[发明专利]一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法

说明书

本发明属于核电厂管道冷冻技术领域，具体涉及一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法，包括：夹具、若干夹具进口、若干夹具出口、夹具外壁、端封板、温度传感器井、夹具内壁和温度传感器；所述夹具的夹具外壁设置有夹具进口和夹具出口；所述夹具内壁上开有温度传感器井，温度传感器井内设置有温度传感器；所述内壁与夹具外壁两端通过端封板焊接连接，所述夹具内部为中空结构。

技术领域

本发明属于核电厂管道冷冻技术领域，具体涉及一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法。

背景技术

核电厂机组运行的特殊性，机组安全稳定运行对于核电站至关重要，但在机组运行期间可能出现设备故障，机组停机维修将造成不必要的经济成本，或处理设备需要将系统介质排空，但核电站的某些系统(如一回路硼酸溶液)存在一定的放射性，无法将系统介质排空，为满足这些设备的维护和维修需要，寻求一种隔离手段用以补偿运行隔离的不足，冰塞是通过冷媒对管道进行冷冻，使管道内的介质形成冰柱，将冰柱作为隔离边界，液氮冰塞夹具是冰塞工作中的核心设备，是液氮与管道进行热交换的媒介，可以在机组不停机、系统不排空条件下实现设备维修。

目前某核电站主要的冰塞手段有：电冰塞、冷媒冰塞(液氮、液态二氧化碳)，冷媒冰塞中的液氮冰塞是一种更有效的冰塞方式，因为液氮从液氮杜瓦管出口的气化温度可以到达-196℃，当液氮接触管壁时，能很快对管道内介质冷却，形成冰堵时间很短。但液氮冰塞也存在缺点，一是液氮在管壁停留的时间短、气化快，造成液氮损耗较快；二，液氮气化释放到环境，造成环境的氮含量升高，引起氮气中毒，氮气具有非常高的毒性的一种物质，通过吸入与皮肤接触使人中毒，其对人们的眼睛和呼吸系统有刺激作用，重度中毒的人会出现肺水肿，可发生昏迷或休克、窒息，甚至危害生命。核电站工作环境大部分属于受限空间，在这种环境中进行冰塞作业时，环境内的氮含量升高，增加了人员中毒风险。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术的不足提供一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法，用于解决现有技术中液氮冰塞夹具液氮在管壁停留时间短、气化快、液氮损耗较快，液氮易释放到环境引起氮气中毒的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种核电厂液氮冰塞装置，包括：夹具、若干夹具进口、若干夹具出口、夹具外壁、端封板、温度传感器井、夹具内壁和温度传感器；所述夹具的夹具外壁设置有夹具进口和夹具出口；所述夹具内壁上开有温度传感器井，温度传感器井内设置有温度传感器；所述内壁与夹具外壁两端通过端封板焊接连接，所述夹具内部为中空结构。

所述夹具外部整体呈C字型结构；夹具数量为两个，两个夹具镜像对称放置。

所述每个夹具的夹具外壁上、下端分别设置有一个夹具进口和一个夹具出口；所述夹具进口和夹具出口均与夹具内部连通；夹具进口连接液氮储罐，夹具出口连接金属软管。

所述夹具进口和夹具出口数量均为两个。

所述夹具、夹具进口和夹具出口均为不锈钢材质。

一种如上所述的核电厂液氮冰塞装置的冰塞控制方法，包括如下步骤：

步骤一：将夹具安装在管道上，夹具进口连接液氮气瓶，夹具出口连接金属软管，并将金属软管引到室外或通风良好的场所；

步骤二：开启氮气瓶，将液氮输送到夹具内部，液氮在夹具的内部腔室内充分气化吸热，通过夹具内壁与管道进行热交换，对管壁进行冷却。

步骤三：通过温度传感器井内的温度传感器测量管壁的温度，将温度信号传递给冰塞控制系统，控制系统对接收的温度数据进行分析，发出命令调节液氮瓶出口的调节阀，从而控制冰塞过程。

本发明具有以下有益效果：