一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置
技术领域
本实用新型涉及气动泵试验技术领域，具体涉及一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置。
背景技术
主蒸汽隔离阀(MSIV)是核电厂的重要阀门，是核Ⅱ级设备。主蒸汽隔离阀是安全壳的边界，在接到隔离信号后，能在5秒内自动快速关闭。主蒸汽隔离阀由压缩空气驱动气动泵动作，气动泵动作将液压油泵入压力腔，从而实现阀门的开启。气动泵停止工作，压力油下泄至油箱，实现阀门关闭。
在调试及运行期间，气动泵容易出现故障，气动泵出现故障后需要进行解体维修，解体维修重装后，无法判断气动泵是否性能完好。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，能够模拟主蒸汽隔离阀的运行工况，从而对新泵、维修后的泵的性能进行检测。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，包括：试验架，所述试验架上固定有试验集成模块，所述试验集成模块外接有快速接头；
所述试验集成模块包括：油箱单元，位于所述油箱单元上方的气源单元和液压单元，所述气源单元包括：依次连接的金属软管、气源管和作为被试验对象的气动泵，所述气动泵分别连接所述油箱单元和所述液压单元，所述金属软管的自由端外接所述快速接头。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述气源管上依次装有第一压力表、隔离阀、减压阀和第二压力表，所述第一压力表与所述金属软管连接，所述第二压力表与所述气动泵连接。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述油箱单元包括：油箱，所述油箱的上端两侧分别设有加油口和排油口，所述油箱上端中部设有入口管道，所述入口管道与所述气动泵连接。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述液压单元包括：承压罐，所述承压罐内设有液压腔，所述液压腔顶部设有第三压力表和安全阀。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述液压腔底部与所述油箱的进油口管道连接，该管道上设有回油阀。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述液压腔侧面下部与所述气动泵管道连接，该管道上设有进油阀。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述入口管道内设有过滤器。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述气源管通过支架支撑在所述油箱上方。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述试验集成模块通过安装螺栓固定在所述试验架上。
进一步，如上所述的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，所述隔离阀为针型阀。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的试验装置，可以替代主蒸汽隔离阀气动泵的在线维修及检测，使气动泵能够在线下完成维修和检测，能够线下模拟气动泵的正常工作条件，并使气动泵工作，从而对气动泵的性能做出准确判断。
附图说明
图1为本实用新型实施例中提供的目前国内核电项目主蒸汽隔离阀气动泵出现故障后的维修方法的流程示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的使用试验装置维修的方法的流程示意图；
图3为本实用新型实施例中提供的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置的整体结构示意图；
图4为图3中的试验集成模块的结构示意图；
图5为本实用新型实施例中提供的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置适用核电机组情况一览表。
附图中：1.第三压力表；2.安全阀；3.承压罐；4.回油阀；5.进油阀；6.气动泵；7.第二压力表；8.减压阀；9.隔离阀；10.第一压力表；11.油箱；12.金属软管；21.试验架；22.试验集成模块；23快速接头；24.安装螺栓。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
主蒸汽隔离阀由本体、气动泵回路和液压回路三部分构成。阀门开启由气动泵工作将液压油泵入活塞缸，液压油将活塞顶起。阀门关闭时，高压油将通过液压回路下泄至油箱。
我国某核电厂4号机核蒸汽冲转准备期间，主蒸汽系统暖管后，主蒸汽隔离阀气动泵出现故障，具体表现为气动泵频繁动作(1-2分钟内动作一次)、泵轴封处漏气。经现场技术人员和厂家代表判断为泵本体出现故障，需要更换新泵，而该核电现场没有新泵(其它同行电厂也没有)，新泵采购周期大概在3-6个月。该核电现场只有一台1号机大修换下来的旧泵(该旧泵经厂家解体维修过，但性能无法确定)。现场面临的困境为:1、该核电面临首次并网节点压力。2、4号机气动泵故障严重程度不知，是否能修好以及维修工期不确定。3、1号机换下的旧泵性能无法确定，如果安装上去后，无法使用更会造成工期的影响。而该核电1-4号机均出现过气动泵故障的现象，说明气动泵故障的频率比较大。如图1所示，目前国内核电项目主蒸汽隔离阀气动泵出现故障后的维修方法的流程示意图。如图2所示，使用试验装置维修的方法的流程示意图，从图2可以看出，使用试验装置省去了从阀门本体上再次拆除的步骤，同时，维修和试验都可以在车间进行，直到泵合格之后再回装阀门本体上，避免了车间、现场来回跑的麻烦，同时节省了时间。
通过理论研究和实际需要确定专用工具的设计方案，通过计算确定专用工具的技术参数，通过建立模型对专用工具优化，研究出模块化的专用试验工具，达到搬运方便，使用快捷。
如图3-4所示，一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置，包括：试验架21，试验架21上固定有试验集成模块22，试验集成模块22外接有快速接头23；
试验集成模块22包括：油箱单元，位于油箱单元上方的气源单元和液压单元，气源单元包括：依次连接的金属软管12、气源管和作为被试验对象的气动泵6，气动泵6分别连接油箱单元和液压单元，金属软管12的自由端外接快速接头23。
气源管上依次装有第一压力表10、隔离阀9、减压阀8和第二压力表7，第一压力表10与金属软管12连接，第二压力表7与气动泵连接。
油箱单元包括：油箱11，油箱11的上端两侧分别设有加油口和排油口，油箱11上端中部设有入口管道，入口管道与气动泵连接。
液压单元包括：承压罐3，承压罐3内设有液压腔，液压腔顶部设有第三压力表1和安全阀2。
液压腔底部与油箱11的进油口管道连接，该管道上设有回油阀4。
液压腔侧面下部与气动泵管道连接，该管道上设有进油阀5。
入口管道内设有过滤器。
气源管通过支架支撑在油箱11上方。
试验集成模块22通过安装螺栓24固定在试验架21上。
隔离阀9为针型阀。
第三压力表1用于观察被试验的气动泵6的工作压力；安全阀2用于油回路超压后泄压；承压罐3用于液压工作腔体，模拟主蒸汽隔离阀液压腔；回油阀4用于将工作油回流至油箱；进油阀5用于泵出口阀门；气动泵6用于试验装置检测的对象，主蒸汽隔离阀的动力泵；第二压力表7用于观察气动泵6压缩空气的工作压力；减压阀8用于可以调整气动泵6的工作压力，以达到调整气动泵6出力目的。隔离阀9用于隔离压缩空气气源；第一压力表10用于观察气动泵6上游(减压前)工作压力，判断上游(厂房或车间)的压缩空气压力是否满足气动泵试验条件；油箱11用于存储液压油；金属软管12用于连接车间或厂房的压缩空气管道。
试验集成模块22是一个集成装置，可以整体搬动。集成装置由三部分组成：(1)气源部分，气源由约金属软管12、隔离阀9、第二压力表7、减压阀8组成。金属软管12有10米长，装有快速接头23，可以与检修车间的接头快速连接。整个气源管部件由油箱上部的支架支撑。(2)油箱部分：油箱11为常压，设有加油口和排油口，油箱11上装有视窗可以观测油箱油位。油箱11内装有过滤器，当气动泵6安装后，将装有过滤器的入口管道与气动泵6连接好，将气源管与气动泵6连接好。(3)液压部分：承压罐3内的液压腔厚度需进行计算，耐压强度需要做严格试验，设计压力为主蒸汽隔离阀运行油压的1.5倍，液压腔的体积需根据阀门实际液压油回路的腔体体积进行计算。液压腔上装有第三压力表1，用于监测气动泵6运行后油压的大小，从而来判断泵出力的情况。气动泵6安装于集成装置上，与气源、油箱11、液压腔相连通。阀门油箱11和液压腔由不锈钢制作。所有元件均与主蒸汽隔离阀原有部件相同或类似。
工作原理：被试验的气动泵安装上试验装置后，将快速接头23与车间的压缩空气连接上，观察第一压力表10判断上游压缩空气压力是否满足气动泵要求，打开隔离阀9，调节减压阀8，并观察第二压力表7，使压力达到气动泵工作压力要求。试验气动泵6接通压缩空气后，开始工作，打开进油阀5，气动泵将油泵入承压罐3，打开回油阀4，液压罐中的油回流至油箱11，在此过程中，通过观察第三压力表1，判断油回路工作压力是否达到设计压力。如果第三压力表1与设计压力出现偏差，通过调节减压阀8调整气动泵出力，以检验气动泵的性能,判断故障原因。同时可以观察启动泵的机械动作、声音是否正常。
本装置能够模拟主蒸汽隔离阀的运行工况,能够在线下对新泵、维修后的泵的性能进行检测，具体包括如下内容：
(1)试验装置能够模拟主蒸汽隔离阀的运行工况，从而对新泵的性能进行检测。
试验装置能够模拟主蒸汽隔离阀运行条件所需的0-1MPa压缩空气压力要求，通过气动泵工作后，能够使油压达到0-35MPa压力的一种工况。通过新泵工作的声音、油压等参数分析对泵的性能进行判断。
(2)试验装置能够模拟主蒸汽隔离阀的运行工况，从而对维修后的泵的性能进行检测。
在维修过程中或者维修后，将气动泵置于该装置上运行，找出故障原因或者对其性能进行检测；在制造厂生产过程中对新气动泵进行性能检测试验。
(3)试验集成模块(见图4)，体积小，移动便捷；适用于检修车间和主蒸汽隔离阀就地使用。
该装置通过快速接头可以快速与压缩空气储罐或者车间的压缩空气系统连接。气动泵可使用自带的试验架进行试验；也可以快速安装在检修车间的检修平台上，通过螺纹接头与油箱和液压腔连接。
(4)试验架由焊接加工制作而成，能够根据需要快速安装和拆卸试验装置的集成模块；压力表1量程为0-40Mpa，该量程满足国内外大部分核电堆型的主蒸汽隔离阀油压要求，包括AP1000和华龙一号(见图5)；安全阀2整定值为35.0Mpa；承压罐3设计压力为40Mpa；压力表7、10量程为0-10Mpa；油箱11设计规格为400*400*800mm，能够容纳华龙一号堆型的主蒸汽隔离阀液压油储存量。
本发明实施例提供的一种主蒸汽隔离阀气动泵试验装置具有如下优点：
(1)本装置可以替代主蒸汽隔离阀气动泵的在线维修及检测，使气动泵能够在线下完成维修和检测，能够线下模拟气动泵的正常工作条件，并使气动泵工作，从而对气动泵的性能作出准确判断，可以在检修车间或者主蒸汽隔离阀就地进行使用。
(2)本装置能够对出厂后新泵性能进行检测，验证其功能是否满足阀门运行要求，验证气动泵出力、油压声音等是否正常。
(3)在维修过程中使用该装置，有助于更快、更精准找到故障原因。
(4)对维修后的气动泵性能进行检测，验证其功能，判断是否能回装阀门本体，省去了从阀门本体上反复拆除及安装的时间，从而缩短维修工期。
(5)将主蒸汽隔离阀油箱、液压装置、气源制作成一个集成模块，移动便捷，方便气动泵的维修试验工作，同时项目之间可以相互调配，能够精准地找到气动泵的故障问题，缩短调试、维修工期。
(6)该装置可以通过快速接头与压缩空气储罐或者检修车间的压缩空气系统连接,一般的检修车间就能提供动力源。
(7)该装置适用于华龙一号、AP1000、M310、CPR1000、EPR1000、CAP1400、CNP系列等核电技术的主蒸汽隔离阀的维修及试验，同时也适用于相关制造厂生产过程中的气动泵试验及出厂试验。具体适用项目情况见图5。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
