[发明专利]检测热交换器管壁渗漏的装置

说明书

本发明与检测热交换器管壁渗漏的装置有关，更具体地说，与压水式核反应堆的蒸汽发生器中管壁渗漏的检测装置有关。

压水式核反应堆的蒸汽发生器有一束呈U形弯曲的管束，管束的管端都固定在管板上。

当蒸汽发生器运作时，很高温和很高压的反应堆冷却水流入管束，蒸汽发生器内管束的管壁构成核反应堆中加压冷却水流过的传热壁，这样加压冷却水就对供水加热，供水受热后就在蒸汽发生器内汽化，因此，蒸汽发生器中管束的管壁就构成了蒸汽发生器的一次部分和二次部分之间的屏障。

所以重要的是蒸汽发生器的管壁必须彻底的防漏这样就可避免把加压的包含活性物质的一次冷却液引入到蒸汽发生器的二次冷却系统。蒸汽发生器管在核反应堆运行中能经受一定量的削弱，例如，由于被构成核反应堆一次冷却液的加压水对管壁金属的腐蚀或被构成核反应堆二次冷却液的供水对管壁的腐蚀。蒸汽发生器的削弱可通过出现裂纹来表明，因此就出现了一次冷却液渗到蒸汽发生器的二次冷却液中。

压水式核反应堆的操作规程规定隔一定时间间隔要对蒸汽发生器的管束进行防漏检测以便检查出特别是一次冷却液和二次冷却液之间渗漏率限制在一规定的极限之下。

所有这些探测一定要使蒸汽发生器管束的渗漏管便于识别。

一般，蒸汽发生器管束用涡流法加以检查。

在用涡流法检测管壁瑕疵的情况下，为了确定是否管子已渗漏需要修复，堵塞或替换，则可用氦进行附加的检测。

然而，已经证明用氦进行测试并不是很有代表性的，因此也就不能对管的渗漏率进行满意地评估以便肯定是否有必要堵塞管子。为了避免操作蒸汽发生器时的任何风险，因此必须堵塞没有危急性质的渗漏，而执行堵塞蒸汽发生器管束的操作既困难又昂贵，同时蒸汽发生器的效率和有效性也随着堵塞管数目的增加而递减。

因此，希望有一个检测蒸汽发生器管束的程序，更具体地说，有一个检测热交换器管束的程序，使在运行中热交换器管束的渗漏率尽可能精确地评估或测量。

已建议用水填充各个需检测的管子内来检测蒸汽发生器管，然后再进一步把大量水引入管内并测量二个附加引入水的管之间的水压。

只有当一开始充水时小心地清除管内所含的空气，该程序才能可靠地测出渗漏的管子，因此该程序一定要连续地对可能出现渗漏管束的各个管进行检测，由于在管束中大量的管子(几千根管子)所以必须执行无数次的连续操作。

到目前为止，还没有一种加压水的测试装置能连续且迅速地对许多管子进行防漏检测以便对一开始管内就含空气的管子进行有效的事先评估。

因此，本发明的目的是提供一种对热交换器管各端固定在管板上至少部分管壁进行防漏检测，该装置在热交换流体流过管壁的渗漏方面能尽量精确地评估运行中的热交换器管速性能，并且该装置在完全抽出管内空气的同时连续、迅速和有效地接到热交换器的各管子上以便对管内充水。

该装置有：

至少一个把水喷入其中一管端的喷头；

一个关闭管的装置；

供应喷水头的供水装置；

引入并迅速把喷头装在管端的装置；

一个封管内开始有的空气之抽气装置以便在无空气状况下对管内充水，该装置是由一个能在管内移动的自由滑板式活塞组成。

为了使本发明清楚易懂，现借助非限制性实例加以说明，参照本发明装置两个用来检测压水式核反应堆中蒸汽发生器管子的实施例的附图；

图1是压水式核反应堆蒸汽发生器局部剖视图的立面图；

图2和图3是根据本发明第一实施例中检测操作两个连续阶段以说明检测装置的剖视立面图；

图4A是图2和图3所示装置部件的局部剖视图；

图4B是在蒸汽发生器管充水阶段所用的自由活塞的侧视图；

图4C为图4A中圆圈C内细节的放大视图；

图5和图6是当管内加水加压进行防漏检测时作为时间函数的水压和水容积的变化图；

图7是本发明第二实施例的检测装置的剖视立面图。

如图1所示，压水式核反应堆的蒸汽发生器用标号1来表示，有一个内布置蒸汽发生器管35的管束4的外壳2。

蒸汽发生器管束4的各管5为U形且管5的U形两直分义的端头固定在牢固连到蒸汽发生器壳体1的管板3上。

穿过管板3的管束4管5端部露出在由隔板8分成两部分的球形水箱7内，水箱7的两部分通过喷嘴6a或6b连到蒸汽发生器的一次冷却系统而使一次冷却液流入蒸汽发生器管束4的各管5内。

当核反应堆关闭期间，蒸汽发生器壳体和管束排放水并充满空气，故能进入水箱7内的人行通道也穿过水箱7的球形壁。