核電貫穿件試驗(yàn)氣相檢漏儀設(shè)計(jì)與開發(fā)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究 評(píng)閱意見：

2、（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。）修改意見：（針對(duì)上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見。評(píng)閱成績(jī)合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱成績(jī) （百分制）： 評(píng)閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評(píng)閱人姓名所在單位評(píng)閱時(shí)間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對(duì)論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說(shuō)明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：核電貫穿件試驗(yàn)氣相檢漏儀設(shè)計(jì)與開發(fā)譚春紅 陳琦 劉碩 肖博懿摘要：核電站安全殼是核反應(yīng)堆最后一道屏障，氣相檢漏儀是核電站安全殼貫穿件密封性試驗(yàn)的主要裝置。本文描述了B-GLM系列氣相檢漏儀的研發(fā)思路及過程，開發(fā)了一套能滿足核電站安全殼貫穿件密封性試驗(yàn)的檢漏儀，并能夠滿足不同客戶需求的個(gè)性化定制要求。通過技術(shù)驗(yàn)證，證明自主開發(fā)的設(shè)備可保持較

4、好的性能和多樣化的拓展性。關(guān)鍵詞：安全殼;貫穿件;氣相檢漏儀0引言核電站安全殼是核反應(yīng)堆最后一道屏障，在調(diào)試和大修期間需對(duì)安全殼貫穿件的密封性能進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故狀態(tài)下各系統(tǒng)的在線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，以評(píng)估貫穿件在事故狀態(tài)下能否保持其密封性能1。氣相檢漏儀作為核電站安全殼（BC類）貫穿件密封性試驗(yàn)的主要裝置，它是能根據(jù)要求直接測(cè)量出核電站安全殼貫穿件密封性是否滿足核電設(shè)計(jì)要求的重要檢測(cè)設(shè)備，對(duì)此重要設(shè)備我們應(yīng)該精益求精，不斷的研發(fā)改進(jìn)。本文主要講述的是研發(fā)一套內(nèi)置自主開發(fā)、適用于各種核電堆型安全殼（BC類）貫穿件密封性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析軟件的B-GLM型氣相檢漏儀，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量不同氣體、不同試驗(yàn)

5、工況下安全殼（BC類）貫穿件的泄漏率一種論述。1研究路線1.1整體方案本文根據(jù)各個(gè)核電站安全殼貫穿件的密封性的一些要求，設(shè)計(jì)出一套更符合核電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用氣相檢漏儀并對(duì)此進(jìn)行性能測(cè)試。對(duì)于設(shè)備的精準(zhǔn)可靠性我們?cè)跉庀鄼z漏儀內(nèi)設(shè)置了更智能精細(xì)的流量檢測(cè)模塊、壓力檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互模塊，流量監(jiān)測(cè)模塊分為低量程流量檢測(cè)、中量程流量檢測(cè)、高量程流量檢測(cè)三個(gè)級(jí)別;壓力檢測(cè)模塊安裝了高精度壓力檢測(cè)設(shè)備;數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互模塊設(shè)置了時(shí)間顯示，觸屏操作面板，數(shù)據(jù)智能檢測(cè)傳輸系統(tǒng)，可檢測(cè)出不同氣體的氣體量，更體現(xiàn)現(xiàn)代化的人工智能操作。對(duì)于設(shè)備安全性我們?cè)谠O(shè)備內(nèi)各通道處設(shè)置了多個(gè)閥門防止設(shè)備損壞以及設(shè)備損

6、壞對(duì)周邊的影響。氣相檢漏儀基本結(jié)構(gòu)主要由儀器入口、入口閥V1、調(diào)壓閥V2、五通閥V3、低量程流量計(jì)、中量程流量計(jì)、高量程流量計(jì)、流量測(cè)量出口閥V4、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互模塊、壓力測(cè)量模塊、儀器出口、各路通道管線等部件組成，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：各部分功能：入口閥V1：充壓入口隔離閥門。調(diào)壓閥V2：依據(jù)壓力測(cè)量模塊，調(diào)節(jié)試驗(yàn)壓力，即通過流量測(cè)量模塊的氣體壓力。五通閥V3：在旁路和三個(gè)流量測(cè)量支路之間進(jìn)行切換。流量測(cè)量模塊：測(cè)量通過檢漏儀的氣體流量。流量測(cè)量出口閥V4：三個(gè)流量支路出口的隔離閥門。壓力測(cè)量模塊：測(cè)量通過檢漏儀的氣體壓力。數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互模塊：對(duì)壓力測(cè)量數(shù)據(jù)、流量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示

7、試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，并完成檢漏儀的操作功能。1.2硬件參數(shù)要求本次所開發(fā)的檢漏裝置內(nèi)部泄漏率測(cè)量及調(diào)壓模塊采用進(jìn)口元件，包含高精度流量計(jì)、高精度壓力計(jì)、調(diào)壓閥等，測(cè)量介質(zhì)為壓縮空氣。具體參數(shù)1如下：設(shè)備本體及管線耐壓能力145psi。壓力測(cè)量精度0.1級(jí)，適用氣體：空氣/氮?dú)?。壓力調(diào)節(jié)為連續(xù)調(diào)節(jié)，入口壓力：l000PSIG，出口壓力：0-250PSIG，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣源情況（現(xiàn)場(chǎng)氣源一般為8bar.g），一般為0-116psia。流量測(cè)量分支路和旁路，各支路采用不同的量程，量程范圍。精度：1%FS。適用介質(zhì)：空氣/氮?dú)狻ＴO(shè)備整體的測(cè)量精度不低于2%FS。測(cè)量結(jié)果分析顯示模塊實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的測(cè)試壓力及泄漏率測(cè)

8、量結(jié)果，且在多種顯示單位間可自由切換。壓力顯示單位可為bar.g、mmHg、kpa.g、psi.g、mmH2O等;泄漏率顯示單位可為Ncm3/h、sccm、scfm等。2軟件功能與設(shè)計(jì)方案2.1軟件功能氣相檢漏儀的數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互模塊內(nèi)置功能完整、操作便捷、適用性強(qiáng)的計(jì)算顯示軟件，基本構(gòu)架包含以下基本功能：調(diào)取支路的流量傳感器、一路總路的壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，在界面中進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，數(shù)據(jù)顯示小數(shù)位數(shù)、單位可實(shí)時(shí)切換;調(diào)取流量傳感器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，方便判定流量傳感器的工作狀態(tài);為確保最終的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，制定穩(wěn)定算法，去除突變對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，對(duì)流量傳感器調(diào)取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合計(jì)算后，輸出顯示在界面中;具

9、備自動(dòng)保存數(shù)據(jù)的功能，保存方式可自由設(shè)制，通過USB接口，輸出文本;具備屏保設(shè)置、背景亮度、日期調(diào)整的功能;所有功能集成在數(shù)據(jù)分析處理模塊中進(jìn)行顯示，操作方式為觸屏操作，方便、快捷。2.2軟件設(shè)計(jì)方案2.2.1參數(shù)讀取設(shè)計(jì)用戶可以根據(jù)自身需要讀取不同量程的質(zhì)量流量檢測(cè)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和參數(shù)檢測(cè)。氣相檢漏儀流量檢測(cè)模塊，一般檢測(cè)流量的單位為“SCCM”標(biāo)準(zhǔn)單位，其中“CCM”前面的數(shù)值為讀取流量計(jì)的氣體體積流量值?！癝CCM”前面的數(shù)值是讀取流量計(jì)的氣體質(zhì)量流量?！癙SI”前面的數(shù)值是當(dāng)前實(shí)際管路壓力的測(cè)量值?！啊鼻懊娴臄?shù)值是當(dāng)前實(shí)際管路的溫度測(cè)量值。2.2.2頁(yè)面讀取設(shè)計(jì)根據(jù)多年核電站安全殼密封性試

10、驗(yàn)工作經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)大部分核電站安全殼貫穿件試驗(yàn)的驗(yàn)收值在0ml/h1.0ml/h107ml/h1，為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，根據(jù)量程將其成不同的流量支路。頁(yè)面設(shè)計(jì)如圖2、圖3、圖4所示。用戶能夠手動(dòng)設(shè)置實(shí)時(shí)流量右側(cè)的單位，標(biāo)準(zhǔn)mL/min和標(biāo)準(zhǔn)L/min單位及標(biāo)準(zhǔn)立方英尺單位可以通過下拉菜單人工選擇，選用的流量單位高亮顯示。當(dāng)選擇標(biāo)準(zhǔn)L/min單位及標(biāo)準(zhǔn)立方英尺單位時(shí)，小數(shù)保留幾位按系統(tǒng)設(shè)置界面開放的設(shè)定執(zhí)行。流量單位選定后，流量范圍窗口后面的單位自動(dòng)同步高亮顯示，后續(xù)保存同步保存。實(shí)時(shí)壓力根據(jù)壓力傳感器讀數(shù)，壓力單位默認(rèn)KPa亮顯，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求選擇壓力單位：bar、psi、mmH2O、mmHg。測(cè)試

11、數(shù)據(jù)能夠保存，以方便日后導(dǎo)出存檔。當(dāng)測(cè)試的流量數(shù)據(jù)不在量程范圍內(nèi)，“量程不符”的指示燈紅色提示更換流程頁(yè)面。在范圍內(nèi)則正常綠色顯示。3氣相檢漏儀性能測(cè)試3.1密封性測(cè)試氣相檢漏儀在不同壓力平臺(tái)下進(jìn)行氣密性測(cè)試，用以驗(yàn)證氣相檢漏儀的密封性和耐性能力。氣相檢漏儀密封性測(cè)試：常壓下，氣相檢漏儀調(diào)壓閥全部關(guān)閉，打開進(jìn)口閥，關(guān)閉流量計(jì)出口閥，五通閥切至旁路，進(jìn)口連接氣源，出口連接手持式壓力表。調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，升壓至指定壓力，壓力穩(wěn)定至十五分鐘內(nèi)無(wú)變化，記錄當(dāng)前時(shí)刻、手持式壓力表讀數(shù)，然后將氣相檢漏儀五通閥分別切至支路量程，打開流量計(jì)出口閥，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，緩慢將壓力重新升至指定壓力，壓力穩(wěn)定至十五分鐘內(nèi)無(wú)變化，

12、記錄當(dāng)前時(shí)刻、氣相檢漏儀切至“參數(shù)讀取”界面，記錄三個(gè)流量計(jì)的壓力傳感器讀數(shù)。保壓2h，每隔15min記錄1次手持式壓力表讀數(shù)、三個(gè)流量計(jì)的壓力傳感器讀數(shù)。測(cè)試數(shù)據(jù)如圖5所示。氣相檢漏儀承壓測(cè)試：將五通閥分別切至支路量程，打開流量計(jì)出口閥，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，緩慢將壓力重新升至指定壓力，壓力穩(wěn)定至15min內(nèi)無(wú)變化，記錄當(dāng)前時(shí)刻、手持式壓力表讀數(shù)，保壓1.5h，每隔15min記錄1次手持式壓力表讀數(shù)。測(cè)試數(shù)據(jù)如圖6所示。3.2流量驗(yàn)證測(cè)試為了驗(yàn)證氣相檢漏儀在實(shí)際工況下的使用情況，選取同類型的試驗(yàn)對(duì)象，在不同壓力下測(cè)試檢查系統(tǒng)裝置顯示流量的準(zhǔn)確性。我們選取直徑為2寸，長(zhǎng)度2m的PU管作為試驗(yàn)對(duì)象，標(biāo)準(zhǔn)件

13、按照流量不同分別采用標(biāo)準(zhǔn)漏孔（5500sccm）、5SLPM質(zhì)量流量控制器（10005000sccm）、100SLPM質(zhì)量流量控制器（1000018000sccm）。分別在14.5psi、58psi兩個(gè)壓力平臺(tái)分別使用標(biāo)準(zhǔn)漏孔對(duì)氣相檢漏儀進(jìn)行標(biāo)定，結(jié)果滿足要求在不同壓力下測(cè)試檢查系統(tǒng)裝置顯示流量的準(zhǔn)確性。測(cè)試結(jié)果如圖7、圖8所示。4維護(hù)成本和應(yīng)用實(shí)例目前的氣法檢漏儀還是通過采購(gòu)美國(guó)進(jìn)口氣法局部檢漏儀，這款檢漏儀采購(gòu)周期較長(zhǎng)，備品備件多，流量計(jì)維護(hù)成本高，因此在后續(xù)的核電站中，可以慢慢用B-GLM系列氣相檢漏儀取代。本文設(shè)計(jì)的這款電子氣相檢漏儀體現(xiàn)了現(xiàn)在智能化，還加入了設(shè)備的保護(hù)系統(tǒng)，可以智能保

14、護(hù)設(shè)備不受損害，如設(shè)備超壓保護(hù)，流量計(jì)超量程保護(hù)等，減少氣相檢漏儀內(nèi)重要設(shè)備部件的損害，以降低運(yùn)維成本。在國(guó)內(nèi)某核電廠BC類試驗(yàn)項(xiàng)目中，B-GLM系列氣相檢漏儀在運(yùn)行良好，無(wú)報(bào)錯(cuò)、未出現(xiàn)故障，經(jīng)受了核電站復(fù)雜工況的考核。通過現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行取得的實(shí)際效果及項(xiàng)目人員反饋情況可知，使用電子氣相檢漏儀不僅僅縮短了現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間，提高了試驗(yàn)人員的工作效率，也大大減少了現(xiàn)場(chǎng)工作人員受照射時(shí)間，保障了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全健康。真正做到了“安全第一、質(zhì)量第一”。參考文獻(xiàn)1ANS/ANSI-56.8.1994，Containment.system.leakage.testing.requirementsS.Illino

15、is：AmericanNuclearSociety，1994.DesignandDevelopmentofGasLeakDetectorforNuclearPowerPenetrationTestTANChunhong，CHENQi，LIUShuo，XIAOBoyi（StateNuclearPowerPlantServiceCompany，Shanghai201100）Abstract：Thenuclearpowerplantcontainmentisthelastbarrierofthenuclearreactor，andthegas-phaseleakdetectoristhemaindeviceforthetightnesstestofthepenetratingpartsofthenuclearpowerplantcontainment.ThisarticledescribestheR&DideasandprocessoftheB-GLMseriesofgas-phaseleakdetectors，andhasdevelopedasetofleakdetectorsthatcanmeetthetightnesstestofnuclearpowerplantcontainmentpenetrations，