[发明专利]管材裂纹制作系统

说明书

本公开属于核电技术领域，具体涉及一种管材裂纹制作系统。本公开的管材裂纹制作系统能够根据需要模拟诸如腐蚀介质环境、高温环境、疲劳加压等不同的管道真实服役环境，由此可以制造出不同管道服役换件下承压管的真实疲劳裂纹。此外，本公开将腐蚀介质的回路与加压系统回路相隔离，既实现了高温或腐蚀介质下，承压管的真实疲劳裂纹的产生，又避免了腐蚀介质对加压设备的损坏。

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种管材裂纹制作系统。

背景技术

随着核电厂老化及寿命管理技术的发展，国内外针对承压设备及管道的裂纹等缺陷评估愈发重视，缺陷尺寸检验的能力是决定含缺陷设备是否可继续服役的重要影响因素。预先在管材中制作裂纹，开展裂纹管的无损检测、爆破压力试验及泄漏量试验，确定缺陷类型及尺寸测量不确定度，含裂纹管的极限承载能力泄漏量的分析等，为核承压管道的性能准则制定提供关键评价参数。

承压管道缺陷裂纹的制作是开展无损检测、爆破压力试验及泄漏试验的前提。相关技术中，通常采用机械切割、电火花或挤压成型的方法制作管材裂纹，产生的裂纹主要为规则加工裂纹，相比于现场服役环境中管道产生的自然裂纹存在较大差异。以上人工加工缺陷将使得无损检验误差和裂纹管极限爆破压力的偏差较大，不能为准确制定缺陷验收准则提供可靠输入参数。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种管材裂纹制作系统。

根据本公开实施例的一方面，提供一种管材裂纹制作系统，所述管材裂纹制作系统包括：套筒、待处理的管材、末端堵头、供水子系统、腐蚀介质子系统、第一加热器、加压器、第一温度传感器、第二加热器、第二温度传感器、冷凝器和控制器；

所述供水子系统的出水端、所述第一加热器、所述加压器、所述管材的一端依次连接，所述管材的另一端采用所述末端堵头封堵，所述第一温度传感器用于采集所述管材内部的温度数据；

所述腐蚀介质子系统的注入液体端、所述第二加热器、所述套筒的注入液体端依次连接，所述套筒的排水端、所述冷凝器、所述腐蚀介质子系统的回水端依次连接，所述套筒将所述管材密封在所述套筒内部，所述管材外壁与所述套筒内壁之间的空间形成腔室，所述第二温度传感器用于采集所述腔室内部的温度数据；

所述控制器分别与所述供水子系统、所述腐蚀介质子系统、所述加压器、所述第一加热器、所述第二加热器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器连接，所述控制器能够执行以下操作中的一种或多种，形成需要的模拟工况，使得管材形成该模拟工况下的裂纹；

控制所述供水子系统向所述管材注入液体；

控制所述腐蚀介质子系统向所述腔室注入腐蚀介质；

控制所述加压器以预设加压模式对所述管材内的液体加压；

根据从所述第一温度传感器获取的温度数据控制所述第一加热器将所述管材内的液体加热至预设温度；

根据从所述第二温度传感器获取的温度数据控制所述第二加热器将所述腔室内的腐蚀介质加热至预设温度。

在一种可能的实现方式中，所述控制器在第一控制模式下进行以下操作：

在控制所述套筒的注入液体端阀门开启，所述套筒的排水端阀门关闭的情况下，控制所述腐蚀介质子系统向所述腔室持续注入腐蚀介质直至所述腔室注满腐蚀介质；

在所述腔室注满腐蚀介质的情况下，静置第一预设时段，使所述管材形成腐蚀介质下的自然裂纹；

在静置第一预设时段后，开启所述套筒的排水端阀门，使所述腔室内的腐蚀介质经过所述冷凝器冷却回流至所述腐蚀介质子系统。

在一种可能的实现方式中，所述控制器在第二控制模式下进行以下操作：