本实用新型涉及核电主泵的测试装置，特别涉及一种用于核电主泵水力承压单元的水压试验系统。
背景技术：
核电主泵是核岛主回路的关键组成部件之一，业内俗称核岛心脏，其作用是驱动反应堆内部的介质循环，将燃料产生的热量传递给二次侧，核电主泵的安全运行，关系着核岛主回路冷却剂循环热量的输送。
目前，世界上核电主泵的主要制造商有：美国的emd、法国热蒙areva、日本三菱mhi、德国ksb、奥地利andritz和俄罗斯圣彼德堡机器制造中央设计局等。国内可实现国产的主要有申请人所在公司、沈鼓及哈电。
核电主泵制造完毕后，为确保其安全性能，需要对其进行水压试验，检验主泵水力单元承压边界部件的承压性能。申请人所在公司已完成第三代核电主泵的自主设计研发并已进入生产制造阶段，为验证其出厂性能，亟需建造满足该核电主泵水力承压单元承压部件的水压试验台，本申请由此而来。
技术实现要素：
本实用新型为克服现有技术存在的问题，提供一种水压试验系统，水压试验台和管道设计满足主泵水力单元承压部件法定水压试验工艺和安全要求，测控系统数据采集自动化程度高，测量装置的测量精度满足主泵法定水压试验大纲要求。
本实用新型采用的技术方案是：
水压试验系统，用于核电主泵水力承压单元的承压测试，包括：
水压试验台，用于核电主泵水力承压单元装载；
充水管路，与所述水压试验台连接，用于水压试验台和核电主泵水力承压单元注水；
升压管路，分别与核电主泵水力承压单元和一号密封室和热屏蔽装配连接，分别用于核电主泵水力承压单元高压升压注水和低压升压注水；
排污管路，与所述水压试验台连接，用于排出水压试验台的水；
电脑数据测控系统，采集所述升压管路以及核电主泵水力承压单元的测试数据，并记录和显示。
进一步地，用于监视主泵部件水压试验台和核泵水力承压单元实时情况。
进一步地，所述水压试验台包括
支架，用于支撑试验台组件和核电主泵水力承压单元；
试验泵壳，上端敞口，具有进水口、排水口和排气口，设置于所述支架上方，用于核电主泵水力承压单元装夹固定并加压；
试验泵轴，设置于试验泵壳轴向中心上并穿过核电主泵水力承压单元，用于核电主泵水力承压单元装夹固定；
其中，所述试验泵轴下端延伸至试验泵体下端出口处并设置下端连接密封结构；所述试验泵轴下上部与核电主泵水力承压单元上端的结合处设置上端连接密封结构。
进一步地，所述下端连接密封结构包括下密封法兰、密封圈和下法兰紧固板，所述下密封法兰安装在所述试验泵壳下端出口处并安装密封圈，所述试验泵轴下端延伸至下密封法兰处，所述下法兰紧固板位于下密封法兰下方，与所述试验泵轴下端连接并压紧下密封法兰。
进一步地，所述上端连接密封结构包括穿套在所述试验泵轴上的上法兰、密封圈、上密封环和锁紧螺母，所述上法兰与核电主泵水力承压单元连接并安装密封圈，所述上密封环位于上法兰锁紧螺母之间，所述锁紧螺母与试验泵轴连接。
进一步地，核电主泵水力承压单元的热屏蔽装配对应的所述试验泵轴上安装有热屏蔽保护架。
进一步地，核电主泵水力承压单元与所述试验泵壳连接时设置有电机支承垫环。
进一步地，所述充水管路，与试验泵壳的进水口连接，依次包括由管道连接球阀、三通和截止阀；所述升压管路，分别与p2压力管线连接和进水法兰连接，包括依次由管道连接的压力变送器、加热器、球阀、蓄水箱、球阀、方向阀、柱塞泵、过滤器和球阀；所述排污管路，与冲水管路上三通的一个接口连接，包括依次由管道连接的截止阀、集水池和离心泵。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型设计合理，水压试验台设计，能满足进行主泵主要关键水力单元承压边界部件静压法定水压试验要求，对其试验工装、试验台结构和测控系统进行全面设计升级改造，并充分考虑安全可靠性能，以验证核主泵关键水力单元承压边界部件性能，确认其承压性能满足试验大纲技术要求。
（2）本实用新型中，测控系统采用先进的dcs现场总线 上位机控制方式，自动采集试验数据，具有适时分析功能，大大提高了系统数据采集精度和操作性能，大大提高了该试验台的稳定性、可靠性和自动控制程度。结合计算机强大的绘图、分析功能，可以在试验阶段掌握被试主泵水力单元承压部件的性能，提高试验效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有现技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型中，水压试验系统的连接结构示意图。
图2为本实用新型中，水压试验台的结构示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
下面结合附图对本实用新型/实用新型的实施例进行详细说明。
核电主泵水力承压单元主要由一号密封室1’、导叶装配2’、热屏蔽装配3’、p2压力管线连接4’、一号密封室螺母5’、一号密封室螺栓6’、主法兰7’、主螺栓8’和主螺母9’等组合而成。一号密封室1’位于主法兰7’中央位置处，p2压力管线连接4’与其内部空腔导通。热屏蔽装配3’，具有进水法兰31’和出水法兰32’，位于主法兰7’和一号密封室1’的下方，且由一号密封室螺母5’和一号密封室螺栓6’实现一号密封室1’和热屏蔽装配3’连接。进水法兰31’和出水法兰32’伸出到主法兰7’外。导叶装配2’位于热屏蔽装配3’下方，且热屏蔽装配3’的热屏蔽管33’伸入到导叶装配2’中空内腔内。装配后，一号密封室1’、导叶装配2’、热屏蔽装配3’和主法兰7’的轴向中心重合，且一号密封室1’、导叶装配2’和热屏蔽装配3’内部空腔导通。
为对上述核电主泵水力承压单元主进行测试，本实施方式中提供了一种水压试验系统，如附图1和2所示，包括水压试验台、充水管路、两条升压管路、排污管路、电脑数据测控系统和视频监控系统。
具体的，水压试验台，整体安装在地面以下负2.5米地坑100、地面1.5米围墙（图中未示出）隔离专用区域内，创造一个设备和人员相对安全的水压试验环境。水压试验台包括支架1、试验泵壳2和试验泵轴3。
支架1，竖向安装在地坑100内，包括上支架11和下支架12。下支架12下端与地坑100内底面预埋安装的螺栓连接，上支架11下端与下支架12上端采用螺栓和垫片的方式可拆卸式连接，便于根据核泵水力单元的高度调整上支架11的高度。
试验泵壳2，上部呈喇叭状，下部呈柱形并上下贯通。试验泵壳2喇叭开口端朝向上，整体悬空设置在支架1顶部，其上端边缘外侧采用螺栓与上支架11上端连接。试验泵体2下部侧壁上设置进水口（图中未示出）和排水口21并与对应的管路连接，其顶端侧壁上设置两个排气口22和针型排气阀（图中未示出），每个排气口22上安装有堵头。核电主泵水力承压单元竖向安装在试验泵壳1轴向中心方向上，导叶装配2’和热屏蔽装配3’伸入到试验泵壳2内，主螺栓8’穿过主法兰7’与试验泵壳2上端，并由主螺母9’锁定，使得核电主泵水力牢靠的固定在试验泵壳2上，同时核电主泵水力承压单元的一号密封室1’、导叶装配2’、热屏蔽装配3’和主法兰7’实现结构密封。本实施方式中，为了降低对核电主泵水力承压单元的损伤，主法兰7’与试验泵壳2安装时设置了电机轴承垫环23。
试验泵轴3，竖向设置与试验泵壳2的轴向中心方向上，并穿过核电主泵水力承压单元的一号密封室1’、导叶装配2’和热屏蔽装配3’，下端延伸到试验泵壳2下端出口处。本实施方式中，为了对核电主泵水力承压单元的热屏蔽装配3’进行保护，防止其在装配和试验过程中损伤，在试验泵轴3对应的部分上安装有热屏蔽保护架31，对热屏蔽装配3’提供辅助支撑和隔离保护。
下密封法兰4，设置于试验泵壳2最下端出口处，与试验泵壳2下端端部连接，两者结合处安装有密封圈。
下法兰紧固板5，设置在下密封法兰4下方，与试验泵轴3下端端部连接，其边缘抵住下密封法兰4，实现试验泵轴3与试验泵壳2的连接和下端结构密封。
上法兰6，设置在核电主泵水力承压单元的一号密封室1’的上端并穿套在试验泵泵轴3上，采用螺栓使其与一号密封室1’的上端连接，一号密封室1’与上法兰6的结合处安装有密封圈。上法兰6上方的试验泵轴3部分还穿套安装有上密封环61和锁紧螺母62，锁紧螺母62与试验泵轴3之间螺纹连接，压紧上密封环61，使得上法兰6、密封环61和试验泵轴3实现上端结构密封。
充水管路，与试验泵壳2的进水口连接，向远离水压试验台的方向包括依次通过管道连接截止阀7、三通8和球阀9。
升压管路，分别与p2压力管线连接4’和进水法兰31’连接，水流反向单向流向一号密封室1’和热屏蔽装配3’，向远离水压试验台的方向包括依次由管道连接的压力变送器10、加热器13、球阀9、蓄水箱14、球阀9、方向阀15、柱塞泵16、过滤器17和球阀7。冲水管路和两条升压管路的起始端均与另一蓄水箱14连接。本实施方式中，为了保证升压管路的工作安全性，在其连接管路上可设置安全阀。
排污管路，与冲水管路上三通的一个接口连接，向远离水压试验台的方向依次包括截止阀7、集水池18和离心泵19。
电脑数据测控系统，采用现有技术中已有的dcs现场总线 上位机的方式，对两条升压管路、一号密封室、试验泵壳和热屏盘管高压低承压边界组成腔室测点压力温度等工艺参数进行测量，试验数据由压力变送器、温度传感器等传输至电脑系统，自动记录并显示试验压力和温度数据曲线。
视频监控系统，采用现有技术中有的电视摄像 便携摄像头监控系统，用于监视主泵部件水压试验台和核泵水力承压单元实时情况。根据试验台情况更换摄像头（模拟信号控制为数字信号控制）可从试验站上部监控水压试验站整体安全运行情况，更换了配套硬盘录像机和大屏幕监控电视；就地还设置了便携摄像头监控系统，用于1#密封室变形量测控装置千分表读数。
本实施方式中，水压试验系统的工作方式是：
水压试验系统用于主泵水力单元承压部件承压性能检验，水泵部件水压试验压力为1.5倍设计压力（设计压力：152bar），保压15～30分钟；热屏蔽盘管水压试验压力4bar，用于检验热屏蔽盘管及焊缝性能，从盘管外部向内部无泄漏（热屏蔽盘管装配前序已进行高压水压试验）；华龙水压试验泵壳、产品承压部件间密封作为水压试验装配承压边界一部分，共同参与水压试验，需满足水压试验的要求。
充水支路：该支路管线用于试验前由蓄水箱经供水管线从试验泵壳底部进水接口向试验泵壳及一号密封室等承压部件组成腔体快速充水。正式水压试验过程关闭该管线高压阀门，水压试验结束后试验泵壳排水。
高压升压支路：该支路管线用于试验前由蓄水箱经高压柱塞计量泵支路管线从p2压力管线连接注水接口向泵壳及密封室等承压部件组成高压腔室充水升压保压；管线上设置安全阀过压保护装置；水压试验前充水阶段从一号密封室注水堵板法兰和上部法兰高压针型阀接口排气，水压试验保压结束后从高压进水支路阀块针型阀接口按标准速率降压。
低压升压支路：该支路管线用于试验前由蓄水箱经低压柱塞计量泵支路管线从热屏蔽盘管进水法兰接口向热屏蔽盘管等承压部件组成高压腔室充水升压保压；管线上设置安全阀过压保护装置；水压试验前充水阶段从热屏蔽出水口堵板法兰低压针型阀接口排气，水压试验保压结束后从低压进水支路阀块针型阀接口按标准速率降压。
排污回路:整个水压试验台排水从集水坑经排污泵到排污井。
电脑数据测控系统对注水过程中的压力和温度进行测试记录。
1.水压试验系统，用于核电主泵水力承压单元的承压测试，其特征在于包括：
水压试验台，用于核电主泵水力承压单元装载；
充水管路，与所述水压试验台连接，用于水压试验台和核电主泵水力承压单元注水；
升压管路，分别与核电主泵水力承压单元和一号密封室和热屏蔽装配连接，分别用于核电主泵水力承压单元高压升压注水和低压升压注水；
排污管路，与所述水压试验台连接，用于排出水压试验台的水；
电脑数据测控系统，采集所述升压管路以及核电主泵水力承压单元的测试数据，并记录和显示。
2.根据权利要求1所述的水压试验系统，其特征在于：还包括视频监控系统，用于监视主泵部件水压试验台和核泵水力承压单元实时情况。
3.根据权利要求1或2所述的水压试验系统，其特征在于：所述水压试验台包括
支架，用于支撑试验台组件和核电主泵水力承压单元；
试验泵壳，上端敞口，具有进水口、排水口和排气口，设置于所述支架上方，用于核电主泵水力承压单元装夹固定并加压；
试验泵轴，设置于试验泵壳轴向中心上并穿过核电主泵水力承压单元，用于核电主泵水力承压单元装夹固定；
其中，所述试验泵轴下端延伸至试验泵体下端出口处并设置下端连接密封结构；所述试验泵轴下上部与核电主泵水力承压单元上端的结合处设置上端连接密封结构。
4.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于：所述下端连接密封结构包括下密封法兰、密封圈和下法兰紧固板，所述下密封法兰安装在所述试验泵壳下端出口处并安装密封圈，所述试验泵轴下端延伸至下密封法兰处，所述下法兰紧固板位于下密封法兰下方，与所述试验泵轴下端连接并压紧下密封法兰。
5.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于：所述上端连接密封结构包括穿套在所述试验泵轴上的上法兰、密封圈、上密封环和锁紧螺母，所述上法兰与核电主泵水力承压单元连接并安装密封圈，所述上密封环位于上法兰锁紧螺母之间，所述锁紧螺母与试验泵轴连接。
6.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于：核电主泵水力承压单元的热屏蔽装配对应的所述试验泵轴上安装有热屏蔽保护架。
7.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于：核电主泵水力承压单元与所述试验泵壳连接时设置有电机支承垫环。
8.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于：所述充水管路，与试验泵壳的进水口连接，依次包括由管道连接球阀、三通和截止阀；所述升压管路，分别与p2压力管线连接和进水法兰连接，包括依次由管道连接的压力变送器、加热器、球阀、蓄水箱、球阀、方向阀、柱塞泵、过滤器和球阀；所述排污管路，与冲水管路上三通的一个接口连接，包括依次由管道连接的截止阀、集水池和离心泵。
技术总结