[发明专利]一种蒸汽发生器氦质谱检漏系统与检漏方法

说明书

本发明属于蒸汽发生器传热管及类似换热设备的无损检测与维修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器氦质谱检漏系统与检漏方法，目的是为了解决高温气冷堆蒸汽发生器传热管实施无损检测难度大的问题。其特征在于：它包括吸枪定位装置、吸枪组件、流量控制系统、氦质谱检漏仪系统、物理数据测量系统、数据采集和分析系统；吸枪组件安装在吸枪定位装置上；吸枪定位装置安装在蒸发器水室上；流量控制系统与吸枪组件连接；氦质谱检漏仪系统与吸枪组件连接；物理数据测量系统分别与流量控制系统、氦质谱检漏仪系统、温度传感器、压力传感器、氦气浓度传感器连接；数据采集和分析系统分别与吸枪定位装置和物理数据测量系统连接。

技术领域

本发明属于蒸汽发生器传热管及类似换热设备的无损检测与维修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器氦质谱检漏系统与检漏方法。

背景技术

为了保证高温气冷堆型核电站关键设备蒸汽发生器安全可靠运行，必须定期对其传热管进行检修。对存在超标缺陷的传热管及时采取堵管等技术手段使其退役，以确保核电站安全运行。高温气冷堆是新一代核电堆型，与已运行堆型相比，高温气冷堆蒸汽发生器传热管的结构形式存在较大差异，运行环境也迥然不同，传统的检查方式已不能满足检查的要求。高温气冷堆蒸汽发生器传热管的结构为螺旋盘管，且弯曲半径小，主给水入口的传热管前端装有节流组件，其与传热管的连接和固定形式，都会影响检查装置与传热管的密封。高温气冷堆蒸汽发生器环境空间尺寸远远小于压水堆核电站的水室，对氦质谱检查装置的尺寸限制更大。目前针对高温气冷堆蒸汽发生器螺旋结构传热管的多种无损检测方法的可行性在役检查研究均未有突破性进展，国内外核电厂还没有对高温气冷堆蒸汽发生器的螺旋盘管式传热管进行在役检查的先例。

发明内容

本发明的目的是为了解决高温气冷堆蒸汽发生器传热管实施无损检测难度大的问题，发明一种蒸汽发生器氦质谱检漏方法，该检漏方法能够针对蒸汽发生器传热管为螺旋盘管的特点，实施自动化检测，该方法能够满足高温气冷堆蒸汽发生器传热管的检验技术要求，对传热管上的漏点进行定量和定位，填补在此项技术上的空白，并可将其中核心技术推广到常规压水堆蒸汽发生器传热管检验设备的应用中。

本发明是这样实现的：

高温气冷堆蒸汽发生器传热管氦质谱检漏分为两部分：对漏点进行定量和定位。

高温气冷堆蒸汽发生器传热管氦质谱检漏定量技术的基本原理为将蒸汽发生器壳侧充入一定压力和浓度的氦气，当传热管存在漏点时，压力差会使氦气通过漏点泄漏到传热管内部，通过固定在传热管管口的吸气组件吸出，并由氦质谱仪进行氦气含量分析，根据氦检漏仪反应的氦气信号值大小，计算出漏点的泄漏量大小。蒸汽发生器传热管泄漏定位技术的基本原理为当传热管存在漏点时，在泄漏处，吸气流量的变化会立即引起氦浓度的变化。氦信号值在响应时间之后被氦质谱仪探测到。显示氦信号变化所需的时间与造成泄漏的缺陷和吸枪端部之间的距离直接成正比。