專(zhuān)利名稱(chēng)：用于安全閥的測(cè)試設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于測(cè)試安裝在核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)上的穩(wěn)壓器安全閥(pressurizer safety valve)的性能的設(shè)備和方法，更具體地講，涉及一種用于測(cè) 試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法能夠在穩(wěn)壓器安全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、 閥座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試(blow-down test)、環(huán)封(loop seal)的排水測(cè)試、排 放負(fù)荷測(cè)試(discharge load test)等。
背景技術(shù)：
通常，安全閥是一種通過(guò)入口側(cè)上的正壓自動(dòng)操作的壓力釋放裝置，其特征是瞬 間開(kāi)啟。這樣的安全閥通常具有內(nèi)置的彈簧，并通過(guò)作用在該彈簧上的力被開(kāi)啟或關(guān)閉。這 種安全閥被用于在處理流體的設(shè)備中保持壓力恒定或防止過(guò)壓。具體地講，用于核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的穩(wěn)壓器安全閥是用來(lái)防止反應(yīng)堆設(shè) 施過(guò)壓的非常重要的組件。因此，對(duì)這種穩(wěn)壓器安全閥進(jìn)行周期性地測(cè)試，以檢查該穩(wěn)壓器 安全閥是否在設(shè)定壓力公差之內(nèi)準(zhǔn)確地操作。在現(xiàn)行的檢驗(yàn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(例如，美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)(ASME)OM App. I、ASME PTC 25、韓國(guó)電力工業(yè)規(guī)范(KEPIC)MOD和KEPIC MBK等)中詳細(xì)說(shuō)明了穩(wěn)壓器安全閥的測(cè)試。基于這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)壓器安全閥每五年進(jìn)行一次設(shè)定壓力測(cè)試。所有安全閥 中的至少20%的安全閥每?jī)赡杲?jīng)歷該設(shè)定壓力測(cè)試。當(dāng)一部分安全閥被替換時(shí)，在恢復(fù)發(fā) 電之前對(duì)替換的安全閥進(jìn)行設(shè)定壓力測(cè)試。符合這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法包括原位測(cè)試法，針對(duì)安裝在設(shè)施上的安全閥 使用輔助起閥(auxiliary lift device)裝置；臺(tái)架測(cè)試(bench test)法，使用其上安裝 安全閥的臺(tái)架設(shè)備；測(cè)試設(shè)施測(cè)試法，使用離位的測(cè)試設(shè)施。原位測(cè)試法是一種對(duì)安裝在設(shè)施上的安全閥測(cè)量設(shè)定壓力的方法。具體地講，如 果安全閥(例如)通過(guò)焊接被安裝在設(shè)施上，則僅可使用原位測(cè)試法。輔助起閥裝置是一種將輔助起閥力施加到系統(tǒng)壓力以開(kāi)啟安全閥的裝置。為了進(jìn) 行設(shè)定壓力測(cè)試，將輔助起閥裝置安裝在安全閥上。在保持30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間的熱平衡之 后，輔助起閥裝置的氣動(dòng)馬達(dá)(air motor)的壓力逐漸增加到安全閥的設(shè)定壓力，以使安全 閥突然開(kāi)啟。通常在使反應(yīng)堆停止之后而在冷卻操作之前使用輔助起閥裝置來(lái)執(zhí)行使用輔助 起閥裝置對(duì)穩(wěn)壓器安全閥的設(shè)定壓力測(cè)試，以使在測(cè)試期間對(duì)發(fā)電站的運(yùn)轉(zhuǎn)的影響最小 化，并在檢修發(fā)電站期間確定穩(wěn)壓器安全閥是否需要維修。當(dāng)執(zhí)行該測(cè)試時(shí)，可能會(huì)引起瞬 變現(xiàn)象，即，在操作期間，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的壓力降低，包含放射性物質(zhì)的流體通過(guò)安全 閥排出。當(dāng)安全閥配備有環(huán)封時(shí)，如果在環(huán)封的水被排出的狀態(tài)下執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試，測(cè) 量與從環(huán)封排水相關(guān)聯(lián)的安全閥的操作的影響是不可能的。相反，當(dāng)在環(huán)封的水未被排出 的狀態(tài)下執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試時(shí)，在安全閥操作時(shí)由于環(huán)封的瞬間排水而引起的振動(dòng)可能會(huì)損壞安全閥的零件或使安全閥的零件松動(dòng)。臺(tái)架測(cè)試法是一種在室溫條件下對(duì)附著到具有法蘭的臺(tái)架設(shè)備的安全閥進(jìn)行測(cè) 試的方法。該臺(tái)架設(shè)備配備有流體(例如，氮?dú)?、空氣或?壓力供應(yīng)設(shè)備、壓力控制器、與 目標(biāo)安全閥結(jié)合的法蘭以及連接到法蘭的壓力計(jì)等。如果必要的話，臺(tái)架設(shè)備可包括具有 與(例如)用于記錄設(shè)定值的圖表記錄器結(jié)合的數(shù)個(gè)法蘭的復(fù)雜裝置，以執(zhí)行各種功能和 自動(dòng)測(cè)試。根據(jù)待測(cè)試的安全閥的數(shù)目和種類(lèi)、規(guī)范要求以及可用空間來(lái)確定該臺(tái)架設(shè)備的 類(lèi)型。在第10-0540308號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利(于2005年12月26日授權(quán)，名稱(chēng)為Apparatus for Testing Seat Tightness and Pressure Setting of Pressurizer Safety Valves (用于 測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的閥座密封性和壓力設(shè)置的設(shè)備))和第10-0311775號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利(于 2001年9月28日授權(quán)，名稱(chēng)為Safety Valve Testing Apparatus (安全閥測(cè)試設(shè)備))以 及第4，893，494號(hào)美國(guó)專(zhuān)利(于1990年1月16日授權(quán)，名稱(chēng)為Method and System for Testing Safety Relief Valves (用于測(cè)試安全泄壓閥的方法和系統(tǒng)))中充分地公開(kāi)了臺(tái) 架設(shè)備的示例。在第10-0540308號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的閥座密封性和壓 力設(shè)置的設(shè)備被設(shè)計(jì)為在室溫條件下在穩(wěn)壓器安全閥上直接執(zhí)行閥座密封性測(cè)試和壓力 設(shè)置測(cè)試。每個(gè)穩(wěn)壓器安全閥均具有閥座密封性檢查法蘭的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的閥 座密封性和壓力設(shè)置的設(shè)備包括氮?dú)鈨?chǔ)存器，用于儲(chǔ)存氮?dú)?；泵，連接到氮?dú)鈨?chǔ)存器，用 于給氮?dú)饧訅翰⒊槿〉獨(dú)猓瑢⒌獨(dú)獾膲毫υ黾拥桨踩y的閥座密封性測(cè)試值或安全閥的壓 力設(shè)置測(cè)試值，并將抽取的氮?dú)馀欧诺綁毫?chǔ)存罐；壓力儲(chǔ)存罐，用于儲(chǔ)存從泵中排出的氮 氣；壓力調(diào)節(jié)閥，連接到壓力儲(chǔ)存罐，用于調(diào)節(jié)從壓力儲(chǔ)存罐排出的氮?dú)獾膲毫Γ⑼ㄟ^(guò)高 壓軟管將調(diào)節(jié)后的氮?dú)馀欧诺桨惭b在閥座密封性和壓力設(shè)置測(cè)試臺(tái)架的側(cè)部的噴射管；閥 座密封性和壓力設(shè)置測(cè)試臺(tái)架，用于將從壓力調(diào)節(jié)閥噴射的氮?dú)鈬娚涞桨惭b在所述臺(tái)架的 上表面上的穩(wěn)壓器安全閥的下部，以能夠測(cè)量在穩(wěn)壓器安全閥中的用于壓力設(shè)置測(cè)試的氮 氣的量以及用于閥座密封性測(cè)試的氮?dú)獾牧?。在?0-0311775號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)的安全閥測(cè)試設(shè)備被設(shè)計(jì)為利用強(qiáng)制提供 的壓力來(lái)測(cè)試安全閥的異常。該安全閥測(cè)試設(shè)備包括高壓凈化器，用于供應(yīng)加壓的水 (pressurized water)；測(cè)試儀，該測(cè)試儀包括壓力罐、主閥和法蘭，所述壓力罐以直立的姿 勢(shì)安裝，當(dāng)壓力罐在其下部接收來(lái)自高壓凈化器的加壓的水時(shí)，壓力罐的上部空間處于高 壓狀態(tài)以緩沖壓力變化，所述主閥防止加壓的水同時(shí)流向與目標(biāo)安全閥連接的測(cè)試連接器 和記錄測(cè)試壓力狀態(tài)的記錄器，直到壓力罐中保持設(shè)定壓力，所述法蘭通過(guò)測(cè)試連接器與 目標(biāo)安全閥連接；記錄器，將測(cè)試儀的主閥的輸出壓力的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并記錄轉(zhuǎn)換后 的電信號(hào)。壓力通過(guò)高壓凈化器提供到壓力罐，該壓力罐在其前端另外設(shè)有蓄壓器，該蓄壓 器在過(guò)壓的情況下將壓力輸出。法蘭被安裝在支撐板上。支撐板被構(gòu)造成能夠根據(jù)目標(biāo)安 全閥的尺寸來(lái)選擇支撐板的尺寸。在第4，893，494號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)的用于測(cè)試安全泄壓閥的方法和系統(tǒng)利用壓 力容器和高壓流體儲(chǔ)存器，所述壓力容器與目標(biāo)安全泄壓閥結(jié)合并與目標(biāo)安全泄壓閥連 通，所述高 壓流體儲(chǔ)存器將流體供應(yīng)到壓力容器。所述方法和系統(tǒng)允許目標(biāo)安全泄壓閥具 有空氣以及水。所述系統(tǒng)包括第一壓力容器；第二壓力容器；裝置，用于可釋放式地固定安全泄壓閥并與第二壓力容器流體連通；第一裝置，用于控制進(jìn)入到第一壓力容器中的高壓流體流動(dòng)；第一流體通道，連接第一壓力容器和第二壓力容器，并設(shè)置在第一壓力容器和 第二壓力容器之間；第二流體通道，連接可釋放式的(releasable)固定裝置和第二壓力容 器，并設(shè)置在可釋放式的固定裝置和第二壓力容器之間；第二裝置，用于控制在第一壓力容 器和第二壓力容器之間的流體流動(dòng)。使用臺(tái)架設(shè)備的臺(tái)架測(cè)試法用于在室溫條件下對(duì)安全閥進(jìn)行設(shè)定壓力測(cè)試和閥 座密封性測(cè)試，但是，該臺(tái)架測(cè)試法具有與安全閥實(shí)際被安裝在設(shè)施上并在該設(shè)施上進(jìn)行 操作的高壓熱平衡條件不同的條件。因此，存在這樣的問(wèn)題，即，在設(shè)施或系統(tǒng)(例如，反應(yīng) 堆冷卻劑系統(tǒng))出現(xiàn)過(guò)壓的情況下，安全閥實(shí)際的開(kāi)啟壓力與基于臺(tái)架測(cè)試法的安全閥的 設(shè)定壓力不匹配。在目標(biāo)安全閥被安裝在測(cè)試設(shè)施上且與使用該安全閥的設(shè)施處于相同的流體、溫 度、壓力和熱平衡條件下的情況下執(zhí)行使用離位測(cè)試設(shè)施的測(cè)試設(shè)施測(cè)試法。因此，使用離 位測(cè)試設(shè)施的測(cè)試設(shè)施測(cè)試法是上述測(cè)試方法中最精確的測(cè)試方法。根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè) 試穩(wěn)壓器安全閥的性能的設(shè)備屬于離位測(cè)試設(shè)施，并可在與安裝和操作穩(wěn)壓器安全閥的條 件相同的條件下執(zhí)行該測(cè)試。圖1示意性地示出了用于測(cè)試安全閥的性能的傳統(tǒng)設(shè)備。該測(cè)試設(shè)備具有測(cè)試容器1，由作為壓力供應(yīng)器的鍋爐2供應(yīng)蒸汽壓力。鍋爐2必 需配備有附件，例如，供水設(shè)施3和燃料噴射器。因?yàn)樵跍y(cè)試期間由于目標(biāo)安全閥4的損壞 而造成能量可能被釋放，所以測(cè)試容器1被安裝在目標(biāo)安全閥4和鍋爐2之間，鍋爐2配備 有壓力供應(yīng)閥7和壓力供應(yīng)閥7的旁通閥8，以使目標(biāo)安全閥4能夠增壓到鍋爐2的壓力或 在測(cè)試期間當(dāng)目標(biāo)安全閥4被損壞時(shí)用來(lái)阻止能量的釋放。用于目標(biāo)安全閥4的切斷閥5 被安裝在目標(biāo)安全閥4和測(cè)試容器1之間，以在安全閥損壞或滲漏的情況下切斷蒸汽。該 切斷閥5具有足夠的容積，使得從測(cè)試容器噴射到目標(biāo)安全閥4中的測(cè)試流體的流動(dòng)不受 限制。連接兩個(gè)閥門(mén)5和6的管子具有足夠的尺寸，使得不必要的壓力降不在目標(biāo)安全閥4 和測(cè)試容器1之間發(fā)生。在安全閥上執(zhí)行所有流動(dòng)測(cè)試的測(cè)試設(shè)施被設(shè)計(jì)為使所有閥門(mén)、 適配器、法蘭和測(cè)試管口經(jīng)得住目標(biāo)安全閥4的排放力(discharge force)以及傳遞到測(cè) 試容器的排放力。所有壓力感測(cè)管連接到測(cè)試容器1并與測(cè)試容器1的入口管口 12和出 口管口 13分開(kāi)，以避免壓力測(cè)量中的誤差，該壓力測(cè)量與測(cè)試期間的流量有關(guān)。在使用蒸 汽進(jìn)行測(cè)試的情況下，測(cè)試設(shè)施配備有疏水器10和排水閥11，以便通過(guò)熱絕緣體使測(cè)試設(shè) 施保溫并產(chǎn)生至少98%的飽和蒸汽。在如圖1所示的傳統(tǒng)的離位測(cè)試設(shè)施中，通過(guò)目標(biāo)安全閥4的流量和施加到目標(biāo) 安全閥4的過(guò)壓與鍋爐2的容量，即，壓力供應(yīng)有關(guān)，以產(chǎn)生流量。因此，為了測(cè)試具有高設(shè) 定壓力和高流量的安全閥，需要高容量的鍋爐及與該鍋爐相容的附件。這樣，安全閥測(cè)試設(shè) 施的構(gòu)建需要相對(duì)高的成本和相對(duì)廣闊的空間。此外，當(dāng)目標(biāo)安全閥的排放口暴露于空氣 時(shí)，產(chǎn)生過(guò)度噪聲(例如，130分貝或更高)。因此，難以在居民區(qū)附近安裝測(cè)試設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明致力于解決在相關(guān)技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法能夠在與安裝在核電站的反應(yīng)堆 冷卻劑系統(tǒng)上的穩(wěn)壓器安全閥的操作條件相同的操作條件下執(zhí)行測(cè)試，從而精確地執(zhí)行所 述測(cè)試。 本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè) 備和方法能夠相對(duì)容易地產(chǎn)生和使用測(cè)試安全閥所需的高溫高壓蒸汽，這是因?yàn)椴恍枰獜?fù) 雜的鍋爐設(shè)施。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè) 備和方法能夠?qū)⒏鱾€(gè)象限上的組成部分最優(yōu)化為閉合回路，以具有緊湊的構(gòu)造，從而有效 地減少安裝空間和制造所需的材料。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè) 備和方法能夠適當(dāng)?shù)匚沼砂踩y產(chǎn)生的能量，以降低噪音同時(shí)有效地冷凝和收集昂貴的 凈化流體。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備，該設(shè)備用于在安 全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、閥座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試、環(huán)封的排水測(cè)試、排放負(fù) 荷測(cè)試等。所述設(shè)備包括蓄壓器21，包括用于加熱填充在蓄壓器21中的預(yù)定量的水的至 少一個(gè)電加熱器22，并在高壓條件下儲(chǔ)存由所述電加熱器22產(chǎn)生的蒸汽；測(cè)試容器41，在 高壓條件下儲(chǔ)存由蓄壓器21供應(yīng)的蒸汽，并為目標(biāo)安全閥48提供測(cè)試壓力，在蒸汽的流量 和壓力被控制之后供應(yīng)該蒸汽；冷凝罐81，儲(chǔ)存將被供應(yīng)到蓄壓器21的軟化水，并冷凝和 收集從目標(biāo)安全閥48排出的高能量蒸汽；供水泵111，將儲(chǔ)存在冷凝罐81中的水供應(yīng)到蓄 壓器21。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于測(cè)試安全閥的性能的方法，該方法用于在 安全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、閥座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試、環(huán)封的排水測(cè)試、排放 負(fù)荷測(cè)試等。所述方法包括1)以預(yù)定量的水填充冷凝罐81，冷凝罐81儲(chǔ)存將被供應(yīng)到蓄 壓器21的軟化水，并冷凝和收集從目標(biāo)安全閥48排出的蒸汽；2)使用供水泵111以冷凝 罐81的水將蓄壓器21填充到預(yù)定水位；3)使用至少一個(gè)電加熱器22加熱在蓄壓器21中 填充的水以產(chǎn)生蒸汽；4)在控制流量和壓力的情況下，將從蓄壓器21產(chǎn)生的蒸汽供應(yīng)到測(cè) 試容器41，并將蓄壓器21和測(cè)試容器41加壓到預(yù)設(shè)壓力；5)連續(xù)操作蓄壓器21的電加熱 器22以使壓力增加到目標(biāo)安全閥48的操作壓力，并對(duì)目標(biāo)安全閥48進(jìn)行測(cè)試。有益效果所述測(cè)試設(shè)備在與安裝在反應(yīng)堆設(shè)施上的穩(wěn)壓器安全閥的操作條件相同的操作 條件(流體、壓力和溫度)下執(zhí)行測(cè)試，從而該設(shè)備能夠比使用輔助起閥裝置的原位測(cè)試法 和使用其上安裝安全閥的臺(tái)架設(shè)備的臺(tái)架測(cè)試法更加精確地執(zhí)行測(cè)試，原位測(cè)試法和臺(tái)架 測(cè)試法均在不同于安全閥的操作條件的操作條件下進(jìn)行測(cè)試。所述測(cè)試設(shè)備包括測(cè)試安全閥所需的具有最佳容量的電加熱器的最佳容積的蓄 壓器和最佳容積的測(cè)試容器，以使所述測(cè)試設(shè)備能夠相對(duì)容易地產(chǎn)生和使用測(cè)試安全閥所 需的高溫高壓蒸汽，這是因?yàn)椴恍枰獜?fù)雜的鍋爐設(shè)施。所述測(cè)試設(shè)備使作為閉合回路的各個(gè)象限上的主要組件(例如，供水處理系統(tǒng)、 供水泵、蓄壓器、測(cè)試容器和冷凝罐)的尺寸和容量最優(yōu)化，以具有緊湊的構(gòu)造，從而有效地減少安裝空間和制造所需的材料。由于在測(cè)試設(shè)備操作時(shí)，測(cè)試設(shè)備的各種組件彼此相 鄰，所以非常容易觀察組件的情況或監(jiān)測(cè)儀表。因此，這種構(gòu)造對(duì)于測(cè)試設(shè)備的安全操作和 最佳性能維護(hù)是非常有效的。所述測(cè)試設(shè)備被構(gòu) 造為當(dāng)開(kāi)啟目標(biāo)安全閥時(shí)通過(guò)浸入冷凝罐的水中的噴霧器來(lái) 噴灑被排出的大量蒸汽，并因此適當(dāng)?shù)匚諒陌踩y產(chǎn)生的能量，從而所述測(cè)試設(shè)備不僅 能夠有效地降低噪音，而且能夠有效地冷凝和收集昂貴的凈化流體。在測(cè)試設(shè)備的組件中，蓄壓器能夠相對(duì)容易地產(chǎn)生高溫高壓的水和蒸汽。因此，所 述測(cè)試設(shè)備包括盲法蘭，在蓄壓器的下部，能夠使用高溫高壓水；另一盲法蘭，在蓄壓器 的上部，能夠使用高溫高壓蒸汽，從而所述測(cè)試設(shè)備能夠執(zhí)行需要上述高溫高壓的水和蒸 汽的各種測(cè)試。


圖1示意性地示出用于測(cè)試安全閥的性能的傳統(tǒng)設(shè)備；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的性能的設(shè)備的管 道儀表流程圖；圖3是用于從目標(biāo)安全閥排出的蒸汽的冷凝罐內(nèi)部的噴霧器的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的性能的設(shè)備的透 視圖；圖5是示出在目標(biāo)安全閥的測(cè)試期間使用用于熱工水力流體分析的計(jì)算機(jī)編碼 來(lái)模擬蓄壓器和測(cè)試容器的壓力變化的結(jié)果的曲線圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于測(cè)試安全閥的性能的方法的流程 圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的性能的設(shè)備的管 道儀表流程圖。測(cè)試設(shè)備20包括蓄壓器21、測(cè)試容器41、冷凝罐81、供水處理系統(tǒng)101、供水泵 111、管子和閥門(mén)、儀表、空氣壓縮系統(tǒng)、控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(未示出)、電源(未示出)。蓄壓器21是一種填充有預(yù)定量的水的裝置，蓄壓器21使用電加熱器加熱水以產(chǎn) 生蒸汽并儲(chǔ)存高壓蒸汽。蓄壓器21配備有多個(gè)電加熱器22，每個(gè)電加熱器22具有產(chǎn)生和 加壓蒸汽所需的適當(dāng)?shù)陌l(fā)熱容量(例如，300kW)。當(dāng)通過(guò)電加熱器22加熱封閉的蓄壓器21中的水時(shí)，水被煮沸而產(chǎn)生蒸汽。當(dāng)進(jìn) 一步加熱而繼續(xù)產(chǎn)生蒸汽時(shí)，該蒸汽在蓄壓器的上部積聚，并因此經(jīng)歷壓力的增加。通過(guò)在 目標(biāo)安全閥48的設(shè)定壓力和排放流量的基礎(chǔ)上計(jì)算所需的積聚的蒸汽的量來(lái)確定蓄壓器 21的容量。通過(guò)可用的電源的容量和所用的蒸汽的量來(lái)確定蓄壓器21和每個(gè)電加熱器22 的容量。安全閥23被結(jié)合到蓄壓器21，并因此解除過(guò)壓，以當(dāng)蓄壓器的內(nèi)部壓力達(dá)到預(yù)設(shè) 壓力(例如，220kg/cm2)時(shí)保護(hù)蓄壓器21。
為了蓄壓器21的正常運(yùn)行，各種儀表被安裝在蓄壓器21上。這些儀表包括用于液體區(qū)域的溫度計(jì)24、用于蒸汽區(qū)域的溫度計(jì)25、壓力計(jì)26、用于低溫的水位計(jì)27和用于高 溫的水位計(jì)28等。溫度計(jì)24和25以這樣的方式附著到蓄壓器21的外殼，即，在合適的深 度將孔鉆入到蓄壓器21的外殼中，然后將溫度傳感器插入并焊接在該孔中。感測(cè)管被設(shè)置 在壓力計(jì)26與水位計(jì)27、28之間并與管口連接，該管口被插入并焊接在穿過(guò)蓄壓器21的 外殼所鉆的通孔中。切斷閥26-1被安裝在壓力計(jì)26上，以在壓力計(jì)26的校準(zhǔn)或流體滲漏 的情況下隔斷感測(cè)管。類(lèi)似地，切斷閥27-1和27-2也被安裝在用于低溫的水位計(jì)27上， 以在水位計(jì)27的校準(zhǔn)或流體滲漏的情況下隔斷感測(cè)管，切斷閥28-1和28-2也被安裝在用 于高溫的水位計(jì)28上，以在水位計(jì)28的校準(zhǔn)或流體滲漏的情況下隔斷感測(cè)管。由這些儀表測(cè)量的監(jiān)測(cè)變量的值被傳送到控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并被用于以安全和有 效的方式來(lái)操作測(cè)試設(shè)備。當(dāng)操作測(cè)試設(shè)備時(shí)，蓄壓器21的壓力能夠被維持在大氣壓力和 設(shè)計(jì)壓力之間的范圍之內(nèi)。為了維持適當(dāng)?shù)膲毫?，蓄壓?1配備有報(bào)警裝置，以當(dāng)蓄壓器 21的壓力變得低于或高于預(yù)設(shè)壓力時(shí)發(fā)出警報(bào)。此外，將蓄壓器21的水位保持高于每個(gè)電 加熱器22的位置。為了維持適當(dāng)?shù)乃唬顗浩?1配備有另一報(bào)警裝置，以當(dāng)蓄壓器21 的水位變得低于或高于預(yù)設(shè)水位時(shí)發(fā)出警報(bào)。此外，為了維持適當(dāng)?shù)臏囟?，蓄壓?1配備 有另一報(bào)警裝置，以當(dāng)蓄壓器21的溫度變得低于或高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)發(fā)出警報(bào)。蓄壓器21配備有檢查孔29，通過(guò)該檢查孔29可檢查蓄壓器21的內(nèi)部情況。所述 檢查孔29是空心管的孔，空心管的端部30通過(guò)盲法蘭(blind flange)封閉或由焊接的塞 子或蓋子堵住，檢查孔29以這樣的方式與蓄壓器21連通，S卩，在蓄壓器21的外殼中鉆孔， 并將空心管插入并焊接在蓄壓器的外殼的孔中。當(dāng)將要使用所述檢查孔29檢查蓄壓器21 的內(nèi)部時(shí)，開(kāi)啟或切掉檢查孔29的端部30的盲法蘭或塞子或蓋子。然后，將檢查儀器(例 如，內(nèi)視鏡)插入到檢查孔29中，以檢查蓄壓器21中的管口、電加熱器22等的完好性。在 完成蓄壓器21的內(nèi)部檢查之后，檢查孔29的端部30由盲法蘭封閉或再次與塞子或蓋子焊 接，以密封檢查孔29。蓄壓器21在其下部與能夠噴水和排水的管子31連接。對(duì)于將被用于另一儀器或 設(shè)施的蓄壓器21的高溫高壓水，管子31配備有用于與另一儀器或設(shè)施連接的盲法蘭32。 可使用測(cè)試設(shè)備的蓄壓器21的高溫高壓水進(jìn)行各種有用的測(cè)試。這種測(cè)試包括水壓泄壓 閥的閥座密封性測(cè)試和設(shè)定壓力測(cè)試以及水閥的密封填料的密封性測(cè)試和操作測(cè)試等。當(dāng)將水供應(yīng)到蓄壓器21或者水從蓄壓器21排出時(shí)使用蓄壓器21的下部的管子 31。為了將水從蓄壓器21的內(nèi)部排出，設(shè)置排水閥33和節(jié)流口 34。當(dāng)水從蓄壓器21的 內(nèi)部排出時(shí)主要使用排水閥33，節(jié)流口 34將流量和壓力減小到適當(dāng)?shù)乃揭詫?shí)現(xiàn)平穩(wěn)操 作。因?yàn)楣?jié)流口 34能夠充分降低施加到其下游的壓力，所以連接在節(jié)流口 34的下游和冷 凝罐之間的管子的容許壓力水平能夠被降低到適當(dāng)?shù)乃?，并因此能夠有效地降低安裝成 本。切斷閥40被安裝在排水閥的上游側(cè)上，以當(dāng)排水閥33和節(jié)流口 34發(fā)生故障時(shí)隔斷排 水閥33。蓄壓器21在其上部與蒸汽排出或加壓管(pressurization pipe) 35連接，以排出 蓄壓器21的蒸汽并能夠?qū)y(cè)試容器加壓。當(dāng)蓄壓器21的高溫高壓蒸汽將被用于另一儀器 或設(shè)施時(shí)，該加壓管35與用于連接另一儀器或設(shè)施的盲法蘭36結(jié)合?？墒褂盟鰷y(cè)試設(shè) 備的蓄壓器21的高溫高壓蒸汽進(jìn)行各種有用的測(cè)試。這種測(cè)試包括蒸汽安全閥的閥座密封性測(cè)試和設(shè)定壓力測(cè)試以及蒸汽閥的密封填料的密封性測(cè)試和操作測(cè)試等。在接頭處，特別是在蓄壓器21的下部的管子31所連接的蓄壓器21的管口 37以及 蓄壓器21的蒸汽排出管35所連接的蓄壓器21的管口 38處，執(zhí)行在蓄壓器的操作條件下 針對(duì)熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)分析，以便進(jìn)行安全檢查。如果必要的話，對(duì)蓄壓器的每個(gè)管口的厚度、 形狀等及其相鄰的蓄壓器的外殼進(jìn)行加強(qiáng)。測(cè)試容器41是一 種為目標(biāo)安全閥48提供測(cè)試壓力的裝置。蓄壓器21的上部的 蒸汽排出管35通過(guò)測(cè)試容器41的上游側(cè)上的蒸汽供應(yīng)管44以及壓力控制閥42和43與 測(cè)試容器41連接。當(dāng)在以高的加壓速率(例如，高于lOOpsi/sec)加壓測(cè)試容器41的狀態(tài)下測(cè)試目 標(biāo)安全閥48時(shí)，使用第一壓力控制閥42，第一壓力控制閥42將蓄壓器21的蒸汽以適當(dāng)?shù)?流量供應(yīng)到測(cè)試容器41。該測(cè)試用于對(duì)安裝在穩(wěn)壓器安全閥的前端的環(huán)封執(zhí)行排水測(cè)試， 以及在反應(yīng)堆設(shè)施的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的情況下出現(xiàn)的過(guò)壓條件下對(duì)穩(wěn)壓器安全閥執(zhí)行設(shè)定 壓力測(cè)試。當(dāng)預(yù)熱測(cè)試容器41時(shí)或者當(dāng)測(cè)試容器的壓力自動(dòng)保持恒定時(shí)或者當(dāng)在以低的加 壓速率(例如，低于2psi/sec)加壓測(cè)試容器的狀態(tài)下測(cè)試目標(biāo)安全閥48時(shí)使用第二壓力 控制閥43，第二壓力控制閥43具有比第一壓力控制閥42的容量小的容量并與第一壓力控 制閥42平行安裝。下面將詳細(xì)描述該測(cè)試及其步驟。對(duì)于自動(dòng)控制測(cè)試容器41的壓力恒 定的方法，將從測(cè)試容器41的壓力計(jì)49接收的壓力值與第一壓力控制閥42的壓力控制器 43-1的設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)第二壓力控制閥43的開(kāi)口。當(dāng)未使用第一壓力控制閥42時(shí)或者因其滲漏需要切斷第一壓力控制閥42時(shí)，切 斷閥51被安裝在第一壓力控制閥42的上游側(cè)上。類(lèi)似地，當(dāng)未使用與第一壓力控制閥42 平行安裝的第二壓力控制閥43時(shí)或者因其滲漏需要切斷第二壓力控制閥43時(shí)，切斷閥52 被安裝在第二壓力控制閥43的上游側(cè)上。為了使測(cè)試容器41正確操作，安裝壓力計(jì)49和溫度計(jì)50。壓力計(jì)49所連接的 感測(cè)管與管口連接，該管口被插入并焊接在穿過(guò)測(cè)試容器的外殼所鉆的通孔中。溫度計(jì)50 以這樣的方式附著到測(cè)試容器41的外殼，即，在合適的深度將孔鉆入到測(cè)試容器41的外殼 中，然后將溫度計(jì)插入并焊接在該孔中。切斷閥49-1被安裝在壓力計(jì)49上，以在壓力計(jì)49 的校準(zhǔn)或流體滲漏的情況下隔斷感測(cè)管。由這些儀表測(cè)量的監(jiān)測(cè)變量的值被傳送到控制和 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并被用于以安全和有效的方式來(lái)操作測(cè)試設(shè)備。安全閥53被安裝在測(cè)試容器41上，并因此解除過(guò)壓，以當(dāng)測(cè)試容器41的內(nèi)部壓 力達(dá)到壓力設(shè)定點(diǎn)(例如，220kg/cm2)時(shí)保護(hù)測(cè)試容器41。測(cè)試容器41的上側(cè)的蒸汽排出管45依次連接到用于測(cè)量流量的文丘里管46、充 滿(mǎn)水的環(huán)封47和目標(biāo)安全閥48。目標(biāo)安全閥48是穩(wěn)壓器安全閥，目標(biāo)安全閥48是將在測(cè) 試設(shè)備中進(jìn)行測(cè)試的主要目標(biāo)。文丘里管46與流量計(jì)46-1結(jié)合，流量計(jì)46_1測(cè)量目標(biāo)安全閥48操作時(shí)的流量。 該流量計(jì)46-1與切斷閥46-2和46-3結(jié)合，以在校準(zhǔn)或發(fā)生故障時(shí)隔斷感測(cè)管。文丘里管46和環(huán)封47之間的管子被連接到用于計(jì)算從安全閥排出的流體的密度 的溫度計(jì)54和用于測(cè)量當(dāng)目標(biāo)安全閥48操作時(shí)的壓力的壓力計(jì)55。該壓力計(jì)55還與切 斷閥55-1結(jié)合，以在維修或發(fā)生故障的條件下隔斷感測(cè)管。
環(huán)封47是一種在高溫高壓蒸汽沒(méi)有直接接觸安全閥的情況下充滿(mǎn)水的裝置，并通常實(shí)現(xiàn)為U形管。在不要求環(huán)封47充滿(mǎn)水的情況下，環(huán)封47可被構(gòu)造為連續(xù)排水，并因 此保持處于充滿(mǎn)蒸汽的狀態(tài)。環(huán)封47配備有用于填充水的排氣閥56和排水閥57。在測(cè)試 設(shè)備被加壓之前，環(huán)封47充滿(mǎn)水。為了通過(guò)操作核電站的環(huán)封和諸如穩(wěn)壓器安全閥的目標(biāo)安全閥48來(lái)準(zhǔn)確地模擬 和測(cè)量從環(huán)封排出的水的行為，電伴熱系統(tǒng)(electrical heat tracing system)58和溫度 計(jì)70被安裝在目標(biāo)安全閥48和目標(biāo)安全閥48的上游側(cè)的管子(具體為環(huán)封47)上。這 種構(gòu)造可能實(shí)現(xiàn)實(shí)際發(fā)電站的溫度條件。為了預(yù)熱測(cè)試容器41，安裝預(yù)熱管59-1和預(yù)熱閥59，預(yù)熱管59_1和預(yù)熱閥59均 可從測(cè)試容器41排放蒸汽。在預(yù)熱閥59失效或滲漏的情況下，用于預(yù)熱閥的切斷閥60被 安裝在預(yù)熱閥59的上游側(cè)上，以切斷預(yù)熱閥59。節(jié)流口 61被設(shè)置在預(yù)熱閥59的下游側(cè) 上。節(jié)流口 61在功能上與蓄壓器21的排水閥33的下游側(cè)的節(jié)流口 34相同。對(duì)于預(yù)熱測(cè)試容器41的方法，首先，通過(guò)壓力控制閥42和43將蓄壓器21的蒸汽 供應(yīng)到測(cè)試容器41并在測(cè)試容器41中加壓。然后，開(kāi)啟預(yù)熱閥59以從測(cè)試容器41排出 蒸汽，并因此將蓄壓器21的高溫蒸汽供應(yīng)到測(cè)試容器41的下部，然后蓄壓器21的高溫蒸 汽被排放到測(cè)試容器41的上部。從而，測(cè)試容器41被預(yù)熱。此時(shí)，為了使測(cè)試容器41及 其相關(guān)儀器的熱應(yīng)力最小化，必須以預(yù)定的預(yù)熱速率預(yù)熱測(cè)試容器41及其相關(guān)儀器。在對(duì)測(cè)試容器41加壓和預(yù)熱的過(guò)程中，從測(cè)試容器41及其連接的管子中產(chǎn)生冷 凝水。冷凝水通過(guò)疏水器62排出。為了確保疏水器62的精確操作，安裝用于過(guò)濾雜質(zhì)的 過(guò)濾器63，并安裝用于隔斷過(guò)濾器63和疏水器62的切斷閥64，以在過(guò)濾器63和疏水器62 發(fā)生故障的條件下使用。此外，在測(cè)試容器41的內(nèi)部以及第一壓力控制閥42和測(cè)試容器41之間的蒸汽供 應(yīng)管44產(chǎn)生的冷凝水通過(guò)疏水器65排出。為了確保疏水器65的精確操作，安裝用于過(guò)濾 雜質(zhì)的過(guò)濾器66，并安裝用于隔斷過(guò)濾器66和疏水器65的切斷閥67，以在過(guò)濾器66和疏 水器65發(fā)生故障的條件下使用。當(dāng)測(cè)試目標(biāo)安全閥48的操作時(shí)，必須不斷地從測(cè)試容器41以及主管35和44排 放冷凝水。然而，當(dāng)從測(cè)試容器41的下部排放冷凝水的疏水器65發(fā)生故障時(shí)，難以準(zhǔn)確地 診斷冷凝水是否被排出。為此，除疏水器65以外還安裝了冷凝水排出閥68，冷凝水排出閥 68用于僅在測(cè)試目標(biāo)安全閥48的操作之前將冷凝水從測(cè)試容器41的下部排出。節(jié)流口 69被設(shè)置在冷凝水排出閥68的下游側(cè)上。節(jié)流口 69在功能上與蓄壓器21的排水閥33的 下游側(cè)的節(jié)流口 34相同。為了連續(xù)地測(cè)量目標(biāo)安全閥48的盤(pán)開(kāi)口，心軸設(shè)有線性可變差分變壓器 (LVDT)48-1。為了測(cè)量目標(biāo)安全閥48的操作期間的動(dòng)態(tài)特性和排放負(fù)荷，振動(dòng)儀71被安 裝在目標(biāo)安全閥48的上游側(cè)上的環(huán)封上，另一振動(dòng)儀72和壓力計(jì)73被安裝在目標(biāo)安全閥 48的下游的管子上。用于壓力計(jì)73的感測(cè)管設(shè)有切斷閥73-1，以在校準(zhǔn)或發(fā)生故障的條 件下隔斷感測(cè)管。在接頭處，具體是在測(cè)試容器41的下部的管口 74以及測(cè)試容器41的上部的管口 75處，執(zhí)行在測(cè)試容器的操作條件下針對(duì)熱應(yīng)力的結(jié)構(gòu)分析，以便進(jìn)行安全檢查。如果必要 的話，對(duì)測(cè)試容器的每個(gè)管口的厚度、形狀等及其相鄰的測(cè)試容器的外殼進(jìn)行加強(qiáng)。
冷凝罐81用于儲(chǔ)存在本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備中使用的軟化水、相對(duì)于供水泵維持適 當(dāng)?shù)膲翰?proper head)、收集在對(duì)測(cè)試容器預(yù)熱和加壓期間所產(chǎn)生的冷凝水、冷凝并收集 從目標(biāo)安全閥排出的蒸汽以及吸收目標(biāo)安全閥的噪音。 排出管82從目標(biāo)安全閥的出口延伸到冷凝罐81內(nèi)部的噴霧器83，其中，排出管 82穿過(guò)冷凝罐81的外殼。圖3是用于從目標(biāo)安全閥排出的蒸汽的冷凝罐內(nèi)部的噴霧器的透視圖。噴霧器83設(shè)有多個(gè)孔121，從目標(biāo)安全閥排出的蒸汽通過(guò)孔121噴灑，并且所述多 個(gè)孔以預(yù)定尺寸和預(yù)定間隙分布。當(dāng)冷凝罐81中的軟化水填充到預(yù)設(shè)水位時(shí)，噴霧器83 浸沒(méi)在水下。當(dāng)使用本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備執(zhí)行測(cè)試時(shí)，在目標(biāo)安全閥48操作時(shí)，大量的蒸汽被突 然間排放到排出管82，然后排出的蒸汽通過(guò)噴霧器83的多個(gè)孔121被平穩(wěn)地噴灑到冷凝 罐81中。此時(shí)，噴灑的蒸汽在冷凝罐81中與比排出的蒸汽冷的水接觸的同時(shí)被冷凝。為 了有效地噴灑和冷凝，噴霧器83的孔最好形成為使蒸汽沿水平和向下的方向噴灑而不是 沿向上的方向噴灑。連接到目標(biāo)安全閥48的出口的管子由吸音材料包圍。因此，如果在目標(biāo)安全閥48 操作時(shí)排放的蒸汽的能量被釋放到冷凝罐81中的水中，則能夠有效地降低噪音。通過(guò)這種 結(jié)構(gòu)，可能防止從傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)施產(chǎn)生的過(guò)量的噪音，在傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)施中，目標(biāo)安全閥48 通至空氣。冷凝罐81與管子84連接，管子84收集在本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備的操作期間所產(chǎn)生的 冷凝水。冷凝罐81配備有切斷閥85和排水閥86，切斷閥85根據(jù)冷凝罐81的溫度和壓力 條件切斷冷凝水收集管84，排水閥86在關(guān)閉切斷閥85時(shí)將冷凝水排放到外部。當(dāng)使用本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備測(cè)試目標(biāo)安全閥48時(shí)，冷凝罐81將軟化水維持在預(yù)設(shè) 水位，收集并冷凝在對(duì)測(cè)試容器41預(yù)熱和加壓期間所產(chǎn)生的冷凝水和蒸汽。此時(shí)，通過(guò)溫 度計(jì)93來(lái)監(jiān)測(cè)冷凝罐81的溫度。如果冷凝罐81的溫度變得高于預(yù)設(shè)溫度(例如，95°C )， 則冷凝罐81的冷凝效果降低。這樣，關(guān)閉用于冷凝水收集管的切斷閥85，以停止收集冷凝 水，然后開(kāi)啟排水閥86。例如，當(dāng)冷凝罐81的溫度將保持恒定時(shí)，可分別安裝能夠冷卻冷凝罐81中的軟化 水的冷卻器或散熱器。這種構(gòu)造屬于示例性實(shí)施例(這里未示出)。冷凝罐81是一種當(dāng)目標(biāo)安全閥操作時(shí)大量的高溫高壓蒸汽被引入到其中的罐。 為此，冷凝罐81設(shè)有爆破片(rupture disk) 87和88，爆破片87和88防止過(guò)壓并排放大量 的流體。當(dāng)冷凝罐81超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，每個(gè)爆破片87和88破裂，從而保護(hù)冷凝罐81中的 壓力以免超過(guò)設(shè)計(jì)壓力。具體地講，為了提高爆破片87和88操作的可靠性，爆破片87和 88成對(duì)安裝。因此，即使爆破片中的一個(gè)爆破片發(fā)生故障，另一個(gè)爆破片也能夠使正常的功 能繼續(xù)。爆破片87和88中的每個(gè)爆破片被設(shè)計(jì)為具有至少15英寸(約38. Icm)的直徑， 從而作為用于檢查冷凝罐81的內(nèi)部的人孔。冷凝罐81配備有排氣管89和排氣閥90，排氣管89和排氣閥90均能夠降低冷凝 罐81內(nèi)部的壓力或減少冷凝罐81內(nèi)部的廢氣。此外，冷凝罐81配備有排水管91和排水 閥92，排水管91和排水閥92均能夠使冷凝罐81充水或?qū)⑺畯睦淠?1排出。冷凝罐81與壓力計(jì)94、溫度計(jì)93和水位計(jì)95連接，以進(jìn)行平穩(wěn)操作。壓力計(jì)94和水位計(jì)95所連接的感測(cè)管被連接到冷凝罐81。為此，將通孔鉆入到冷凝罐81的外殼中， 然后將感測(cè)管插入并焊接在該通孔中。溫度計(jì)93以這樣的方式附著到冷凝罐81，S卩，將孔 鉆入到冷凝罐81的外殼中，然后將溫度傳感器插入并焊接在該孔中。為了在壓力計(jì)94的 校準(zhǔn)或流體滲漏的情況下隔斷感測(cè)管，壓力計(jì)94配備有切斷閥94-1。為了在水位計(jì)95的 校準(zhǔn)或流體滲漏的情況下隔斷感測(cè)管，水位計(jì)95配備有上切斷閥95-1和下切斷閥95-2。 由這些儀表測(cè)量的監(jiān)測(cè)變量的值被傳送到控制 和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并被用于以安全和有效的方式 來(lái)操作測(cè)試設(shè)備。供水處理系統(tǒng)101是一種通過(guò)多級(jí)凈化器將普通水凈化為軟化水然后將軟化水 供應(yīng)到冷凝罐81的給水器。供水處理系統(tǒng)101在冷凝罐81的下部連接到排水管91。由供 水處理系統(tǒng)101產(chǎn)生的軟化水通過(guò)供水或出流閥102、止回閥103和排水管91供應(yīng)到冷凝 罐81。在這種情況下，應(yīng)該開(kāi)啟冷凝罐81的排氣閥90，以平穩(wěn)地供應(yīng)軟化水。止回閥103 防止在未將水供應(yīng)到冷凝罐81時(shí)冷凝罐81的水回流到供水處理系統(tǒng)101。冷凝罐81的排 水管91既作為供應(yīng)來(lái)自供水處理系統(tǒng)101的軟化水的管子，又作為將軟化水從冷凝罐81 輸送到供水泵的管子。當(dāng)使用本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備測(cè)試目標(biāo)安全閥48時(shí)，根據(jù)所需的流體的 清潔度可由普通的供水系統(tǒng)來(lái)替代供水處理系統(tǒng)101。供水泵111用于將冷凝罐81的軟化水供應(yīng)到蓄壓器21。供應(yīng)的軟化水的量取決 于蓄壓器21的水位。供水泵111被構(gòu)造成使供水泵111的入口與冷凝罐81的排水管91 連接，并使供水泵111的入流閥112安裝在供水泵111的入口和排水管91之間。此外，供 水泵111被構(gòu)造成使供水泵111的出口通過(guò)供水泵111的出流管與蓄壓器的下部的管子31 連接，并使供水泵111的出流閥115安裝在供水泵111的出口和下部的管子31之間。當(dāng) (例如)為了維修需要隔斷供水泵111時(shí)使用供水泵的入流閥112和出流閥115。供水泵 111的出口配備有出口壓力計(jì)113，切斷閥113-1被安裝在連接到出口壓力計(jì)113的壓力感 測(cè)管上，并因此在出口壓力計(jì)113的滲漏或校準(zhǔn)的情況下使用切斷閥113-1。止回閥116被 安裝在供水泵的出流閥115的下游側(cè)上，并在供水泵停止時(shí)防止蓄壓器21的水回流。從供 水泵111的出口延伸到蓄壓器21的管子可根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備所需的流體的清潔度而 設(shè)有微過(guò)濾器。該管子可設(shè)有預(yù)熱器，以將供應(yīng)的水預(yù)熱到高溫。在這種情況下，可將高溫 水供應(yīng)到蓄壓器21，從而能夠使熱沖擊最小化(這里未示出)。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于測(cè)試穩(wěn)壓器安全閥的性能的設(shè)備的透 視圖。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，將測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)成測(cè)試設(shè)備的組件被最佳地布置， 從而進(jìn)一步減小所需的空間。為此，主要組件，即，蓄壓器21、測(cè)試容器41、冷凝罐81和供 水泵111被布置在各個(gè)象限上并通過(guò)管子相互連接，從而形成閉合回路。所述四個(gè)主要組 件圍繞供水處理系統(tǒng)101。此外，蓄壓器21的排水管33-1、測(cè)試容器的預(yù)熱管59-1和用于 冷凝水的排水管64-1和68-1被布置在主要組件之間。蓄壓器21的容積大于測(cè)試容器41的容積。這是因?yàn)樾顗浩?1配備有產(chǎn)生蒸汽 所需的至少一個(gè)電加熱器和液體區(qū)域，并具有儲(chǔ)存用于測(cè)試目標(biāo)安全閥48所需的高壓蒸 汽的功能。蓄壓器21和測(cè)試容器41的容積被設(shè)計(jì)為能夠產(chǎn)生、儲(chǔ)存并使用測(cè)試目標(biāo)安全閥 48所需的大量蒸汽的適當(dāng)?shù)娜莘e。為此，通過(guò)使用用于熱工水力流體分析的計(jì)算機(jī)編碼能夠模擬蓄壓器21和測(cè)試容器41的壓力動(dòng)態(tài)和流體流動(dòng)，并且能夠以測(cè)試目標(biāo)安全閥48所需的適當(dāng)?shù)牡燃?jí)(scale)來(lái)設(shè)計(jì)蓄壓器21和測(cè)試容器41的容積、壓力控制閥的尺寸等。圖5是示出在目標(biāo)安全閥的測(cè)試期間使用用于熱工水力流體分析的計(jì)算機(jī)編碼 來(lái)模擬蓄壓器和測(cè)試容器的壓力變化的結(jié)果的曲線圖。在蓄壓器21和測(cè)試容器41的初始?jí)毫Ψ謩e被設(shè)置為191kg/cm2和130kg/cm2的 條件下進(jìn)行測(cè)試。為了控制測(cè)試容器41的壓力，在開(kāi)始測(cè)試之后開(kāi)啟第一壓力控制閥42 使其具有2%的開(kāi)口達(dá)4秒，然后使其具有30%的開(kāi)口。在這種情況下，圖5中示出了蓄 壓器21和測(cè)試容器41的壓力的預(yù)測(cè)的變化。在開(kāi)始測(cè)試之后，目標(biāo)安全閥48花費(fèi)4. 26 秒的時(shí)間來(lái)達(dá)到開(kāi)啟壓力。當(dāng)在開(kāi)始測(cè)試之后已經(jīng)過(guò)去8. 3秒時(shí)，關(guān)閉目標(biāo)安全閥48。因 此，能夠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)安全閥48保持開(kāi)啟4. 04秒，當(dāng)關(guān)閉目標(biāo)安全閥48時(shí)能夠測(cè)得回座壓力 (blow-down pressure)。為了測(cè)量目標(biāo)安全閥的開(kāi)啟行為，必須給予足夠的時(shí)間來(lái)達(dá)到開(kāi) 啟設(shè)定壓力。這樣，一開(kāi)始最好盡可能小地設(shè)置第一壓力控制閥42的開(kāi)口。在目標(biāo)安全閥 48達(dá)到設(shè)定壓力之后，由于通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)口所排出的蒸汽，所以必須盡可能長(zhǎng)地保持泄放 (blow down)測(cè)試容器的壓力所花費(fèi)的時(shí)間。只有在這種情況下才有可能根據(jù)測(cè)試容器41 的壓力的變化來(lái)測(cè)量排出的蒸汽的流量。為了將泄放測(cè)試容器41的壓力的時(shí)間保持較長(zhǎng) 的時(shí)間，必須從蓄壓器21供應(yīng)足夠量的蒸汽。因此，在測(cè)試容器41的壓力達(dá)到設(shè)定壓力之 后，最好改變第一壓力控制閥42的開(kāi)口并盡快將第一壓力控制閥42的開(kāi)口保持在最大開(kāi) 度。因此，當(dāng)以這樣的方式，即，根據(jù)測(cè)試目的在期望的條件下調(diào)節(jié)第一壓力控制閥42的開(kāi) 口來(lái)控制測(cè)試容器41的壓力時(shí)，容易執(zhí)行對(duì)目標(biāo)安全閥48的開(kāi)啟/關(guān)閉和排放流量測(cè)試。蓄壓器21最好沿豎直方向安裝，而不是沿水平方向安裝。原因如下第一，能為測(cè) 量水位的長(zhǎng)度提供足夠的裕量(margin)(即，用于測(cè)量水位的從下邊界(lower tap)到上 邊界(upper tap)的長(zhǎng)度)。第二，能將水位維持在最低限度，以保持電加熱器在水下并確 保蒸汽區(qū)域達(dá)到最大限度。第三，能在蓄壓器21的水面和蓄壓器21的上部的出流管之間 維持足夠的分離距離，并因此在將蓄壓器21的蒸汽輸送到測(cè)試容器41時(shí)能抑制水分的攜
市ο蓄壓器21通過(guò)裙座131被牢固地固定到地面。裙座131支撐蓄壓器21的靜態(tài)載 荷以及當(dāng)蓄壓器21的蒸汽通過(guò)排出管35以最大流速排放到測(cè)試容器41時(shí)的動(dòng)態(tài)載荷。執(zhí) 行針對(duì)靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷的結(jié)構(gòu)分析以檢查安全性，從而允許蓄壓器具有適當(dāng)?shù)男螤詈?厚度。測(cè)試容器41也通過(guò)裙座132被牢固地固定到地面，裙座132支撐測(cè)試容器41的靜 態(tài)載荷以及當(dāng)目標(biāo)安全閥48操作時(shí)的動(dòng)態(tài)載荷。當(dāng)目標(biāo)安全閥48操作時(shí)，蓄壓器21的蒸汽排出管35和目標(biāo)安全閥48的排出管 82承受瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)載荷和熱應(yīng)力。這樣，執(zhí)行針對(duì)這些管子的尺寸和布局的結(jié)構(gòu)分析以檢 查安全性，然后設(shè)計(jì)這些管子的支撐件并將該支撐件安裝在適當(dāng)?shù)奈恢谩榱烁佑行У厝コ蓽y(cè)試容器41的預(yù)熱和蒸汽加壓而產(chǎn)生的冷凝水，并在目 標(biāo)安全閥48操作時(shí)平穩(wěn)地供應(yīng)蒸汽，測(cè)試容器41最好沿豎直方向安裝，目標(biāo)安全閥48最 好被安裝在測(cè)試容器41的上部。目標(biāo)安全閥48最好被安裝在與核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的穩(wěn)壓器或安全閥在 其上安裝和操作的管子和位置相同的管子和位置上。這是因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)將出現(xiàn)在用于目標(biāo) 安全閥48的設(shè)施經(jīng)歷過(guò)壓時(shí)的壓力或加壓速率(例如，375psi/sec)準(zhǔn)確地施加到目標(biāo)安全閥48來(lái)執(zhí)行測(cè)試。目標(biāo)安全閥48所附著的在測(cè)試容器41的上部的法蘭48-2以及目標(biāo)安全閥的出流管的法蘭48-3最好均以便于拆卸具有各種尺寸的目標(biāo)安全閥48的短管件(spool piece)的形狀制造和安裝(這里未示出)。冷凝罐81通過(guò)帶狀支撐件133被牢固地固定到地面，以支撐當(dāng)目標(biāo)安全閥48操 作時(shí)的動(dòng)態(tài)載荷。如圖4所示，通過(guò)在給定的空間內(nèi)有效地布置各種組件，能夠以緊湊的布置來(lái)構(gòu) 造本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備。這種緊湊的布置減少了用于安裝測(cè)試設(shè)備的空間和場(chǎng)地的尺寸以及 用于制造測(cè)試設(shè)備的材料。此外，由于當(dāng)測(cè)試設(shè)備操作時(shí)，測(cè)試設(shè)備的各種組件彼此相鄰， 所以非常容易觀察組件的情況或監(jiān)測(cè)儀表。因此，這種構(gòu)造對(duì)于測(cè)試設(shè)備的安全操作和最 佳性能是非常有效的。將參照?qǐng)D6來(lái)描述使用上述組件所組合的測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)試目標(biāo)安全閥的方法。為了測(cè)試目標(biāo)安全閥48，徹底地沖洗測(cè)試設(shè)備，然后安裝目標(biāo)安全閥48。測(cè)試設(shè) 備的空氣壓縮系統(tǒng)、電系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等準(zhǔn)備就緒以使其能夠操作。為了使用供水處理系統(tǒng)101將預(yù)定量的軟化水(以下稱(chēng)為水)填充到冷凝罐81， 開(kāi)啟冷凝罐81的排氣閥90，然后開(kāi)啟供水處理系統(tǒng)101的出流閥102。從而，冷凝罐81被 水填充到預(yù)定水位(S210)。在將水填充到冷凝罐81之后，關(guān)閉冷凝罐81的排氣閥90和供 水處理系統(tǒng)101的出流閥102。為了將冷凝罐81的水以預(yù)定的量填充到蓄壓器21，開(kāi)啟冷凝罐81的排氣閥90， 并開(kāi)啟供水泵的入流閥112和出流閥115。為了在將水填充到蓄壓器21時(shí)平穩(wěn)地排放空 氣，將用于測(cè)試容器的壓力控制閥42和43、壓力控制閥42和43上游的切斷閥51和52、用 于測(cè)試容器的排水閥68、排水閥68上游的切斷閥67以及用于冷凝水收集管的切斷閥85全 部開(kāi)啟。在操作供水泵111以用冷凝罐81的水將蓄壓器21填充到預(yù)定水位之后，關(guān)閉用 于測(cè)試容器的排水閥68及其上游的切斷閥67(S220)。檢查冷凝罐81的水是否達(dá)到預(yù)定 水位。如果冷凝罐81的水不足，則使用以上所述的供水處理系統(tǒng)101再將水填充到冷凝罐 81。在目標(biāo)安全閥48的上游側(cè)上的環(huán)封47充滿(mǎn)水的情況下(由于需要在安全閥環(huán)封 上執(zhí)行排水測(cè)試)，臨時(shí)的軟管被連接在供水處理系統(tǒng)101和用于環(huán)封的排水閥57之間。 關(guān)閉用于不斷地從環(huán)封排水的排水閥57-1，并開(kāi)啟用于測(cè)試容器的排水閥44-1。然后，開(kāi) 啟用于環(huán)封的排水閥57。從而，環(huán)封47充滿(mǎn)來(lái)自供水處理系統(tǒng)101的水。當(dāng)水被排放到用 于測(cè)試容器的排水閥44-1時(shí)，完成環(huán)封47的充水過(guò)程。此時(shí)，關(guān)閉用于環(huán)封的排水閥57 和用于測(cè)試容器的排水閥44-1。當(dāng)在安全閥環(huán)封上執(zhí)行排水測(cè)試的情況下，當(dāng)環(huán)封47充滿(mǎn)水時(shí)，蒸汽在蓄壓器21 和測(cè)試容器41中積聚并加壓。這樣，使用水的加壓力(pressurizing force)來(lái)測(cè)試目標(biāo) 安全閥48。詳細(xì)地講，由于目標(biāo)安全閥48通過(guò)蒸汽的壓力被開(kāi)啟，所以環(huán)封47的水將通過(guò) 目標(biāo)安全閥48被排放到排出管82。當(dāng)通過(guò)電加熱器22加熱蓄壓器21的水以產(chǎn)生蒸汽時(shí)，蒸汽在連接到蓄壓器21的 上部和測(cè)試容器41的測(cè)試容器加壓管35中被冷凝成水。因此，為了平穩(wěn)地排出該冷凝水， 開(kāi)啟加壓管35的冷凝水排水閥64、測(cè)試容器的排水閥67和用于冷凝水收集管的切斷閥85。如此，蓄壓器21的電加熱器22加熱水以產(chǎn)生蒸汽(S230)。當(dāng)開(kāi)始從蓄壓器21中 產(chǎn)生蒸汽時(shí)，蒸汽被引入并積聚在蓄壓器21的上部以及與蓄壓器連接的測(cè)試容器41。當(dāng)蒸 汽積聚時(shí)，蓄壓器21和測(cè)試容器41的溫度和壓力升高，并能夠通過(guò)安裝在蓄壓器21上的 溫度計(jì)24、25和壓力計(jì)26以及安裝在測(cè)試容器41上的溫度計(jì)50和壓力計(jì)49來(lái)檢查蓄壓 器21和測(cè) 試容器41的溫度和壓力。通過(guò)使用電加熱器繼續(xù)加熱蓄壓器21的水，并因此將蓄壓器21和測(cè)試容器41 的壓力增加到預(yù)定壓力(例如，如果目標(biāo)安全閥的開(kāi)啟壓力為175kg/cm2，則該預(yù)定壓力為 160kg/cm2) (S240)。在這個(gè)過(guò)程中，間歇地開(kāi)啟測(cè)試容器41的預(yù)熱閥59，以允許蓄壓器21 的高溫蒸汽通過(guò)測(cè)試容器41排出，以便同時(shí)加熱蓄壓器21和測(cè)試容器41。此時(shí)，為了使蓄 壓器21及其管子、測(cè)試容器41及其管子的熱應(yīng)力最小化，在預(yù)定的溫升速率(或預(yù)定的加 熱速率)的范圍內(nèi)加熱水。此外，如果在使用蓄壓器21的電加熱器加熱和加壓的過(guò)程中蓄 壓器21中的水降低到預(yù)定水位以下，則暫時(shí)停止電加熱器的運(yùn)行，然后以冷凝罐81的水將 蓄壓器21填充到預(yù)定水位，如上所述。存在兩種方法來(lái)逐漸增加測(cè)試容器41的壓力直到目標(biāo)安全閥48操作。在這兩種 方法中，一種方法適于(除測(cè)試容器41以外)將蓄壓器21加熱并加壓到高于目標(biāo)安全閥 48的操作壓力的壓力，然后加壓測(cè)試容器41以使目標(biāo)安全閥48能夠操作；另一種方法適 于使蓄壓器21和測(cè)試容器41相互連通，操作蓄壓器21的電加熱器直到目標(biāo)安全閥48操 作，并同時(shí)以預(yù)定的加壓速率增加蓄壓器21的壓力和測(cè)試容器41的壓力。在這里，將僅對(duì) 前一種方法進(jìn)行詳細(xì)描述。當(dāng)蓄壓器21的壓力和測(cè)試容器41的壓力達(dá)到預(yù)定壓力(例如，160kg/cm2)時(shí)，關(guān) 閉加壓管的第一壓力控制閥42及其上游的切斷閥51，調(diào)節(jié)第二壓力控制閥43以便恒定地 控制測(cè)試容器41的壓力。然后，繼續(xù)操作蓄壓器21的電加熱器，以使測(cè)試目標(biāo)安全閥48所 需的蒸汽在蓄壓器21中積聚到預(yù)定壓力(例如，如果目標(biāo)安全閥48的開(kāi)啟壓力為175kg/ cm2，則該預(yù)定壓力為185kg/cm2)。當(dāng)在目標(biāo)安全閥48上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試的情況下，開(kāi)啟環(huán)封47的排水閥57-1以 使環(huán)封47充滿(mǎn)蒸汽，然后使用第二壓力控制閥43使測(cè)試容器41的壓力(例如，以2psi/ sec或更小的加壓速率)逐漸增加直到目標(biāo)安全閥48操作。在目標(biāo)安全閥48操作時(shí)測(cè)量 該壓力及其相關(guān)數(shù)據(jù)(S250)。然后，當(dāng)目標(biāo)安全閥48被關(guān)閉時(shí)，使用第二壓力控制閥43使 測(cè)試容器41保持在預(yù)定的壓力條件下。在這種狀態(tài)下，對(duì)目標(biāo)安全閥48執(zhí)行閥座密封性 測(cè)試。通過(guò)測(cè)量目標(biāo)安全閥的出口的溫度或可視化地觀察目標(biāo)安全閥的出口來(lái)檢查目標(biāo)安 全閥48的閥座密封性。為了執(zhí)行與目標(biāo)安全閥48的設(shè)定壓力測(cè)試不同的環(huán)封的排水測(cè)試、流量測(cè)試、回 座測(cè)試等，以預(yù)定的加壓速率加壓目標(biāo)安全閥48或?qū)⒄羝?yīng)到目標(biāo)安全閥48以使目標(biāo) 安全閥48保持開(kāi)啟預(yù)定的時(shí)間尤為重要。為此，測(cè)試容器41保持在預(yù)定的壓力條件下(例 如，如果目標(biāo)安全閥的開(kāi)啟壓力為175kg/cm2，則該預(yù)定壓力為160kg/cm2)，蓄壓器21將蒸 汽積聚到預(yù)定壓力(例如，200kg/cm2)，在該預(yù)定壓力條件下收集測(cè)試目標(biāo)安全閥所需的蒸 汽。然后，以高速或以預(yù)定的速度開(kāi)啟第一壓力控制閥42，從而將需要的加壓速率或蒸汽流 量提供到目標(biāo)安全閥48。然后，當(dāng)目標(biāo)安全閥48操作時(shí)測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)。
當(dāng)目標(biāo)安全閥48的測(cè)試完成時(shí)，停止蓄壓器21的電加熱器的運(yùn)行，并冷卻測(cè)試設(shè) 備。此時(shí)的冷卻最好是自然冷卻。此外，為了使熱應(yīng)力最小化，在預(yù)定的冷卻速率范圍之內(nèi) 進(jìn)行冷卻。在使用上述的測(cè)試設(shè)備測(cè)試目標(biāo)安全閥48的過(guò)程中，當(dāng)任何管子或閥門(mén)損壞或 泄漏時(shí)，停止蓄壓器的電加熱器的運(yùn)行，并釋放蓄壓器和測(cè)試容器的壓力以保護(hù)人的生命 和測(cè)試設(shè)備。盡管已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清 楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行修改和變化。例如， 可對(duì)在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明的每個(gè)組件的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法在與安裝在核 電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)上的穩(wěn)壓器安全閥的操作條件相同的操作條件下執(zhí)行測(cè)試，從而 能夠精確地執(zhí)行該測(cè)試，這有利于工業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備，該設(shè)備用于在安全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、閥座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試、環(huán)封的排水測(cè)試、排放負(fù)荷測(cè)試等，所述設(shè)備包括蓄壓器(21)，包括用于加熱填充在蓄壓器(21)中的預(yù)定量的水的至少一個(gè)電加熱器(22)，并在高壓條件下儲(chǔ)存由所述電加熱器(22)產(chǎn)生的蒸汽；測(cè)試容器(41)，在高壓條件下儲(chǔ)存由蓄壓器(21)供應(yīng)的蒸汽，并為目標(biāo)安全閥(48)提供測(cè)試壓力，在蒸汽的流量和壓力被控制之后供應(yīng)該蒸汽；冷凝罐(81)，儲(chǔ)存將被供應(yīng)到蓄壓器(21)的軟化水，并冷凝和收集從目標(biāo)安全閥(48)排出的蒸汽；供水泵(111)，將儲(chǔ)存在冷凝罐(81)中的水供應(yīng)到蓄壓器(21)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，冷凝罐(81)包括在冷凝罐(81)中的噴霧器(83)， 噴霧器(83)能使從目標(biāo)安全閥(48)排出的蒸汽噴灑在水中。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，噴霧器(83)包括多個(gè)孔(121)，所述多個(gè)孔(121) 以預(yù)定尺寸和預(yù)定間隙分布，從而能夠噴灑從目標(biāo)安全閥(48)排出的蒸汽。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，蓄壓器(21)與設(shè)置在蓄壓器(21)的下部的管子 (31)連接，以噴射或排放由供水泵(111)供應(yīng)的水，當(dāng)蓄壓器(21)的高溫高壓水將被用于 另一組件時(shí)，該管子(31)具有用于連接所述另一組件的盲法蘭(32)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，蓄壓器(21)通過(guò)管子(31)與冷凝罐(81)連接，以 排出蓄壓器(21)中的水，管子(31)與排水閥(33)結(jié)合。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括節(jié)流口(34)，該節(jié)流口(34)設(shè)置在排水閥(33) 的下游側(cè)上，以使流量和壓力減小到適當(dāng)?shù)乃健?br> 7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，蓄壓器(21)與設(shè)置在蓄壓器(21)的上部的管子 (35)連接，以允許將從蓄壓器(21)排出的蒸汽供應(yīng)到測(cè)試容器(41)，當(dāng)蓄壓器(21)的高 溫高壓水將被用于另一組件時(shí)，該管子(35)具有用于連接所述另一組件的盲法蘭(36)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，蓄壓器(21)的上部通過(guò)第一壓力控制閥(42)安裝 于其上的管子(44)與測(cè)試容器(41)的下部連接，從而能夠?qū)⑿顗浩?21)的蒸汽以適當(dāng)?shù)?流量供應(yīng)到測(cè)試容器(41)并加壓。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，第二壓力控制閥(43)被安裝在與第一壓力控制閥 (42)平行設(shè)置的管子上，第二壓力控制閥(43)具有比第一壓力控制閥(42)的容量小的容 量，以當(dāng)預(yù)熱測(cè)試容器(41)時(shí)、當(dāng)測(cè)試容器(41)的壓力自動(dòng)保持恒定時(shí)或者當(dāng)在以低的加 壓速率加壓測(cè)試容器(41)的狀態(tài)下測(cè)試目標(biāo)安全閥(48)時(shí)使用第二壓力控制閥(43)。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括管子(64-1)，該管子(64-1)具有疏水器(62)，以 將冷凝水排放到冷凝罐(81)，該冷凝水從第一壓力控制閥(42)的上游側(cè)上的管子產(chǎn)生。
11.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括管子(68-1)，該管子(68-1)具有疏水器(66)，以 將冷凝水排放到冷凝罐(81)，該冷凝水從測(cè)試容器(41)以及第一壓力控制閥(42)和測(cè)試 容器(41)之間的管子(44)產(chǎn)生。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，除疏水器(65)以外，還包括冷凝水排出閥(68)，該冷 凝水排出閥(68)用于僅在測(cè)試目標(biāo)安全閥(48)操作之前將冷凝水從測(cè)試容器(41)的下 部排出，這是因?yàn)楫?dāng)疏水器(65)發(fā)生故障時(shí)，難以準(zhǔn)確地診斷冷凝水是否被排出。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括節(jié)流口(69)，該節(jié)流口(69)設(shè)置在冷凝水排出閥(68)的下游側(cè)上，以使流量和壓力減小到適當(dāng)?shù)乃健?br> 14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，環(huán)封(47)被彎曲以充滿(mǎn)水，從而用于環(huán)封(47)的 排水測(cè)試，環(huán)封(47)被安裝在測(cè)試容器(41)和目標(biāo)安全閥(48)之間。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括電伴熱系統(tǒng)(58)，該電伴熱系統(tǒng)(58)被安裝在 目標(biāo)安全閥(48)和目標(biāo)安全閥的上游側(cè)的管子上，以通過(guò)操作核電站的環(huán)封和如穩(wěn)壓器 安全閥的目標(biāo)安全閥(48)來(lái)準(zhǔn)確地模擬和測(cè)量從環(huán)封(47)排出的水的行為。
16.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括預(yù)熱閥(59)，該預(yù)熱閥(59)被安裝在預(yù)熱管 (59-1)上，從而將蒸汽從測(cè)試容器(41)排放到冷凝罐(81)以預(yù)熱測(cè)試容器(41)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，還包括節(jié)流口(61)，該節(jié)流口(61)設(shè)置在預(yù)熱閥(59) 的下游側(cè)上，以使流量和壓力減小到適當(dāng)?shù)乃健?br> 18.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，冷凝罐(81)包括一個(gè)或多個(gè)爆破片(87、88)，爆 破片(87、88)防止由高溫高壓蒸汽的流入而產(chǎn)生的過(guò)壓，并在目標(biāo)安全閥(48)操作時(shí)排放 大量的流體。
19.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括供水處理系統(tǒng)(101)，該供水處理系統(tǒng)(101)被 安裝在冷凝罐(81)和供水泵(111)之間，以將水供應(yīng)到冷凝罐(81)。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，供水處理系統(tǒng)(101)通過(guò)多級(jí)凈化器將普通水凈 化為軟化水，并將該軟化水供應(yīng)到冷凝罐(81)。
21.如權(quán)利要求1、2、4、5、7、8、14、16、18和19中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其 中，蓄壓器(21)、測(cè)試容器(41)、冷凝罐(81)和供水泵(111)形成閉合回路。
22.一種用于測(cè)試安全閥的性能的方法，該方法用于在安全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、閥 座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試、環(huán)封的排水測(cè)試、排放負(fù)荷測(cè)試等，所述方法包括下列 步驟1)以預(yù)定量的水填充冷凝罐(81)，冷凝罐(81)儲(chǔ)存將被供應(yīng)到蓄壓器(21)的軟化 水，并冷凝和收集從目標(biāo)安全閥(48)排出的蒸汽；2)使用供水泵(111)用冷凝罐(81)的水將蓄壓器(21)填充到預(yù)定水位；3)使用至少一個(gè)電加熱器(22)加熱在蓄壓器(21)中填充的水以產(chǎn)生蒸汽；4)在控制流量和壓力的情況下，將從蓄壓器(21)產(chǎn)生的蒸汽供應(yīng)到測(cè)試容器(41)，并 將蓄壓器(21)和測(cè)試容器(41)加壓到預(yù)設(shè)壓力；5)連續(xù)操作蓄壓器(21)的電加熱器(22)，以使壓力增加到目標(biāo)安全閥(48)的操作壓 力，并對(duì)目標(biāo)安全閥(48)進(jìn)行測(cè)試。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟4)包括當(dāng)蓄壓器(21)和測(cè)試容器(41)達(dá) 到預(yù)定壓力時(shí)，關(guān)閉蓄壓器(21)和測(cè)試容器(41)之間的第一壓力控制閥(42)和第一壓力 控制閥(42)的上游側(cè)的切斷閥(51)；通過(guò)與第一壓力控制閥(42)平行安裝并具有比第一 壓力控制閥(42)的容量小的容量的第二壓力控制閥(43)來(lái)恒定地控制測(cè)試容器(41)的 壓力。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟5)包括連續(xù)操作蓄壓器(21)的電加熱器 (22)，以使蓄壓器(21)中的蒸汽積聚到測(cè)試目標(biāo)安全閥(48)所需的蒸汽所積聚到的預(yù)定 壓力；使用第二壓力控制閥(43)逐漸增加測(cè)試容器(41)的壓力直到目標(biāo)安全閥(48)操 作，并對(duì)目標(biāo)安全閥(48)進(jìn)行測(cè)試。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟5)包括使蓄壓器(21)中的蒸汽積聚到測(cè) 試目標(biāo)安全閥(48)所需的蒸汽所積聚到的預(yù)定壓力；以高速開(kāi)啟第一壓力控制閥(42)，以 將需要的加壓速率或蒸汽流量提供到目標(biāo)安全閥(48)，并對(duì)目標(biāo)安全閥(48)進(jìn)行測(cè)試。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟4)包括間歇地開(kāi)啟連接到測(cè)試容器(41) 的預(yù)熱閥(59)，以使蓄壓器(21)的高溫蒸汽通過(guò)測(cè)試容器(41)排出。
全文摘要
一種用于測(cè)試安全閥的性能的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法在與安裝在核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)上的穩(wěn)壓器安全閥的操作條件相同的操作條件下執(zhí)行測(cè)試。用于測(cè)試安全閥的性能，即，在安全閥上執(zhí)行設(shè)定壓力測(cè)試、閥座密封性測(cè)試、流量測(cè)試、回座測(cè)試、環(huán)封的排水測(cè)試、排放負(fù)荷測(cè)試等的所述設(shè)備包括蓄壓器(21)，包括用于加熱填充在蓄壓器(21)中的預(yù)定量的水的至少一個(gè)電加熱器(22)，并在高壓條件下儲(chǔ)存由所述電加熱器(22)產(chǎn)生的蒸汽；測(cè)試容器(41)，在高壓條件下儲(chǔ)存由蓄壓器(21)供應(yīng)的蒸汽，并為目標(biāo)安全閥(48)提供測(cè)試壓力，在蒸汽的流量和壓力被控制之后供應(yīng)該蒸汽；冷凝罐(81)，儲(chǔ)存將被供應(yīng)到蓄壓器(21)的軟化水，并冷凝和收集從目標(biāo)安全閥(48)排出的蒸汽；供水泵(111)，將儲(chǔ)存在冷凝罐(81)中的水供應(yīng)到蓄壓器(21)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101960280SQ200980107157
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者吳昇鐘, 樸鐘云, 權(quán)甲周, 鄭桐旭, 金昌賢 申請(qǐng)人:韓國(guó)水力原子力株式會(huì)社