【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及核能裝備，具體為反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)及方法。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構(gòu)成在先技術。
2、核電反應堆內(nèi)的電纜承擔著反應堆設備控制信號和動力能源的傳輸，為了反應堆安全運行，需要保證電纜在反應堆出現(xiàn)事故時，仍然能夠在一定時間內(nèi)維持正常的信號傳輸和動力傳輸功能，而事故狀態(tài)下，電纜往往承受高溫高壓流體的沖擊，因此需要通過強度實驗來測試電纜在不同防護措施影響下，承受高溫高壓流體沖擊的能力。
3、現(xiàn)有技術能夠利用高壓泵產(chǎn)生高溫高壓流體，并利用該流體對反應堆內(nèi)的結(jié)構(gòu)件進行沖擊強度實驗。雖然此類強度實驗系統(tǒng)能夠應用到電纜強度實驗中，但由于電纜在制造完畢后自身的強度已經(jīng)確定，不同的安裝方式、不同的防護措施以及在堆內(nèi)的不同安裝位置所帶來的與高壓管道的間距變化都會影響電纜的強度性能，并且這種影響在事故狀態(tài)下會被放大，因此目前的強度檢驗系統(tǒng)缺少相應的試驗檢測手段來確定這種影響。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決上述
技術介紹
中存在的技術問題，本專利技術提供反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)及方法，利用柱塞泵模擬事故狀態(tài)下的高溫高壓流體，并通過射流口對電纜樣件進行沖擊，通過在設定的沖擊條件下，測試不同防護措施對電纜樣件強度性能的影響情況，從而確定電纜樣件在剛好發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷時與射流口之間的臨界間距，從而為電纜樣件的安裝條件提供參照。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3
4、受試電纜樣件連接在兩立柱之間，對工質(zhì)流體加壓升溫至設定壓力和溫度；
5、在設定的流體壓力、溫度和流量，以及初始射流間距下，對裸露狀態(tài)下的受試電纜樣件進行射流沖擊試驗，每次試驗結(jié)束后，獲取受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過與試驗前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對比，確定受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)；
6、通過改變射流間距進行重復試驗，直至單組射流間距下，連續(xù)試驗設定次數(shù)時，受試電纜樣件無結(jié)構(gòu)損傷，此時的射流間距為電纜在裸露狀態(tài)下，承受設定溫度、壓力和流量的流體沖擊時產(chǎn)生破損的臨界間距；
7、在臨界間距下，對同類型的受試電纜樣件分別添加不同防護措施，并在相對應的流體壓力、溫度和流量下，進行射流沖擊試驗；通過改變射流間距進行重復試驗，直至單組射流間距下，連續(xù)試驗設定次數(shù)時，受試電纜樣件無結(jié)構(gòu)損傷，此時的射流間距為電纜在對應的防護措施狀態(tài)下，承受設定溫度、壓力和流量的流體沖擊時產(chǎn)生破損的臨界間距。
8、進一步的，受試電纜樣件連接到立柱之前，通過電子顯微鏡掃描獲取初始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
9、進一步的，每次試驗結(jié)束后，獲取受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過與試驗前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對比，確定受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)；具體為：
10、每次試驗結(jié)束后，通過人工肉眼觀察檢查受試電纜樣件的完整性，確定表面的損傷狀態(tài)；
11、若表面無損傷，則對受沖擊部位進行電子顯微鏡掃描，得到試驗后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過與試驗前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對比，確定內(nèi)部出現(xiàn)組織損傷，但并沒有導致外部損傷的受試電纜樣件；
12、通過肉眼觀察確定表面出現(xiàn)損傷的受試電纜樣件，和通過電子顯微鏡掃描確定內(nèi)部出現(xiàn)損傷的受試電纜樣件，均為出現(xiàn)損傷的受試電纜樣件。
13、進一步的，通過改變射流間距進行重復試驗，具體為：射流間距以射流噴嘴的直徑d為基準，以1d為射流間距，每次改變1d間距重復進行射流沖擊實驗。
14、進一步的，防護措施包括兩立柱之間連接的橋架/線槽和相匹配的蓋板，蓋板覆蓋在橋架/線槽表面，受試電纜樣件被橋架/線槽和蓋板形成的空間保護。
15、進一步的，防護措施還包括套接在電纜外表面的金屬軟管，受試電纜樣件套接金屬軟管，兩立柱上均設有端板，端板通過接頭與金屬軟管的端部連接，使受試電纜樣件被金屬軟管保護。
16、本專利技術的第二個方面提供反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)，包括：
17、射流流體模擬單元，通過設置在管道上的柱塞泵和預熱段，提供設定溫度和壓力的流體，并通過射流噴嘴噴出；
18、試樣固定架，具有用于固定電纜和防護措施的試樣固定臺，試樣固定臺上設有并列布置的至少兩組立柱，立柱上設有卡扣，受試電纜樣件的受試區(qū)布置在兩組立柱之間，非受試區(qū)通過卡扣固定在立柱上。
19、進一步的，射流流體模擬單元包括通過管道依次連接的儲水箱、截止閥、柱塞泵和射流噴嘴，柱塞泵與射流噴嘴之間的管道中設有預熱段，射流噴嘴朝向試樣固定架，管道上設有溫度和壓力檢測傳感器。
20、進一步的，試樣固定架包括試樣固定臺、三角支撐架和底座，試樣固定臺活動連接在三角支撐架上并朝向射流噴嘴，三角支撐架活動連接在底座上，用于調(diào)節(jié)試樣固定臺與射流噴嘴之間的間距。
21、進一步的，受試電纜樣件的外直徑小于設定尺寸時，兩端的非受試區(qū)間纏繞在立柱表面設定圈數(shù)后，利用卡扣夾持固定；不小于設定尺寸時，利用多個卡扣夾持固定于立柱表面。
22、與現(xiàn)有技術相比，以上一個或多個技術方案存在以下有益效果：
23、1、通過改變射流沖擊的條件和防護措施的型式，得到受試電纜樣件在裸露狀態(tài)和不同防護措施狀態(tài)下，承受不同溫度、壓力和流量的流體沖擊時，產(chǎn)生損傷的臨界間距，臨界間距作為反應堆設計階段和安裝階段，裸露電纜與事故風險點之間的安裝間距建議，防止電纜在破口事故中受到射流沖擊發(fā)生損壞；不同防護措施對應的臨界間距，可以幫助設計人員和安裝人員，在電纜不得不緊貼事故風險點(例如高壓管道)進行鋪設時，提供可選的防護措施依據(jù)。
24、2、強度檢驗的過程考慮了電纜的強度性能受到多種條件的影響，通過試驗的方式，覆蓋了電纜在裸露狀態(tài)和帶有不同防護措施加強的狀態(tài)，以及不同射流壓力、溫度和流量的狀態(tài)，最終得到的射流間距能夠反映出電纜的強度性能所受到的不同條件的影響，從而作為反應堆設計和安裝階段選取電纜防護型式和安裝位置提供依據(jù)。
25、3、針對電纜的結(jié)構(gòu)，考慮了在電纜承受流體沖擊時可能與試樣固定臺脫離的問題，涉及了纏繞在立柱上并配合卡扣的結(jié)構(gòu)，以強化電纜非受試區(qū)與試樣固定臺的連接強度，避免強度檢驗期間出現(xiàn)脫離，影響后續(xù)的檢測結(jié)果。
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1.反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，受試電纜樣件連接到立柱之前，通過電子顯微鏡掃描獲取初始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
3.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，每次試驗結(jié)束后，獲取受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過與試驗前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對比，確定受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)；具體為：
4.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，通過改變射流間距進行重復試驗，具體為：射流間距以射流噴嘴的直徑D為基準，以1D為射流間距，每次改變1D間距重復進行射流沖擊實驗。
5.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，防護措施包括兩立柱之間連接的橋架/線槽和相匹配的蓋板，蓋板覆蓋在橋架/線槽表面，受試電纜樣件被橋架/線槽和蓋板形成的空間保護。
6.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，防護措施還包括套接在電纜外表面的金屬軟管，受試電纜樣件套接金屬軟
7.實現(xiàn)權利要求1-6任一項所述方法的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.如權利要求7所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)，其特征在于，所述射流流體模擬單元包括通過管道依次連接的儲水箱、截止閥、柱塞泵和射流噴嘴，柱塞泵與射流噴嘴之間的管道中設有預熱段，射流噴嘴朝向試樣固定架，管道上設有溫度和壓力檢測傳感器。
9.如權利要求7所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試樣固定架包括試樣固定臺、三角支撐架和底座，試樣固定臺活動連接在三角支撐架上并朝向射流噴嘴，三角支撐架活動連接在底座上，用于調(diào)節(jié)試樣固定臺與射流噴嘴之間的間距。
10.如權利要求7所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗系統(tǒng)，其特征在于，受試電纜樣件的外直徑小于設定尺寸時，兩端的非受試區(qū)間纏繞在立柱表面設定圈數(shù)后，利用卡扣夾持固定；不小于設定尺寸時，利用多個卡扣夾持固定于立柱表面。
...【技術特征摘要】
1.反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，受試電纜樣件連接到立柱之前，通過電子顯微鏡掃描獲取初始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
3.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，每次試驗結(jié)束后，獲取受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過與試驗前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對比，確定受試電纜樣件的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)；具體為：
4.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，通過改變射流間距進行重復試驗，具體為：射流間距以射流噴嘴的直徑d為基準，以1d為射流間距，每次改變1d間距重復進行射流沖擊實驗。
5.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，防護措施包括兩立柱之間連接的橋架/線槽和相匹配的蓋板，蓋板覆蓋在橋架/線槽表面，受試電纜樣件被橋架/線槽和蓋板形成的空間保護。
6.如權利要求1所述的反應堆內(nèi)電纜與防護措施的強度檢驗方法，其特征在于，防護措施還包括套接在電纜外表面的金屬...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳捷吉，盧燕蕓，王思聰，潘如東，郭文濤，陸佩芳，馬濤，楊昭云，王佳，劉玉熙，
申請(專利權)人：上海核工程研究設計院股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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