一种高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法与流程

1.本发明涉及一种模拟装置件标定测试方法，特别涉及一种高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法。


背景技术：

2.pxs系统所用高压爆破阀流阻模拟件在国内是首次自主研发、设计、加工及标定。工程中高压爆破阀流阻模拟件所测试验参数用于计算pxs系统安全注入功能可靠性，该功能属于核安全相关功能。高压爆破阀流阻模拟件一方面等效正式爆破阀，另一方面对试验流量参数进行测量，其测量精度要求不低于
±
0.2％。
3.由于国内尚无pxs系统流道试验所用高压爆破阀流阻模拟件设计制造经验，常规加工工艺难以满足要求，设备的设计结构与加工质量是否满足工程实际应用的要求，必须进行1:1工程标定测试用以确定首次研制的爆破阀流阻模拟件其性能是否符合工程要求。
4.因此，特别需要一种高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法，以解决上述现有存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法，针对现有技术的不足，确定高压爆破阀流阻模拟件在工程实际应用中预期的测量不确定度及测量可靠性，验证爆破阀流阻模拟件的测量能力，同时通过标定数据计算分析模拟件本体流阻，验证爆破阀流阻模拟件流阻与正式爆破阀的等效一致性，为工程实际应用完成高压爆破阀流阻模拟件性能测试。
6.本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
7.一种高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法，其特征在于，包括如下步步骤：
8.(1)配管结构1:1设计：
9.根据工程实际调试试验期间模拟件安装管道的结构和尺寸进行1:1配管结构设计，其中包括模拟件安装法兰前后直管段尺寸、止回阀、三通、弯头等组件的结构长度、空间安装位置，均按照工程实际中pxs系统高压爆破阀流阻模拟件安装管道结构设计，实现高压爆破阀流阻模拟件标定配管结构1:1设计；
10.(2)标定组件1:1配置：
11.在标定配管及配管尺寸按照1:1结构设计的基础上，对1:1标定配管中的所有管件(三通、弯头)性能指标、阀门性能指标等均按照工程实际1:1配置，其中试验管线上爆破阀流阻模拟件入口端止回阀同样按照1:1结构尺寸、性能要求等进行配置，确保爆破阀流阻模拟件在标定中的工况条件与工程实际中一致，实现高压爆破阀流阻模拟件真实工况1:1标定；
12.(3)包络流量标定：
13.根据工程应用试验参数进行设计，其测量性能需完整包络实际应用流量范围，且
需保证设计要求流量范围内高压爆破阀流阻模拟件精度不低于0.2％；
14.(4)多平台精确测量：
15.按照工程实体进行1：1工程标定期间所选择的流量范围包络工程应用所需的性能范围，标定期间进行从小流量到大流量，在从大流量至小流量总体两个完整行程，每一个流量平台点随机取3组测量数据，用于计算分析爆破阀流阻模拟件每一对取压孔测量不确定度，以此表征爆破阀流阻模拟件测量性能。
16.在本发明的一个实施例中，高压爆破阀流阻模拟件标定范围择取设计要求最大流量的10％作为标定流量下线，按照设计要求最大流量的150％作为标定流量上限，全范围包络爆破阀流阻模拟件工程应用及预期的流量偏差范围。
17.在本发明的一个实施例中，按照工程实体进行1：1工程标定期间所选择的流量范围包络工程应用所需的性能范围，将该流量范围设置为15个标定流量平台点，分别是10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％。
18.本发明的高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法，与现有技术相比，按照工程实际系统管道布置配置1:1的管道结构、尺寸、管件的爆破阀流阻模拟件标定工装，实现高压爆破阀流阻模拟件在应用于工程系统调试前性能测试，通过该标定工装实现高压爆破阀流阻模拟件的在工程实际应用中的真实精度准确测量、实现爆破阀流阻模拟件本体流阻的准确计算分析、实现爆破阀流阻模拟件测量能力验证，实现本发明的目的。
19.本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
20.图1为本发明的高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法的结构示意图。
21.其中，1-1:1标定工装入口法兰；2-标定工装入口普通90
°
弯头；3-1:1止回阀入口三通；4-1:1尺寸管道止回阀；5-高压爆破阀流阻模拟；6-1:1正式爆破阀样机；7-标定工装出口1:1尺寸45
°
弯头；8-标定配管出口普通45
°
弯头；9-标定工装出口法兰；10-标定配管出口1:1三通；11-爆破阀流阻模拟件入口1:1直管段；12-爆破阀流阻模拟件出口1:1直管段；13-正式爆破阀爆破组件；14-标定管道止回阀入口1:1尺寸90
°
弯头；15-爆破阀流阻模拟件出口管道1:1尺寸90
°
弯头；16-45
°
弯头出口端1:1直管段；17-标定工装1:1尺寸90
°
弯头；18-标定工装出口普通90
°
弯头。
具体实施方式
22.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
23.实施例
24.如图1所示，本发明的高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法，包括如下步骤：
25.1、配管结构1:1设计：高压爆破阀流阻模拟件标定试验根据工程实际调试试验期间模拟件安装管道的结构和尺寸进行1:1配管结构设计。其中包括模拟件安装法兰前后直管段尺寸、止回阀、三通、弯头等组件的结构长度、空间安装位置等，均按照工程实际中pxs系统高压爆破阀流阻模拟件安装管道结构结构设计，实现高压爆破阀流阻模拟件标定配管
结构1:1设计。
26.2、标定组件1:1配置：在标定配管及配管尺寸按照1:1结构设计的基础上，对1:1标定配管中的所有管件(三通、弯头)性能指标、阀门性能指标等均按照工程实际1:1配置，其中试验管线上爆破阀流阻模拟件入口端止回阀同样按照1:1结构尺寸、性能要求等进行配置，确保爆破阀流阻模拟件在标定中的工况条件与工程实际中一致，实现高压爆破阀流阻模拟件真实工况1:1标定。
27.3、包络流量标定：高压爆破阀流阻模拟件根据工程应用试验参数进行设计，其测量性能需完整包络实际应用流量范围，且需保证设计要求流量范围内高压爆破阀流阻模拟件精度不低于0.2％。因此在爆破阀流阻模拟件标定期间，对于高压爆破阀流阻模拟件标定范围择取设计要求最大流量的10％作为标定流量下线，按照设计要求最大流量的150％作为标定流量上限，全范围包络爆破阀流阻模拟件工程应用及预期的流量偏差范围。
28.4、多平台精确测量：爆破阀流阻模拟件按照工程实体进行1：1工程标定期间所选择的流量范围包络工程应用所需的性能范围，并将该流量范围设置为15个标定流量平台点，分别是10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％，标定期间进行从小流量到大流量，在从大流量至小流量总体两个完整行程，每一个流量平台点随机取3组测量数据，用于计算分析爆破阀流阻模拟件每一对取压孔测量不确定度，以此表征爆破阀流阻模拟件测量性能。
29.本发明的高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法需使用配套的1:1标定测试试验工装，该部分工装主要包括标定结构尺寸与cap1400机组工程实际结构、尺寸布置1:1的对应试验工装，分别是：标定工装1:1尺寸90
°
弯头(17)、1:1止回阀入口三通(3)、标定管道止回阀入口1:1尺寸90
°
弯头(14)、1:1尺寸管道止回阀(4)、爆破阀流阻模拟件入口1:1直管段(11)、高压爆破阀流阻模拟(5)、正式爆破阀爆破组件(13)、1:1正式爆破阀样机(6)、爆破阀流阻模拟件出口1:1直管段(12)、爆破阀流阻模拟件出口管道1:1尺寸90
°
弯头(15)、标定配管出口1:1三通(10)、标定工装出口1:1尺寸45
°
弯头(7)、45
°
弯头出口端1:1直管段(16)等结构部件。
30.该装置前后分别配置普通配管、管道法兰的管件，通过普通管道及管件与试验台架相连接，建立完整的试验流道。试验执行过程中通过安装在高压爆破阀流阻模拟(5)本体的差压变送器测量介质流经高压爆破阀流阻模拟(5)时的差压数据，用于计算分析爆破阀流阻模拟件本体测量精度、量程等性能。试验执行过程中通过安装在爆破阀流阻模拟件入口1:1直管段(11)和爆破阀流阻模拟件出口1:1直管段(12)之间安装的差压变送，监测爆破阀流阻模拟件和正式爆破阀前后的压差，进而测算介质流经爆破阀流阻模拟件入口1:1直管段(11)和爆破阀流阻模拟件出口1:1直管段(12)时的压力损失，进而计算分析爆破阀流阻模拟件的本体流阻。
31.1:1标定试验装置将爆破阀流阻模拟件置于工程实际管道布置结构中进行测试验证，提前验证爆破阀流阻模拟件在cap1400机组工程试验中的测量性能，将试验执行过程中爆破阀流阻模拟件测量性能、测量精度等提前进行检验，以保证工程试验执行期间所测数据的真实性，为系统核安全相关功能分析提供可靠输入。同时1：1工程标定可以很好地验证爆破阀流阻模拟件理论设计分析与工程实际应用之间存在的差异，分析1：1工程标定与标准规定标定数据之间存在的差异，通过1：1工程标定试验积累试验数据，分析试验数据与工
程实际应用的区别和差异，进而计算分析其他爆破阀流阻模拟件性能。而爆破阀流阻模拟件属于国内首次研发设计，其试验数据可以很好地填补此类非标设备设计研制存在的技术空白，为后续cap系列核电厂爆破阀流阻模拟件研制提供技术输入和设计基础。
32.本发明的高压爆破阀流阻模拟装置件标定测试方法具有如下优点：
33.1、爆破阀流阻模拟件的匹配性提前验证：爆破阀流阻模拟件研制成果能适用于工程实际需对其各方面的性能进行实际测试验证，而按照常规的设备性能检验方案与工程实际之间存在较大的差异，对于设备在工程实际应用中的情况属于未知范畴，因此在设备研制阶段按照工程实际进行1:1标定测试试验，不仅可以很好地检验设备的综合性能，同时还可以对工程应用中可能发生的预期风险提前辨识。
34.2、工程试验风险提前辨识：爆破阀流阻模拟件在国内属于首次设计、研制、加工及测试，其在工程实际应用中可能产生的非预期或预期风险如未经实际测试难以准确判断，因此在爆破阀流阻模拟件标定测试期间，使用与工程系统管道布置结构相同尺寸的1:1标定配管、1：1的配管结构、1：1的管件及管道设备进行爆破阀流阻模拟件标定测试，对模拟件应用于工程实际期间存在的风险及不确定性问题提前辨识，提高工程系统调试试验期间测量数据的可信度，以便于对系统核安全相关功能进行有效验证。
35.3、积累研制成果数据基础：爆破阀流阻模拟件在国内属于首次研制，且属于非标设备，设备研制并无成熟经验和数据作为支撑，爆破阀流阻模拟件的设计结构、参数配置等均属于自主化原创，模拟件研制成果与设计预期数据的符合性必须通过实际测试试验进行检验，按照工程实际进行1：1标定即是通过试验对模拟件应用于工程实际之前的测量性能进行检测，相关数据可直接指导其他结构的爆破阀流阻模拟件的设计研发。因此实施1:1标定测试对工程及其他规格型号的爆破阀流阻模拟件的设计研制提供可参考的数据输入，奠定cap系列核电厂爆破阀流阻模拟件国产化研制的数据基础。
36.综上，按照工程实际系统管道布置配置1:1的管道结构、尺寸、管件的爆破阀流阻模拟件标定工装，首先实现高压爆破阀流阻模拟件在应用于工程系统调试前性能测试，通过该标定工装实现高压爆破阀流阻模拟件的在工程实际应用中的真实精度准确测量、实现爆破阀流阻模拟件本体流阻的准确计算分析、实现爆破阀流阻模拟件测量能力验证。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。