本發(fā)明涉及核反應堆熱工水力，尤其涉及一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)和方法。
背景技術：
1、在核電機組運行過程中，密封件的密封性能至關重要，其泄露不僅會導致放射性物質泄漏，還可能影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。為了提高核電機組經(jīng)濟性和高效性，當反應堆回路中某些密封件發(fā)生輕微泄露后一般不會停堆進行維修，例如在第三代核電機組運行過程中可能會更換指套管，更換指套管后其與堆芯組件接口處的密封接頭可能會出現(xiàn)泄露。根據(jù)現(xiàn)場維修經(jīng)驗，對于該密封接頭可以進行帶壓緊固。
2、因此，需要針對高溫高壓硼酸水環(huán)境下工作的密封件提出一種泄露及在線緊固測試方法，通過這種精確有效的測試方法去測試出密封件的緊固力矩值，并且能夠建立密封緊固件拆裝次數(shù)、緊固力矩與泄露之間的預測關系式。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)和方法。
2、一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，包括：打壓泵、第一截止閥、第二截止閥、安全閥、法蘭、加熱裝置、排氣閥、壓力變送器、測控裝置、熱電偶、攝像機和自動擰緊設備；
3、所述第一截止閥的兩端分別與所述打壓泵的入口和出口連接，用于防止加熱后的介質回流損壞打壓泵密封圈，所述第一截止閥還與所述第二截止閥連接；所述第二截止閥與所述安全閥連接；所述加熱裝置前端和中段各設置有一個法蘭，所述安全閥與所述壓力變送器和所述加熱裝置前端的法蘭連接；所述壓力變送器與所述測控裝置連接，所述壓力變送器與打壓泵的壓力表對照，保證壓力準確且能達到要求；所述熱電偶和所述加熱裝置的后段連接；所述排氣閥與兩個法蘭之間的所述加熱裝置中段連接；所述加熱裝置的后端與所述自動擰緊裝置連接；所述自動擰緊裝置設置于所述攝像機的攝像范圍內，通過所述攝像頭觀察密封件的漏流情況；所述測控裝置與所述熱電偶和所述攝像機連接，用于接收采集信息進行各組件動作協(xié)調，同時記錄測試數(shù)據(jù)以得到測試結果。
4、在其中一個實施例中，自動擰緊設備包括：密封件固定結構、聯(lián)軸、動態(tài)扭矩傳感器、減速機、驅動伺服電機和擰緊設備終端；
5、密封件固定于所述密封件固定結構中，所述密封件固定結構用于確保密封件在擰緊、加壓和加熱過程中保持穩(wěn)定位置，避免位移導致泄漏或測試誤差；
6、所述聯(lián)軸將所述密封件固定結構和所述動態(tài)扭矩傳感器連接，用于傳遞扭矩并補償軸間微小偏差，減少振動和沖擊對傳動精度的影響，確保動力高效平穩(wěn)傳輸；
7、所述動態(tài)扭矩傳感器與所述減速機連接，用于實時監(jiān)測并反饋施加的扭矩數(shù)值，確保扭矩值精確符合設定要求；
8、所述減速機與所述驅動伺服電機連接，用于降低所述驅動伺服電機輸出轉速，同時放大輸出扭矩，匹配擰緊工藝對低速高扭矩的需求，提升控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性；
9、所述驅動伺服電機為所述自動擰緊設備提供作為動力，保證密封件進行高精度可調節(jié)的旋轉運動；
10、所述擰緊設備終端與所述動態(tài)扭矩傳感器和所述驅動伺服電機連接，用于接收輸入信息，根據(jù)所述輸入信息進行各組件動作協(xié)調，同時記錄測試數(shù)據(jù)。
11、在其中一個實施例中，自動擰緊裝置設置于所述攝像機的攝像范圍內包括：
12、所述密封件設置于所述攝像機的攝像范圍的中心位置。
13、一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試方法，用于如上任一所述的一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，包括：
14、對反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行初步升壓升溫，使反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)處于穩(wěn)定環(huán)境；
15、對所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行測試前調試，將反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)設置為初始狀態(tài)；
16、調節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿介質，通過打壓泵向回路內加壓；將壓力變送器與所述打壓泵的壓力表對照使壓力至最終壓力設定值，所述壓力變送器將壓力設定值發(fā)送給測控裝置；
17、通過加熱裝置進行升溫，加熱至所需溫度；通過法蘭確保管路連接處的密封性，防止介質泄漏；
18、通過熱電偶測量介質溫度，將所述介質溫度發(fā)送給所述測控裝置；
19、所述測控裝置接收并處理所述壓力變送器和所述熱電偶發(fā)送的實時數(shù)據(jù)，并根據(jù)設定參數(shù)自動調節(jié)打壓泵輸出和加熱裝置的加熱功率，維持壓力溫度穩(wěn)定；其中，所述實時數(shù)據(jù)包括：壓力設定值和介質溫度；
20、所述自動擰緊設備根據(jù)測控裝置指令，向密封件施加理論扭矩值，逐步調整直至泄漏停止；
21、所述攝像機拍攝密封件的漏流狀況，將所述漏流狀況反饋給所述測控裝置，得到反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試結果。
22、在其中一個實施例中，對反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行初步升壓升溫，保證反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試在穩(wěn)定環(huán)境中進行包括：
23、調節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿初始介質，通過打壓泵向回路內加壓；將壓力變送器與所述打壓泵的壓力表對照使壓力至升壓設定值；所述壓力變送器將升壓設定值發(fā)送給測控裝置；
24、通過加熱裝置進行升溫，加熱至所需溫度；通過法蘭確保管路連接處的密封性，防止初始介質泄漏；
25、通過熱電偶測量升溫溫度，將所述升溫溫度發(fā)送給所述測控裝置；
26、將密封件夾持于自動擰緊設備，對所述密封件施加預緊力，所述自動擰緊設備向密封件施加扭矩；攝像頭拍攝密封件的初始漏流情況，并在緊固后保壓保溫30-120min；
27、得到一組初始漏流情況后，待管內初始介質冷卻至常溫后通過打壓泵進行泄壓。
28、在其中一個實施例中，對所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行測試前調試，將反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)設置為初始狀態(tài)包括：
29、制備去離子水，將所述去離子水充滿打壓泵水箱；
30、調節(jié)第一截止閥、第二截止閥和安全閥使回路中充滿去離子水，通過打壓泵向回路內加壓，獲取所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)的密封情況和完整情況；通過加熱裝置進行升溫，獲取所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)的響應情況；根據(jù)所述密封情況、完整情況和響應情況調整所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)。
31、相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果在于：本發(fā)明能夠實現(xiàn)壓力溫度的精確控制，同時通過高精度力矩傳感器可以在帶溫帶壓情況下測試密封件的緊固力矩，提供在不同壓力平臺帶壓緊固方法和最大緊固力矩值。無需拆卸密封件即可完成泄漏檢測與緊固調整，通過扭矩回落數(shù)據(jù)預測密封件壽命，測試數(shù)據(jù)可直接用于密封材料優(yōu)化研發(fā)。系統(tǒng)適配多種密封接頭套筒，單次更換成本低于整體設備改造。
1.一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：打壓泵、第一截止閥、第二截止閥、安全閥、法蘭、加熱裝置、排氣閥、壓力變送器、測控裝置、熱電偶、攝像機和自動擰緊設備；
2.根據(jù)權利要求1所述一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動擰緊設備包括：密封件固定結構、聯(lián)軸、動態(tài)扭矩傳感器、減速機、驅動伺服電機和擰緊設備終端；
3.根據(jù)權利要求2所述一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動擰緊裝置設置于所述攝像機的攝像范圍內包括：
4.一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試方法，其特征在于，用于如權利要求1-3任一所述的一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試方法，其特征在于，所述對反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行初步升壓升溫，保證反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試在穩(wěn)定環(huán)境中進行包括：
6.根據(jù)權利要求4所述一種反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試方法，其特征在于，所述對所述反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)進行測試前調試，將反應堆高溫密封件泄漏及在線緊固測試系統(tǒng)設置為初始狀態(tài)包括：