一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置及方法与流程

1.本发明属于测试装置技术领域，尤其涉及一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置及方法。


背景技术：

2.核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，使核能转变成热能来加热水产生蒸汽。
3.发明人发现，目前，针对核电站用防火通风管道的静态耐火性能测试方法已建立国标，用来检验通风管道的耐火性能。但应用于核电站中的防火通风管道同时具备抗震功能，因此核电站用的防火通风管道的性能验证不应仅限于静态耐受能力，还应进一步验证地震等自然灾害后，防火通风管道是否能保证其完整性，防火通风管道的耐火、抗冻能力是否可以有效维持，目前还没有适用于核电站用防火通风管道抗震性能测试的装置。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述问题，提出了一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置及方法，本发明设计了一款适用于核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，可以实现对防火通风管道、完整性、耐火和抗冻能力进行测试。
5.为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，采用如下技术方案：
6.一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，包括：
7.振动台，上方设置有功能区，所述功能区为两侧开设有放置孔的箱体；
8.第一空腔，固定在所述功能区的一端，所述第一空腔通过放置孔与所述功能区连通；所述第一空腔远离所述功能区的一端开设有进风口；
9.第二空腔，固定在所述功能区的另一端，所述第二空腔通过放置孔与所述功能区连通；所述第二空腔远离所述功能区的一端开设有出风口；
10.至少一个喷嘴预留口，开设在所述功能区的侧壁上。
11.进一步的，所述功能区内设置有风管试样，所述风管试样的两端分别穿过放置孔后延伸到所述第一空腔内和所述第二空腔内；所述风管试样上设置有热电偶、加速度传感器和压力传感器中的一种或几种。
12.进一步的，所述风管试样与所述放置孔连接处密封。
13.进一步的，所述风管试样与所述功能区上臂之间连接有吊顶装置。
14.进一步的，所述功能区四个面上均设置有多个喷嘴预留口。
15.进一步的，所述喷嘴预留口内设置有加热喷嘴。
16.进一步的，所述喷嘴预留口内设置有冷却喷嘴。
17.进一步的，所述出风口处设置有风机；所述第二空腔内靠近所述风机的一端设置
有过滤装置；所述第二空腔内设置有空气成分检测装置。
18.进一步的，所述进风口和所述出风口处均设有软接管，所述软接管一端连接进风口或出风口，另一端连接所述风管试样的端口。
19.为了实现上述目的，第二方面，本发明还提供了一种核电站用防火通风管道抗震性能测试方法，采用如下技术方案：
20.一种核电站用防火通风管道抗震性能测试方法，采用了如第一方面中所述的一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，包括：
21.制备风管试样，将风管试样两端通过放置孔夹持于功能区内，风管试样各面设置传感器及热电偶；
22.设定振动台振动频率，设置喷嘴安放位置及喷嘴工作方式；
23.启动振动台，根据设定时间间隔开启喷嘴，同时开启风机；
24.达到设定时间或传感数据异常后停止实验，关闭风机及喷嘴，根据传感器及热电偶采集的数据评价风管试样的抗震性能。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26.1、本发明中，在振动台上方设置有功能区，以及在功能区两端分别设置带有进风口和出风口的第一空腔和第二腔体，满足了风管试样的振动模拟和环境模拟；同时，在功能区上开设至少一个喷嘴预留口，将加热喷嘴或冷却喷嘴设置在喷嘴预留口后，可以对风管试样的耐火和抗冻能力进行测试；本发明设计了适用于核电站用防火通风管道抗震性能测试的装置；
27.2、本发明可根据核电站需要模拟地震等灾害造成的振动及次生火灾，通过两侧的第一空腔和第二空腔夹持风管试样模拟实际的连接铺设状态，高度还原实际工况，提高了测试结果的可靠性，并利用实验台隔绝测试过程、过滤实验烟气提高操作安全性、设置进出风口避免不充分燃烧，具有较高的实用价值；
28.3、本发明在实际测试过程中可以根据需要在实验台两侧空腔灵活地加入所需仪器以实现不同的测试项目，降低了操作成本。
附图说明
29.构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
30.图1为本发明实施例1的结构示意图；
31.其中，1、振动台；2、第一空腔；3、进风口；4、风管试样；5、喷嘴预留口；6、吊顶装置；7、功能区；8、第二空腔；9、风机；10、出风口；11、过滤装置。
具体实施方式：
32.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
33.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.实施例1：
35.如图1所示，本实施例提供了一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，包括振动台1、第一空腔2、进风口3、风管试样4、喷嘴预留口5、吊顶装置6、功能区7、第二空腔8、风机9、出风口10和过滤装置11；
36.所述振动台1上方设置有功能区7，所述功能区7可以为两侧开设有放置孔的箱体；可以理解的，所述功能区7可以用于模拟核电站中防火通风管道所处的实际环境，放置孔用于当风管试样4设置时风管试样4两端的延伸及放置；
37.所述第一空腔2固定在所述功能区7的一端，所述第一空腔2通过放置孔与所述功能区7连通；所述第一空腔2远离所述功能区7的一端开设有进风口3；所述第二空腔8固定在所述功能区7的另一端，所述第二空腔8通过放置孔与所述功能区7连通；所述第二空腔8远离所述功能区的一端开设有出风口10；所述第一腔体2可以理解为进风侧腔体，所述第二腔体8可以理解为出风侧腔体；具体的，所述功能区7及两侧的第一腔体2和第二腔体8各设有支撑台，其中所述功能区7下方支撑台为振动台。
38.所述喷嘴预留口5至少为一个，开设在所述功能区7的侧壁上，所述喷嘴预留口5用于放置喷嘴。
39.所述功能区7内设置所述风管试样4，所述风管试样4的两端分别穿过放置孔后延伸到所述第一空腔2内和所述第二空腔8内；所述风管试样4上可以设置有热电偶、加速度传感器和压力传感器中的一种或几种。
40.所述风管试样4与所述放置孔连接处密封，隔离了所述功能区7和所述第一空腔2及所述第二空腔8，降低了外界环境所述功能区内模拟的影响，提高了测试效果。所述风管试样4可以为至少为两段式的两侧密封结构。
41.所述风管试样4与所述功能区7上臂之间连接有吊顶装置6，提高了所述风管试样4的稳定性。
42.所述功能区7四个面上均设置有多个喷嘴预留口5；所述喷嘴预留口5内可以设置有加热喷嘴也可以设置有冷却喷嘴，进行了升温或降温环境的模拟，实现了对耐火或抗冻能力的测试。
43.所述出风口处设置有风机9，可以理解的，所述风机9设置在所述第二腔体8内；所述第二空腔8内靠近所述风机9的一端还设置有过滤装置11，所述过滤装置11位于所述风机9的内侧；所述第二空腔8内设置有空气成分检测装置，所述风机9将所述功能区7的空气抽入所述第二腔体8内，通过空气成分检测装置检验空气成分，判别风管材料的燃烧毒性。
44.所述进风口3和所述出风口10处均设有软接管，可以通过套设所述风管试样4的两侧实现夹持。
45.实施例2：
46.为了对实施例1中核电站用防火通风管道抗震性能测试装置进行说明，本实施例提供基于核电站用防火通风管道抗震性能测试装置基础上的测试方法；测试步骤如下：
47.s1、制备风管试样4，风管试样4由2段共8块防火板组成，在接缝处上胶养护至防火胶完全固化，将风管试样4放入功能区7，风管试样4两端由第一空腔2和第二空腔8上的软接管夹紧，风管试样4各面设置加速度传感器、压力传感器及热电偶；
48.s2、根据模拟场景设定振动台1的振动频率，安装火焰喷嘴，设置喷嘴升温方式；
49.s3、根据地震后10min内出现火灾设定，启动振动台后10min开启火焰喷嘴，同时开
启出风侧空腔中的风机9；
50.s4、停止实验，关闭风机9及火焰喷嘴，开启出风侧空腔的出风口10，检查风管各接缝处防火胶是否出现缝隙。
51.实施例2：
52.为了对实施例1中核电站用防火通风管道抗震性能测试装置进行说明，本实施例提供基于核电站用防火通风管道抗震性能测试装置基础上的另一种测试方法；测试步骤如下：
53.s1、制备风管试样4，风管试样4由3段共12块防火板组成，在接缝处上胶养护至防火胶完全固化，将风管试样4试样嵌入吊顶装置6，从功能区7外侧紧固吊顶与功能区7顶部连接处夹持件以安装吊顶，将风管试样4放入功能区，风管试样4两端由第一空腔2和第二空腔8的软接管夹紧，通过调节两侧空腔处的左右连接板紧固件实现夹持，于风管各面设置加速度传感器、压力传感器及热电偶；
54.s2、根据模拟场景设定振动台1的振动频率，安装冷冻喷嘴，设置喷嘴降温方式；
55.s3、根据冻融状态后30min内出现地震设定，开启冷冻喷嘴30min后，启动振动台1；
56.s4、振动5min后风管断裂，停止实验，关闭风机9，开启出风侧空腔的出风口10，检查风管断裂位置。
57.实施例4：
58.一种核电站用防火通风管道抗震性能测试方法，采用了如实施例1中所述的一种核电站用防火通风管道抗震性能测试装置，包括：
59.s1、制备所述风管试样4，养护至防火胶完全固化，将所述风管试样4两端夹持于第一空腔2和第二空腔8之间的功能区7中，所述风管试样4各面设置各类传感器及热电偶；
60.s2、根据模拟场景设定所述振动台1的振动频率，设置喷嘴安放位置及喷嘴工作方式；
61.s3、启动所述振动台1，根据设定时间间隔开启喷嘴，同时开启所述第二空腔中8中的所述的风机9；
62.s4、达到设定时间或传感数据异常后停止实验，关闭所述风机9及喷嘴，开启所述出风口10，评价所述风管试样4抗震防火性能。
63.本实施例中，所述风管试样4包含所述吊顶装置6时，步骤s1中增加紧固吊顶的安装步骤。
64.本实施例中，步骤s4中评价所述风管试样4抗震防火性能的项目包括但不限于：风管燃烧毒性、风管产烟等级、风管耐火极限、防火板两面温度差以及风管与两侧空腔接口处抗折强度。
65.以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。