本實用新型涉及壓力試驗裝置技術領域,特別是涉及一種抱箍式水壓試驗裝置。
背景技術:
密封殼作為控制棒驅動機構耐壓殼的一部分,是反應堆一回路系統壓力邊界的組成部分?,F有技術中,為了降低耐壓殼泄漏的風險,密封殼由以往的殼體與管座通過梯形螺紋加Ω焊縫焊接連接的結構形式,改進為殼體與管座一體化結構,這樣,減少了一條密封性焊縫,此密封殼結構形式的改進極大地降低了耐壓殼發生泄漏的風險,但給密封殼的制造和水壓試驗帶來困難。
改進后的密封殼需單獨進行水壓試驗,而現有的水壓試驗裝置不適用于改進后的密封殼,這使得在改進后密封殼的結構基礎上完成對密封殼的端部密封,以進行高壓力值的水壓試驗成為了難題。
技術實現要素:
本實用新型提供了一種抱箍式水壓試驗裝置,可用于完成殼體與管座為一個整體的密封殼的水壓試驗。
本實用新型提供的一種抱箍式水壓試驗裝置通過以下技術要點來解決問題:一種抱箍式水壓試驗裝置,用于對控制棒驅動機構中的密封殼進行水壓試驗,所述試驗裝置包括軸向密封組件及引水管,所述軸向密封組件包括第一端板、第二端板及千斤頂;
所述第一端板包括蓋板、箍體及螺紋連接于箍體上的固定螺栓,所述箍體與蓋板連接,且箍體由蓋板的工作端伸出,所述固定螺栓至少有兩顆,且固定螺栓在轉動過程中可與密封殼的表面接觸,并通過固定螺栓施加在密封殼表面上的壓應力實現第一端板與密封殼固定連接;
所述千斤頂用于推動第二端板,以使得第一端板與第二端板之間的距離減小,第一端板與第二端板分別用于密封殼不同端端面的密封,且第一端板與密封殼之間、第二端板與密封殼之間均設置有密封墊;
所述引水管連接在第一端板或第二端板上,在軸向密封組件與密封殼連接后,所述引水管與密封殼的空腔相通。
具體的,由于密封殼進行水壓試驗時,其內壓可達到26.7兆帕甚至以上,屬于高壓范疇,故以上結構在使用時,由于密封殼的大端為耐壓殼的殼體部分,其上設置有用于安裝線圈組件及磁通環的凹槽,故第一端板用于與密封殼的大端連接以對密封殼的大端進行密封,第二端板與密封殼的小端連接已對密封殼的小端進行密封。這樣,在密封殼大端端面與蓋板的端面之間具有足夠壓力時,旋轉固定螺栓,使得固定螺栓的自由端嵌入所述凹槽中,完成第一端板與密封殼的固定連接;設置的千斤頂用于驅動第二端板向第一端板運動,即千斤頂與第二端板的外端面作用,在千斤頂推動第二端板的過程中,在密封殼兩端的密封部位上產生足夠的密封比壓完成密封殼的端部密封。
以上結構中,在第一端板與第二端板實現對密封殼的夾緊后,第一端板靠近第二端板的端面與密封殼之間的密封墊、第二端板靠近第一端板的端面與密封殼之間的密封墊上產生足夠大小的密封比壓,以分別實現對密封殼不同端的密封,這樣,通過引水管向密封殼中通入水,在水壓達到一定程度并保壓一定時間后,可得出密封殼的性能指標。
以上實驗裝置結構簡單,選擇在密封殼的大端設置呈抱箍式的第一端板,可使得第一端板能夠被穩固的固定于密封殼上。本結構能夠很好的適應殼體與管座為一個整體的密封殼的結構特性,有效的解決了現有殼體與管座為一個整體的密封殼不便于進行水壓試驗的問題,本實用新型提供的實驗裝置既適用于兩端均有螺紋的密封殼,又適用于小端無螺紋的密封殼。
作為優選,以上箍體設置成環形,箍體與蓋板組成的結構為一個圓桶狀結構,桶底即為蓋板的工作端面,固定螺栓為多顆,且在第一端板與密封殼完成固定后,多個固定螺栓相對于密封殼的軸線呈環狀均布;同時,固定螺栓的螺紋端端部位于箍體的內側,固定螺栓的螺帽端端部位于箍體的外側;同時,各固定螺栓螺紋端端部朝向箍體的一側。這樣,以上形式的第一端板在與密封殼的連接過程中,固定螺栓的螺紋端端部可同時與對應凹槽的地面及側面接觸,在固定螺栓深入箍體內側的過程中,可提供將蓋板朝密封殼小端的一側拉動的拉力,這樣,可不用預先使得端蓋與密封殼大端端面具有足夠壓應力后,再緊固固定螺栓,即,在本結構中,在固定螺栓緊固的過程中,可使得密封殼的大端與蓋板之間產生足夠的密封比壓。
作為優選,也可設置為以上箍體設置條狀,箍體與蓋板組成的結構類似側面設置有多處缺口的圓桶狀結構,桶底即為蓋板的工作端面,固定螺栓為多顆,不同固定螺栓固定于不同的箍體上,且在第一端板與密封殼完成固定后,多個固定螺栓相對于密封殼的軸線呈環狀均布;同時,固定螺栓的螺紋端端部位于箍體的內側,固定螺栓的螺帽端端部位于箍體的外側,箍體均與蓋板鉸接連接的形式。如在固定螺栓的軸線與密封殼的軸線垂直時,轉動固定螺栓使得其的螺紋段端部嵌入所述凹槽中后,進一步轉動固定螺栓使其向密封殼的一側運動,這樣,箍體以鉸接軸為轉軸轉動,同時,由于箍體的自由端均會向密封殼的外側移動,此時,箍體可向蓋板提供拉應力,實現蓋板與密封殼大端的密封。
進一步的,由于密封殼大端在后續裝配過程中,還需要在其上固定行程套管,如行程套管與密封殼采用連接螺紋加Ω焊縫的連接形式時,密封殼大端的須加工成特定的形狀的焊接口,由于該焊接口較薄,為保護該焊接口,本試驗裝置還包括保護套,所述保護套呈環狀,使用時套設在焊接口的外側,用于傳遞密封殼與蓋板之間的正壓力,作為本領域技術人員,保護套的兩側也需要設置密封墊。
更進一步的技術方案為:
由于對密封殼的水壓試驗壓力可達到26.7兆帕甚至以上,為避免因為密封殼的端面與第一端板的端面或第二端板的端面歪斜,導致密封失效而使得水壓試驗失敗或造成安全事故,所述第一端板和/或第二端板上還設置有定位裝置,所述定位裝置用于避免密封殼的端面在第一端板的端面或第二端板的端面上滑動。以上定位裝置可設置為一個,即設置于第一端板或第二端板上,也可以設置為兩個,即第一端板上設置一個、第二端板上設置一個,這樣,定位裝置與密封殼作用后,使得密封殼向第一端板或第二端板的投影始終在同一位置,這樣,在軸向密封組件與密封殼連接后,可使得密封殼與第一端板或第二端板具有較高相對位置精度。
作為定位裝置的具體實現形式,所述定位裝置為以下結構中的任意一種:環形槽、設置有環形通孔或環形盲孔的定位板、自由端直徑小于連接端直徑的圓錐臺;
且環形槽設置于第一端板內側的端面上或設置于第二端板內側的端面上,在軸向密封組件與密封殼連接后,密封殼對應端的端面嵌入所述環形槽中;
所述定位板固定于第一端板內側或第二端板內側,所述定位板與第一端板或第二端板呈可拆卸連接形式,在軸向密封組件與密封殼連接后,密封殼對應端的端面嵌入定位板的環形通孔或環形盲孔中;
所述圓錐臺固定于第一端板內側或第二端板內側,在軸向密封組件與密封殼連接后,圓錐臺的小端嵌入密封殼對應端的空腔中,圓錐臺的大端位于密封殼之外。
以上三種形式中,密封殼的端面嵌入環形槽中后,環形槽的槽壁對密封殼壁面的約束可發揮限位作用和提供支撐;圓錐臺的實現形式除了具有所述的環形槽的優勢外,由于沿著圓錐臺的軸線方向圓錐臺各點的直徑線性變化,故圓錐臺可適用于不同開口直徑的密封殼的水壓試驗;定位板的實現形式中,由于定位板與第一端板或第二端板呈可拆卸連接關系,這樣,針對不同的密封殼,在密封殼端部尺寸不同時,可更換適宜的定位板用于水壓試驗。
作為本領域技術人員,以上第一端板的內側即為第一端板靠近第二端板的一側,以上第二端板的內側即為第二端板靠近第一端板的一側。
為便于在密封殼注水過程中排氣、試驗完成后進行泄壓,所述第一端板和/或第二端板上還設置有排水口,軸向密封組件與密封殼連接后,所述排水口與密封殼的空腔相通,還包括用于控制所述排水口通斷狀態的孔塞或閥。以上孔塞或閥在注水時和泄壓時使得排水口與大氣相通,在增壓和保壓時,以上孔塞或閥使得排水口處于截斷狀態。
還包括與引水管相連的注水組件、增壓組件及穩壓組件;
所述注水組件用于在引水管中壓力為常壓時,向密封殼的空腔內注水;
所述增壓組件用于增大密封殼空腔內的內壓;
所述穩壓組件為一個壓力容器。
密封殼在進行壓力試驗時,其內壓可達到26.7兆帕甚至以上,故,現有的加壓設備在對密封殼內的內壓進行增加時,不便于獲得較快的注水速度。以上結構中,注水組件用于快速向水容置空間內注入水,以上增壓組件用于緩慢向水容置空間內繼續注入水以使得水壓增高,以上穩壓組件用于增大以上水容置空間的容積,以在如進行增壓、進行降壓以及密封點處泄漏一部分水時,不至于使得水容置空間的內壓在短時間內過多減小。以上注水組件、增壓組件均可設置為包括水箱、泵及閥門。如注水組件中的泵采用大流量泵,增壓組件中的泵采用小流量手搖柱塞泵。
為避免在更換密封殼時,大量具有壓力的水被損失,還包括與引水管相連的安全閥、壓力計及截斷閥,且軸向密封組件連接于截斷閥的一端,注水組件、增壓組件及穩壓組件連接于截斷閥的另一端。這樣,在對完成試驗的密封殼進行泄壓時,即可關閉截斷閥,在更換了下一個密封殼后,打開截斷閥,可對上次試驗時保留到的具有壓力的水做進一步利用。以上安全閥可提供過壓保護,以上壓力計可用于檢測引水管內內壓變化。
本實用新型具有以下有益效果:
以上結構中,在第一端板與第二端板實現對密封殼的夾緊后,第一端板靠近第二端板的端面與密封殼之間的密封墊、第二端板靠近第一端板的端面與密封殼之間的密封墊上產生足夠大小的密封比壓,以分別實現對密封殼不同端的密封,這樣,通過引水管向密封殼中通入水,在水壓達到一定程度并保壓一定時間后,可得出密封殼的性能指標。
以上實驗裝置結構簡單,選擇在密封殼的大端設置呈抱箍式的第一端板,可使得第一端板能夠被穩固的固定于密封殼上。本結構能夠很好的適應殼體與管座為一個整體的密封殼的結構特性,有效的解決了現有殼體與管座為一個整體的密封殼不便于進行水壓試驗的問題,本實用新型提供的實驗裝置既適用于兩端均有螺紋的密封殼,又適用于小端無螺紋的密封殼。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的一種抱箍式水壓試驗裝置一個具體實施例的結構主視剖視圖。
圖中的編號依次為:1、注水組件,2、增壓組件,3、安全閥,4、壓力計,5、穩壓組件,6、截斷閥,7、引水管,8、密封殼,9、第一端板,10、環形槽,11、第二端板,12、千斤頂,13、排水口,14、定位裝置,15、箍體,16、固定螺栓,17、蓋板。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明,但是本實用新型的結構不僅限于以下實施例。
實施例1:
如圖1所示,一種抱箍式水壓試驗裝置,用于對控制棒驅動機構中的密封殼8進行水壓試驗,所述試驗裝置包括軸向密封組件及引水管,所述軸向密封組件包括第一端板9、第二端板11及千斤頂12;
所述第一端板9包括蓋板17、箍體15及螺紋連接于箍體15上的固定螺栓16,所述箍體15與蓋板17連接,且箍體15由蓋板17的工作端伸出,所述固定螺栓16至少有兩顆,且固定螺栓16在轉動過程中可與密封殼8的表面接觸,并通過固定螺栓16施加在密封殼8表面上的壓應力實現第一端板9與密封殼8固定連接;
所述千斤頂12用于推動第二端板11,以使得第一端板9與第二端板11之間的距離減小,第一端板9與第二端板11分別用于密封殼8不同端端面的密封,且第一端板9與密封殼8之間、第二端板11與密封殼8之間均設置有密封墊;
所述引水管連接在第一端板9或第二端板11上,在軸向密封組件與密封殼8連接后,所述引水管與密封殼8的空腔相通。
具體的,由于密封殼8進行水壓試驗時,其內壓可達到26.7兆帕甚至以上,屬于高壓范疇,故以上結構在使用時,由于密封殼8的大端為耐壓殼的殼體部分,其上設置有用于安裝線圈組件及磁通環的凹槽,故第一端板9用于與密封殼8的大端連接以對密封殼8的大端進行密封,第二端板11與密封殼8的小端連接已對密封殼8的小端進行密封。這樣,在密封殼8大端端面與蓋板17的端面之間具有足夠壓力時,旋轉固定螺栓16,使得固定螺栓16的自由端嵌入所述凹槽中,完成第一端板9與密封殼8的固定連接;設置的千斤頂12用于驅動第二端板11向第一端板9運動,即千斤頂12與第二端板11的外端面作用,在千斤頂12推動第二端板11的過程中,在密封殼8兩端的密封部位上產生足夠的密封比壓完成密封殼8的端部密封。
以上結構中,在第一端板9與第二端板11實現對密封殼8的夾緊后,第一端板9靠近第二端板11的端面與密封殼8之間的密封墊、第二端板11靠近第一端板9的端面與密封殼8之間的密封墊上產生足夠大小的密封比壓,以分別實現對密封殼8不同端的密封,這樣,通過引水管向密封殼8中通入水,在水壓達到一定程度并保壓一定時間后,可得出密封殼8的性能指標。
以上實驗裝置結構簡單,選擇在密封殼8的大端設置呈抱箍式的第一端板9,可使得第一端板9能夠被穩固的固定于密封殼8上。本結構能夠很好的適應殼體與管座為一個整體的密封殼8的結構特性,有效的解決了現有殼體與管座為一個整體的密封殼8不便于進行水壓試驗的問題,本實用新型提供的實驗裝置既適用于兩端均有螺紋的密封殼8,又適用于小端無螺紋的密封殼8。
本實施例中,第一端板9設置為以下方式中的任意一個:
以上箍體15設置成環形,箍體15與蓋板17組成的結構為一個圓桶狀結構,桶底即為蓋板17的工作端面,固定螺栓16為多顆,且在第一端板9與密封殼8完成固定后,多個固定螺栓16相對于密封殼8的軸線呈環狀均布;同時,固定螺栓16的螺紋端端部位于箍體15的內側,固定螺栓16的螺帽端端部位于箍體15的外側;同時,各固定螺栓16螺紋端端部朝向箍體15的一側。這樣,以上形式的第一端板9在與密封殼8的連接過程中,固定螺栓16的螺紋端端部可同時與對應凹槽的地面及側面接觸,在固定螺栓16深入箍體15內側的過程中,可提供將蓋板17朝密封殼8小端的一側拉動的拉力,這樣,可不用預先使得端蓋與密封殼8大端端面具有足夠壓應力后,再緊固固定螺栓16,即,在本結構中,在固定螺栓16緊固的過程中,可使得密封殼8的大端與蓋板17之間產生足夠的密封比壓。
設置為以上箍體15設置條狀,箍體15與蓋板17組成的結構類似側面設置有多處缺口的圓桶狀結構,桶底即為蓋板17的工作端面,固定螺栓16為多顆,不同固定螺栓16固定于不同的箍體15上,且在第一端板9與密封殼8完成固定后,多個固定螺栓16相對于密封殼8的軸線呈環狀均布;同時,固定螺栓16的螺紋端端部位于箍體15的內側,固定螺栓16的螺帽端端部位于箍體15的外側,箍體15均與蓋板17鉸接連接的形式。如在固定螺栓16的軸線與密封殼8的軸線垂直時,轉動固定螺栓16使得其的螺紋段端部嵌入所述凹槽中后,進一步轉動固定螺栓16使其向密封殼8的一側運動,這樣,箍體15以鉸接軸為轉軸轉動,同時,由于箍體15的自由端均會向密封殼8的外側移動,此時,箍體15可向蓋板17提供拉應力,實現蓋板17與密封殼8大端的密封。
本實施例中,由于密封殼8大端在后續裝配過程中,還需要在其上固定行程套管,如行程套管與密封殼8采用連接螺紋加Ω焊縫的連接形式時,密封殼8大端的須加工成特定的形狀的焊接口,由于該焊接口較薄,為保護該焊接口,本試驗裝置還包括保護套,所述保護套呈環狀,使用時套設在焊接口的外側,用于傳遞密封殼8與蓋板17之間的正壓力,作為本領域技術人員,保護套的兩側也需要設置密封墊。
實施例2:
如圖1所示,本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定:由于對密封殼8的水壓試驗壓力可達到26.7兆帕甚至以上,為避免因為密封殼8的端面與第一端板9的端面或第二端板11的端面歪斜,導致密封失效而使得水壓試驗失敗或造成安全事故,所述第一端板9和/或第二端板11上還設置有定位裝置14,所述定位裝置14用于避免密封殼8的端面在第一端板9的端面或第二端板11的端面上滑動。以上定位裝置14可設置為一個,即設置于第一端板9或第二端板11上,也可以設置為兩個,即第一端板9上設置一個、第二端板11上設置一個,這樣,定位裝置14與密封殼8作用后,使得密封殼8向第一端板9或第二端板11的投影始終在同一位置,這樣,在軸向密封組件與密封殼8連接后,可使得密封殼8與第一端板9或第二端板11具有較高相對位置精度。
作為定位裝置14的具體實現形式,所述定位裝置14為以下結構中的任意一種:環形槽10、設置有環形通孔或環形盲孔的定位板、自由端直徑小于連接端直徑的圓錐臺;
且環形槽10設置于第一端板9內側的端面上或設置于第二端板11內側的端面上,在軸向密封組件與密封殼8連接后,密封殼8對應端的端面嵌入所述環形槽10中;
所述定位板固定于第一端板9內側或第二端板11內側,所述定位板與第一端板9或第二端板11呈可拆卸連接形式,在軸向密封組件與密封殼8連接后,密封殼8對應端的端面嵌入定位板的環形通孔或環形盲孔中;
所述圓錐臺固定于第一端板9內側或第二端板11內側,在軸向密封組件與密封殼8連接后,圓錐臺的小端嵌入密封殼8對應端的空腔中,圓錐臺的大端位于密封殼8之外。
以上三種形式中,密封殼8的端面嵌入環形槽10中后,環形槽10的槽壁對密封殼8壁面的約束可發揮限位作用和提供支撐;圓錐臺的實現形式除了具有所述的環形槽10的優勢外,由于沿著圓錐臺的軸線方向圓錐臺各點的直徑線性變化,故圓錐臺可適用于不同開口直徑的密封殼8的水壓試驗;定位板的實現形式中,由于定位板與第一端板9或第二端板11呈可拆卸連接關系,這樣,針對不同的密封殼8,在密封殼8端部尺寸不同時,可更換適宜的定位板用于水壓試驗。
作為本領域技術人員,以上第一端板9的內側即為第一端板9靠近第二端板11的一側,以上第二端板11的內側即為第二端板11靠近第一端板9的一側。
本實施例中,以上定位裝置14優選采用圓錐臺的形式,第一端板9、第二端板11上均設置圓錐臺,且第一端板9、第二端板11分別與密封殼8之間的密封墊均為套設于對應圓錐臺上的O型圈,這樣,本軸線密封組件不僅能夠為密封殼8提供穩定支撐,同時,各圓錐臺的自由端由于尺寸小于密封殼8對應端的孔徑,故各圓錐臺能夠很方便的插入密封殼8的對應端中,同時,還可很方便的獲得優異的密封殼8端部密封性能。
為便于在密封殼8注水過程中排氣、試驗完成后進行泄壓,所述第一端板9和/或第二端板11上還設置有排水口13,軸向密封組件與密封殼8連接后,所述排水口13與密封殼8的空腔相通,還包括用于控制所述排水口13通斷狀態的孔塞或閥。以上孔塞或閥在注水時和泄壓時使得排水口13與大氣相通,在增壓和保壓時,以上孔塞或閥使得排水口13處于截斷狀態。
實施例3:
如圖1所示,本實施例在實施例1提供的任意一個技術方案的基礎上作進一步限定:還包括與引水管7相連的注水組件1、增壓組件2及穩壓組件5;
所述注水組件1用于在引水管7中壓力為常壓時,向密封殼8的空腔內注水;
所述增壓組件2用于增大密封殼8空腔內的內壓;
所述穩壓組件5為一個壓力容器。
密封殼8在進行壓力試驗時,其內壓可達到26.7兆帕甚至以上,故,現有的加壓設備在對密封殼8內的內壓進行增加時,不便于獲得較快的注水速度。以上結構中,注水組件1用于快速向水容置空間內注入水,以上增壓組件2用于緩慢向水容置空間內繼續注入水以使得水壓增高,以上穩壓組件5用于增大以上水容置空間的容積,以在如進行增壓、進行降壓以及密封點處泄漏一部分水時,不至于使得水容置空間的內壓在短時間內過多減小。以上注水組件1、增壓組件2均可設置為包括水箱、泵及閥門。如注水組件1中的泵采用大流量泵,增壓組件2中的泵采用小流量手搖柱塞泵。
為避免在更換密封殼8時,大量具有壓力的水被損失,還包括與引水管7相連的安全閥3、壓力計4及截斷閥6,且軸向密封組件連接于截斷閥6的一端,注水組件1、增壓組件2及穩壓組件5連接于截斷閥6的另一端。這樣,在對完成試驗的密封殼8進行泄壓時,即可關閉截斷閥6,在更換了下一個密封殼8后,打開截斷閥6,可對上次試驗時保留到的具有壓力的水做進一步利用。以上安全閥3可提供過壓保護,以上壓力計4可用于檢測引水管7內內壓變化。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明,不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式,均應包含在本實用新型的保護范圍內。