一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置

技术领域

本发明属于核电站蒸汽发生器维修技术领域，具体涉及一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置。

背景技术

高温气冷堆是第四代核电技术，由于其蒸汽发生器结构与之前的所有核电机组均不一致，其他机组的堵管工艺可以参考，但不能直接使用，故需探索适合高温气冷堆蒸汽发生器的堵管工艺。

发明内容

为验证探索的堵管技术是否可靠，本发明的目的在于提供一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置，以验证探索的堵管技术是否符合高温气冷堆蒸汽发生器的运行要求，并探索出适合高温气冷堆蒸汽发生器的堵管技术。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置，包括用于堵管试验的给水管箱模拟体、主蒸汽管箱模拟体和用于验证堵管工艺的水压试验装置；所述给水管箱模拟体包括依次焊接的给水管箱管板2、给水管箱筒体3和给水管箱法兰4，设置在给水管箱管板2上的给水管箱试验件1，所述主蒸汽管箱模拟体包括依次焊接的主蒸汽管箱管板6、主蒸汽管箱筒体7、主蒸汽管箱法兰8，设置在主蒸汽管箱管板6上的主蒸汽管箱试验件5，所述水压试验装置由水压试验筒体9和水压试验法兰10与堵管后的给水管箱试验件1或主蒸汽管箱试验件5通过螺栓连接组成；

所述给水管箱模拟体和主蒸汽管箱模拟体分别与高温气冷堆蒸汽发生器给水管箱与主蒸汽管箱内部尺寸一致，模拟高温气冷堆蒸汽发生器的内部工况和堵管位置，在模拟体中模拟蒸汽发生器实体使用待验证的高温气冷堆蒸汽发生器传热管进行堵管工艺，然后通过水压试验装置验证该堵管工艺是否安全可靠；

所述给水管箱试验件1由棱柱和不锈钢法兰焊接而成，棱柱上分布有多个模拟传热管盲孔和传热管通孔；所述给水管箱管板2上设有多个一体化结构的圆形下沉座和棱柱通孔，分别与给水管箱试验件1的不锈钢法兰和棱柱通过螺栓连接；

所述主蒸汽管箱试验件5由棱柱和不锈钢法兰焊接而成，棱柱上分布有多个模拟传热管盲孔和传热管通孔；所述主蒸汽管箱管板6外侧设有多个一体化结构的圆形下沉座和棱柱通孔，分别与主蒸汽管箱试验件5的不锈钢法兰和棱柱通过螺栓连接；

所述给水管箱管板2与主蒸汽管箱管板6上的内侧开有密布的模拟传热管盲孔，为堵管装置提供模拟的蒸发器管板环境。

所述给水管箱管板2的盲孔内有螺纹。

所述给水管箱试验件1上传热管盲孔和传热管通孔内布有螺纹，传热管材质为2

所述主蒸汽管箱试验件5上传热管材质为Incoloy 800H。

所述给水管箱试验件1的棱柱上堆焊有2

所述主蒸汽管箱试验件5的棱柱上堆焊有F91。

所述水压试验筒体9为不锈钢管道及不锈钢管道两端的法兰焊接而成，所述水压试验法兰10为法兰钻有通孔制成，通孔用于连接打压装置。

本发明具有以下效果：

本发明中每个试验件可单次试验多根传热管，其余装置均为重复利用装置，每次试验时只需更换试验件，每个模拟体单次可安装多个试验件，单次可试验多根传热管。

本发明中使用1:1的模拟体模拟高温气冷堆蒸汽发生器的给水管箱和主蒸汽管箱，对高温气冷堆蒸汽发生器的传热管堵管技术进行验证，避免使用不成熟的技术堵管引起核安全事故发生。

本发明中仅需对试验件和传热管使用特定材料，节省了验证装置的成本。

本发明中水压试验装置由满足高压的管道与法兰组成，无需自制水压试验装置，方便、简洁且安全可靠。

附图说明

图1为给水管箱模拟体的结构示意图。

图1a为给水管箱试验件1示意图，图1b为给水管箱管板示意图，图1c为给水管箱试验件与给水管箱管板组合成完整给水管箱管板的局部示意图。

图2为主蒸汽管箱模拟体的结构示意图；

图3为水压试验装置的结构示意图。

其中1为给水管箱试验件，2为给水管箱管板，3为给水管箱筒体，4为给水管箱法兰，5为主蒸汽管箱试验件，6为主蒸汽管箱管板，7为主蒸汽管箱筒体，8为主蒸汽管箱法兰，9为水压试验筒体，10为水压试验法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

为验证探索的堵管工艺是否可靠，特开发设计一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置。由于高温气冷堆设计结构原因，传热管两端分别位于给水管箱和主蒸汽管箱，且给水管箱和主蒸汽管箱结构略有不同，故该工艺装置包含给水管箱模拟体、主蒸汽管箱模拟体和水压试验装置。其中给水管箱模拟体和主蒸汽管箱模拟体分别模拟高温气冷堆给水管箱和主蒸汽管箱的内部环境，为堵管装置提供与蒸发器实体一致的堵管环境，水压试验装置来验证堵管的结果是否安全可靠，以验证该堵管工艺是否符合高温气冷堆蒸汽发生器的运行要求，并探索出适合高温气冷堆蒸汽发生器的堵管工艺。

参考图1、图1a、图1b和图1c，给水管箱模拟体包括依次焊接的给水管箱管板2、给水管箱筒体3和给水管箱法兰4，设置在给水管箱管板2上的给水管箱试验件1，给水管箱试验件1由棱柱与不锈钢法兰焊接而成，棱柱上堆焊有21/4Cr1Mo，棱柱上分布有多个传热管孔通孔或盲孔，至少一个通孔，通孔为验证堵管工艺的孔，盲孔为模拟管板环境的孔，给水管箱管板2一侧分布有传热管孔，另一侧有多个棱柱通孔、圆形下沉座和螺栓孔，给水管箱试验件1可用螺栓与给水管箱管板2连接而成组成完整的给水管箱管板。完整的给水管箱管板与给水管箱筒体3、给水管箱法兰4焊接组成高温气冷堆蒸汽发生器给水管箱模拟体。

参考图2和给水管箱模拟体的组装方式，由主蒸汽管箱试验件5、主蒸汽管箱管板6、主蒸汽管箱筒体7和主蒸汽管箱法兰可组成高温气冷堆蒸汽发生器主蒸汽管箱模拟体，主蒸汽管箱试验件5由棱柱和不锈钢法兰焊接而成，棱柱上堆焊有F91，棱柱上分布有多个模拟传热管盲孔和传热管通孔；所述主蒸汽管箱管板6外侧设有多个一体化结构的圆形下沉座和棱柱通孔，分别与主蒸汽管箱试验件5的不锈钢法兰和棱柱通过螺栓连接。

在给水管箱模拟体与主蒸汽管箱模拟体上对给水管箱试验件1和主蒸汽管箱试验件5的指定传热管使用待验证的堵管工艺进行堵管，待堵管完成后，将给水管箱试验件1和主蒸汽管箱试验件5拆卸下来，与水压试验筒体9和水压试验管板10连接参考图3，组成水压试验装置。打压装置与水压试验管板10连接，进行水压试验，验证堵管工艺是否满足高压的运行环境。水压试验结束后，可对堵管部位进行材料分析，研究堵管技术的优点与不足，最终探究并验证出适合高温气冷堆蒸汽发生器传热管的堵管工艺。