量計聯(lián)合進行流量累計測量；通過RS232總線與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機對參數(shù)數(shù)據(jù)進行分析。

4 結語

流量補充法作為安全殼隔離閥密封性試驗的一種檢測手段，在核電站應用廣泛。相對于一些國外設備，我國試驗儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計、雙單片機控制和液晶顯示，其具有準確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點。

參考文獻

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗氣體檢漏儀開發(fā)應用[M].河北：河北科技大學， 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.endprint

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

關鍵詞：隔離閥 密封性 流量補充法

中圖分類號：TB1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0082-01

核電作為清潔、經濟和可持續(xù)發(fā)展的能源，得到了大力發(fā)展而備受關注。核電站在生產大量電力的同時，也會產生放射性物質，一旦泄漏，后果不堪設想。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公眾安全的重要前提之一，其密封性在設計、建造和運行技術規(guī)格書中做了嚴格的規(guī)定。

1 常見的密封性檢測方法

密封檢測的方法種類很多，常見的主要有流量補充法、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損探傷等。

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

水泡檢漏法因需將試驗對象放入水中，對已安裝在管道上的隔離閥來說無法實施，故此法只用在隔離閥出廠試驗中。

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

2 常用檢測方法的原理和特點

在隔離閥密封性試驗中選用哪種方法，要根據(jù)試驗所需的準確度、精密度、靈敏度、測量持續(xù)時間、是否判斷泄漏位置等要求，并考慮試驗環(huán)境、經濟性等方面進行選擇。目前采用較多的方法有壓力衰減法、流量收集法和流量補充法。

2.1 壓力衰減法

向被測空間內充入試驗介質，當空間壓力達到試驗壓力后停止加壓，根據(jù)公式（1），由壓力損失和溫度變化計算出空間的泄漏率。向被測空間內充入試驗介質，使此空間達到試驗壓力。空間泄漏率是通過從泄漏點處測量單位時間試驗介質流出此空間的流量而得到的。

因試驗中泄漏點通常不唯一，甚至無法找到泄漏點，故給在泄漏點處測量帶來了不便，也使測量泄漏率比實際泄漏率偏小，這違反了保守原則，試驗結論存在風險。但此法較直觀，可作其他方法的驗證補充。

2.3 流量補充法

向被測空間內充入試驗介質，當此空間達到試驗壓力后，調節(jié)充入試驗介質的量，使空間保持壓力恒定，試驗介質充入空間的流量就是試驗介質從空間泄漏的流量。通過測量單位時間試驗介質充入空間的流量得到此空間的泄漏率。

流量補充法因測量參數(shù)少，測量持續(xù)時間短，試驗結論準確，成為首選方法。

3 試驗儀器的研究現(xiàn)狀

3.1 國外儀器

對隔離閥密封性試驗設備來說，很多國內外的設備都停留在十年甚至更早的技術水平上。

俄羅斯的隔離閥密封性試驗設備采用機械式指針壓力表，其試驗方法僅根據(jù)相應時間內被測空間壓力的下降量來估計泄漏率大小。測量只能大概估計泄漏率范圍，無法具體測量泄漏率數(shù)值，試驗方案略顯草率。

法國的隔離閥密封性試驗設備采用浮子流量計和機械指針壓力表，通過浮子流量計來測量被測空間的泄漏率。浮子流量計采用均勻刻度，需人工查表來換算流量值，測量過程中會引入視覺誤差。因浮子流量計為體積流量計的一種，故還需進行溫度修正，這給測量帶來了不便，測量的準確度不高。

美國的隔離閥密封性試驗儀器選用熱式質量流量計，無需溫度修正，數(shù)據(jù)采用模擬信號傳輸，易受干擾。

3.2 國內儀器及發(fā)展趨勢

我國的隔離閥密封性試驗儀器在吸收新科技后，從設計選型上進行了很多成功的嘗試。流量傳感器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計，該流量計除了具有熱式質量流量計固有的優(yōu)點外，還具有數(shù)字信號傳輸、靈敏度高、啟動工作壓力低和重量輕等優(yōu)點；儀器采用雙單片機控制，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；內置高精時間芯片，可與流量計聯(lián)合進行流量累計測量；通過RS232總線與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，可利用上位機對參數(shù)數(shù)據(jù)進行分析。

4 結語

流量補充法作為安全殼隔離閥密封性試驗的一種檢測手段，在核電站應用廣泛。相對于一些國外設備，我國試驗儀器采用高靈敏度數(shù)字熱式質量流量計、雙單片機控制和液晶顯示，其具有準確度高、靈敏度高、效率高和能耗低等特點。

參考文獻

[1] 徐森.核電站安全殼密封性試驗氣體檢漏儀開發(fā)應用[M].河北：河北科技大學， 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.endprint