核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置和方法与流程

本申请涉及核电厂关键设备更换，特别是涉及核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置和方法。

背景技术：

1、随着核电厂运行年数的增加，蒸汽发生器传热管因为耗蚀、凹痕、应力腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、疲劳、微振磨损等原因导致的腐蚀和破损程度会不断加剧。核电厂常常被迫非计划停堆或延长定期停堆时间来进行预防性维修或纠正性维修，电厂的负荷因子大幅度下降。当蒸汽发生器的传热面积裕量被堵管耗尽时，核电厂就不能以额定功率运行，经济型下降。当出现这种状况时，国际上通用优选的解决方法是进行蒸汽发生器更换操作。

2、核电厂进行蒸汽发生器更换时，其中的一项关键性操作是进行一次侧主管道切割，以断开蒸汽发生器下封头与一次侧主管道的连接。一次侧主管道的切割方法主要有机械切割法和等离子电弧切割法，在进行一次侧主管道切割操作至主管道内壁被贯穿后，切割产生的铁屑等废物便会进入到主管道内部，并沿着主管道内壁掉落至其他部位，甚至进入反应堆堆芯中，形成一回路异物。由于主管道内部弯曲光滑，并且是较强的放射性环境，导致掉落至内部的铁屑等异物清理起来代价较高。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高效密封以避免异物进入反应堆的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置和方法。

2、一方面，提供一种核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置所述封堵装置包括：

3、传送构件，用于从蒸汽发生器人孔门伸入所述蒸汽发生器的一次侧主管道内的待封堵位置；以及

4、封堵构件，与所述传送构件连接或分离，所述封堵构件包括分离状态和连接状态，所述封堵构件为连接状态时，所述封堵构件与所述传送构件连接，所述封堵构件为分离状态时，所述封堵构件与所述传送构件分离，且所述封堵构件能够位于所述待封堵位置并密封所述一次侧主管道；

5、其中，所述封堵构件包括封堵板和设于所述封堵板周侧的密封体，所述封堵板包括折叠状态和展开状态；所述封堵构件为分离状态时，所述封堵板能够从所述折叠状态切换至所述展开状态，且所述封堵构件与所述待封堵位置的尺寸匹配，所述密封体能够抵靠所述一次侧主管道的内壁。

6、在其中一个实施例中，所述封堵板包括固定主板和折叠侧板，所述折叠侧板与所述固定主板活动连接，所述折叠侧板能够朝向所述固定主板运动使得封堵板从所述展开状态切换为所述折叠状态。

7、在其中一个实施例中，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域和位于切口区域上下侧的外围区域，所述密封体包括第一密封体，所述第一密封体设有充气腔，所述充气腔内充有气体；所述第一密封体能够抵靠所述外围区域。

8、在其中一个实施例中，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域和位于切口区域上下侧的外围区域，所述密封体包括第二密封体，所述第二密封体包括并列设置的边缘密封部和中间密封部，所述边缘密封部设有充气腔，所述充气腔内设有气体；所述边缘密封部能够抵靠所述外围区域，所述中间密封部能够抵靠所述切口区域。

9、在其中一个实施例中，所述边缘密封部至少设有两个，所述中间密封部位于每个所述边缘密封部之间，所述中间密封部与所述切口区域接触的部分为预设厚度的实心结构。

10、在其中一个实施例中，所述中间密封部包括外层密封和内层密封，所述内层密封设于所述外层密封和所述封堵板之间，所述内层密封设有充气腔，所述充气腔内设有气体，所述外层密封为预设厚度的实心结构。

11、在其中一个实施例中，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域，所述密封体包括第三密封体，所述第三密封体为实心结构，所述第三密封体的外侧部分能够抵靠于所述切口区域。

12、在其中一个实施例中，所述封堵装置还包括支撑构件，所述支撑构件位于所述封堵构件远离所述传送构件的一侧，所述支撑构件包括伸缩架，当所述封堵构件位于所述待封堵位置时，所述伸缩架打开并抵靠所述一次侧主管道的内壁；

13、和/或，所述支撑构件位于所述封堵构件朝向所述传送构件的一侧，所述支撑构件包括卡合架，当所述封堵构件进入所述一次侧主管道时，所述卡合架能够抵靠所述蒸汽发生器的一次侧密封环座。

14、在其中一个实施例中，所述封堵装置还包括分离构件，所述分离构件连接于所述传送构件和所述封堵构件之间，所述分离构件用于实现所述封堵构件在分离状态和连接状态之间切换，所述分离构件与所述封堵构件电性邻接，以用于提供所述封堵板在折叠状态和展开状态之间切换的动力。

15、一方面，提供一种核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵方法，采用如上述的封堵装置，所述封堵方法包括步骤：

16、封堵构件整体从蒸汽发生器的一次侧人孔门进入，通过蒸汽发生器水室，伸入所述蒸汽发生器的一次侧主管道内的待封堵位置；

17、封堵板从折叠状态切换至展开状态，密封体抵靠所述待封堵位置处的所述一次侧主管道的内壁；

18、封堵构件与传送构件分离。

19、通过设置可折叠的封堵板，使得封堵构件整体能够在折叠状态下通过蒸汽发生器人孔门，经水室进入一次侧主管道，并适应一次侧主管道的不规则形状，在引入路径复杂的情况下，也能够到达指定的待封堵位置，同时通过折叠的功能，使得封堵板在折叠展开时具有较大范围的尺寸比，以适用于多种形状、尺寸的管道；在展开状态下，密封体能匹配待封堵位置，实现密封连接，密封性好，可有效防止切割铁屑等异物进入在役核电厂主管道，避免切割铁屑等废物进入反应堆一回路内部形成异物，提高在役机组核安全水平；传送构件与封堵构件可分离，使得封堵构件留在主管道中，不影响待更换的蒸汽发生器吊离，蒸汽发生器吊离后，封堵构件可通过连接传送构件取出，操作方便，工作效率高；通过设置传送构件，便于使用者远程操作，保证了使用者的安全性。

技术特征：

1.一种核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述封堵装置包括：

2.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述封堵板包括固定主板和折叠侧板，所述折叠侧板与所述固定主板活动连接，所述折叠侧板能够朝向所述固定主板运动使得封堵板从所述展开状态切换为所述折叠状态。

3.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域和位于切口区域上下侧的外围区域，所述密封体包括第一密封体，所述第一密封体设有充气腔，所述充气腔内充有气体；所述第一密封体能够抵靠所述外围区域。

4.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域和位于切口区域上下侧的外围区域，所述密封体包括第二密封体，所述第二密封体包括并列设置的边缘密封部和中间密封部，所述边缘密封部设有充气腔，所述充气腔内设有气体；所述边缘密封部能够抵靠所述外围区域，所述中间密封部能够抵靠所述切口区域。

5.根据权利要求4所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述边缘密封部至少设有两个，所述中间密封部位于每个所述边缘密封部之间，所述中间密封部与所述切口区域接触的部分为预设厚度的实心结构。

6.根据权利要求5所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述中间密封部包括外层密封和内层密封，所述内层密封设于所述外层密封和所述封堵板之间，所述内层密封设有充气腔，所述充气腔内设有气体，所述外层密封为预设厚度的实心结构。

7.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述待封堵位置包括所述一次侧主管道被切割后内壁上形成的切口区域，所述密封体包括第三密封体，所述第三密封体为实心结构，所述第三密封体的外侧部分能够抵靠于所述切口区域。

8.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述封堵装置还包括支撑构件，所述支撑构件位于所述封堵构件远离所述传送构件的一侧，所述支撑构件包括伸缩架，当所述封堵构件位于所述待封堵位置时，所述伸缩架打开并抵靠所述一次侧主管道的内壁；

9.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置，其特征在于，所述封堵装置还包括分离构件，所述分离构件连接于所述传送构件和所述封堵构件之间，所述分离构件用于实现所述封堵构件在分离状态和连接状态之间切换，所述分离构件与所述封堵构件电性邻接，以用于提供所述封堵板在折叠状态和展开状态之间切换的动力。

10.一种核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的封堵装置，所述封堵方法包括步骤：

技术总结
本申请涉及一种核电蒸汽发生器更换时主管道的封堵装置和方法，装置包括：传送构件；以及封堵构件，与传送构件连接或分离，封堵构件包括分离状态和连接状态；封堵构件包括封堵板和设于所述封堵板周侧的密封体，所述封堵板包括折叠状态和展开状态；所述封堵构件为分离状态时，所述封堵板能够从所述折叠状态切换至所述展开状态，且所述封堵构件与所述待封堵位置的尺寸匹配，所述密封体能够抵靠所述一次侧主管道的内壁。本申请的封堵板在折叠展开时具有较大范围的尺寸比，以适用于多种形状、尺寸的管道，密封性好，可有效防止切割铁屑等异物进入在役核电厂主管道，避免切割铁屑等废物进入反应堆一回路内部形成异物，提高在役机组核安全水平。

技术研发人员：王磊,程伟,金成毅,刘航,汪浩川
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技术研发日：
技术公布日：2024/4/24