本發(fā)明涉及一種百萬千瓦級(jí)核電站關(guān)鍵技術(shù)，特別是涉及一種核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法。

背景技術(shù)：
核安全的主要問題是要在任何情況下能夠保證燃料持續(xù)冷卻。正常運(yùn)行情況下燃料產(chǎn)生的能量由一回路通過蒸汽發(fā)生器向二回路傳熱來導(dǎo)出。反應(yīng)堆停閉以后，核功率雖然消失，但是由裂變碎片及它的衰變物的衰變產(chǎn)生的剩余功率卻緩慢下降。為導(dǎo)出剩余功率，最初會(huì)由一回路冷卻，當(dāng)一回路不能夠再運(yùn)行時(shí)，則由反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)(RRA系統(tǒng))保證反應(yīng)堆的冷卻。如圖1所示，反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)中的主要裝置是大型管式換熱器，有立式或臥式，由換熱器殼體(A流體側(cè))1、U型傳熱管2、管板3、位于換熱器殼體1側(cè)的進(jìn)出口水管4、位于傳熱管側(cè)(B流體側(cè))的進(jìn)出口水管5、水室殼體(管箱)6、封頭等部件組成。水室殼體由隔板7分為兩個(gè)空間，兩個(gè)空間與U型傳熱管進(jìn)出口分別聯(lián)通。隔板7與管板3的中心軸緊密相連，確保流體完全通過U型傳熱管2在換熱器內(nèi)單向流動(dòng)。該換熱器經(jīng)過運(yùn)行后往往帶有放射性，如果發(fā)生泄漏，不僅會(huì)對安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行等帶來重大憂患，還會(huì)有工作人員意外放射性照射及環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。然而，核島內(nèi)熱交換器泄漏點(diǎn)定位受環(huán)境空間限制及放射性工作環(huán)境影響，實(shí)施難度較大，對于換熱器的缺陷處理為重要瓶頸。核電站內(nèi)核島換熱器查漏技術(shù)在本項(xiàng)目建立前一直被國外所掌握和控制，其核島大型換熱器查漏主要實(shí)施在蒸汽發(fā)生器檢漏上，對于類似于RRA系統(tǒng)(反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng))換熱器的查漏實(shí)施先例甚少，國內(nèi)更是沒有先例。解決RRA系統(tǒng)換熱器是否泄漏的判定問題及漏點(diǎn)定位問題必須依靠自主研發(fā)查漏方法。常規(guī)的換熱器氦氣查漏方法為：大空間加壓，小空間檢測，優(yōu)點(diǎn)在于小空間有利于泄漏氦氣的聚集，空間內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單便于操作，有利于殘存氦氣的清理，對查漏復(fù)現(xiàn)性條件建立比較有利。而RRA系統(tǒng)換熱器已經(jīng)安裝于現(xiàn)場，管道錯(cuò)綜復(fù)雜，且經(jīng)過一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行，RRA系統(tǒng)側(cè)(B流體側(cè))已經(jīng)具有放射性。如果用常規(guī)的氦氣查漏方法，在空間較小的RRA系統(tǒng)側(cè)(B流體側(cè))檢測有較大的沾污及內(nèi)污染風(fēng)險(xiǎn)。RRA系統(tǒng)換熱器為立式安裝，較大的設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(RRI系統(tǒng))空間位于較小的RRA系統(tǒng)空間上方，由于氦氣質(zhì)量較輕，僅次于氫氣，泄漏后聚集在換熱器的傳熱管內(nèi)不利于取樣檢測。用常規(guī)的查漏方法已經(jīng)難以判斷換熱器是否泄漏。目前國內(nèi)尚沒有成熟的適用于核電站核島現(xiàn)場帶有放射性的大型管式換熱器氦氣查漏技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是在核電站現(xiàn)場判定商運(yùn)核電站核島內(nèi)大型管式換熱器是否泄漏，及對泄漏的換熱器進(jìn)行漏點(diǎn)定位，以便對換熱器的泄漏缺陷進(jìn)行處理。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法，它包括以下步驟：換熱器殼體內(nèi)側(cè)及傳熱管干燥條件建立步驟：在商運(yùn)核電站中，大型管式換熱器經(jīng)過運(yùn)行后，設(shè)備本身帶有水份，進(jìn)行氦氣查漏前需先對水份進(jìn)行烘干，即對換熱器殼體內(nèi)側(cè)(A流體側(cè))及U型傳熱管進(jìn)行干燥，防止設(shè)備上存有水膜，影響氣體穿過，干燥可使用熱空氣建立通風(fēng)實(shí)現(xiàn)，干燥條件為無明顯水跡存在。換熱器殼體及傳熱管保壓條件建立步驟：干燥條件建立后，可實(shí)施換熱器查漏工作，根據(jù)管式換熱器的結(jié)構(gòu)可進(jìn)行換熱器殼體內(nèi)(A流體側(cè))充氦氣、U型傳熱管外(B流體側(cè))檢測或U型傳熱管內(nèi)(B流體側(cè))充氦氣、換熱器殼體外側(cè)(A流體側(cè))檢測兩種方案，優(yōu)選換熱器殼體內(nèi)充氦氣、U型傳熱管外檢測方案，優(yōu)點(diǎn)在于：檢測過程中發(fā)現(xiàn)換熱器存在泄漏，可直接利用保壓條件進(jìn)行漏點(diǎn)定位，節(jié)省查漏時(shí)間。利用換熱器殼體內(nèi)充氦氣、U型傳熱管外檢測方案，需先將換熱器殼體側(cè)(A流體側(cè))壁上的開口部分全部封堵，僅保留氦氣注入口用于氦氣注入，并在氦氣注入口安裝氦氣注入管線及閥門，氦氣注入管線上安裝有壓力表，用以監(jiān)測換熱器殼體內(nèi)氦氣壓力；開口部分封堵后，先通過氦氣注入管線向換熱器殼體內(nèi)充入空氣至1bar.g，然后關(guān)閉閥門并等待至少10分鐘，優(yōu)選30分鐘，觀察殼內(nèi)壓力有無明顯下降，如壓力沒有下降則換熱器殼體密封條件良好，可繼續(xù)實(shí)施查漏步驟；如壓力明顯下降，則可能存在封堵密封不良，需對封堵位置重新封堵處理。所述封堵使用的是專用盲板加密封墊密封。U型傳熱管管板分區(qū)貼膜步驟：換熱器殼體及U型傳熱管保壓條件建立后，對U型傳熱管的管板進(jìn)行分區(qū)，根據(jù)管板面積大小，將U型傳熱管管板分成至少兩個(gè)區(qū)域，優(yōu)先三個(gè)區(qū)域，同一U型傳熱管的進(jìn)口和出口均位于同一區(qū)域內(nèi)；做好分區(qū)后，對每個(gè)管板區(qū)域分別用薄膜粘貼覆蓋；換熱器殼體內(nèi)充壓保壓步驟：管板粘貼薄膜后，開始向換熱器殼體換熱器殼體內(nèi)充氦氣；通過換熱器殼體換熱器殼體上的氦氣注入管線向換熱器殼體內(nèi)充入氦氣至1bar.g，充氦完畢后，用氦氣質(zhì)譜儀檢查換熱器法蘭、閥門、盲板等接口處有無氦氣泄漏，如有泄漏，可通過緊固、更換密封墊等措施進(jìn)行消漏處理；處理后，繼續(xù)向換熱器殼體內(nèi)充氦氣至壓力大于或等于換熱器額定設(shè)計(jì)的工作壓力；管板分區(qū)查漏步驟：充氦完畢后，對管板貼膜各區(qū)域用氦氣質(zhì)譜儀檢查有無氦氣泄漏；檢查時(shí)遵循由上到下的順序?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域進(jìn)行檢查，以防止掀開薄膜時(shí)如交界處薄膜翹起，又有下方區(qū)域泄漏，氦氣會(huì)污染上部區(qū)域造成誤判；持續(xù)檢測6小時(shí)以上，如各個(gè)區(qū)域未發(fā)現(xiàn)氦氣泄漏，則表明U型傳熱管密封良好無泄漏，查漏結(jié)束；在檢測過程中，如發(fā)現(xiàn)某區(qū)域有氦氣跡象，則表明此區(qū)域內(nèi)存在U型傳熱管泄漏，需進(jìn)行漏點(diǎn)定位；漏點(diǎn)定位步驟：確定泄漏U型傳熱管存在的區(qū)域后，對泄漏的區(qū)域進(jìn)一步分為兩個(gè)1/2子區(qū)域，按照管板分區(qū)查漏的方法進(jìn)一步縮小泄漏區(qū)域；對泄漏區(qū)域重新貼膜前，利用抽風(fēng)裝置將U型傳熱管內(nèi)氣體吸走，以排走子區(qū)域內(nèi)被氦氣污染的U型傳熱管內(nèi)的氦氣以及降低泄漏U型傳熱管中氦氣的濃度；以此類推，逐步縮小泄漏U型傳熱管區(qū)域；當(dāng)無法進(jìn)一步縮小泄漏區(qū)域時(shí)，用薄膜單獨(dú)粘貼剩余子區(qū)域內(nèi)的U型傳熱管，對每一根U型傳熱管進(jìn)行單獨(dú)檢查，直到找到最終漏點(diǎn)。進(jìn)一步的，在所述的U型傳熱管管板分區(qū)貼膜步驟中，每根U型傳熱管的進(jìn)口和出口對稱分布在管板中心軸兩側(cè)，管板分區(qū)時(shí)，將U型傳熱管沿垂直管板中心軸分為至少兩個(gè)區(qū)域，優(yōu)選分為三個(gè)區(qū)域。進(jìn)一步的，在所述的U型傳熱管管板分區(qū)貼膜步驟中，分區(qū)時(shí)在管板及管板圖上分別做好標(biāo)記。進(jìn)一步的，在所述的U型傳熱管管板分區(qū)貼膜步驟中，每個(gè)區(qū)域內(nèi)的U型傳熱管數(shù)量滿足提高查漏效率要求，即盡量減少查漏次數(shù)，又有利于后續(xù)縮小查漏范圍。進(jìn)一步的，在所述的U型傳熱管管板分區(qū)貼膜步驟中，每個(gè)區(qū)域覆蓋的薄膜均向相鄰區(qū)域上的至少一排U型傳熱管管口延伸，并粘貼在該排U型傳熱管管口所在的管板上，以防止查漏時(shí)遺漏U型傳熱管。優(yōu)選向相鄰區(qū)域上的一排U型傳熱管管口延伸，并粘貼在該排U型傳熱管管口所在的管板上。進(jìn)一步的，在所述的換熱器殼體內(nèi)充壓保壓步驟中，充入氦氣的濃度為50％以上；充氦氣后換熱器殼體內(nèi)壓力大于或等于換熱器額定設(shè)計(jì)的工作壓力。進(jìn)一步的，在所述的管板分區(qū)查漏步驟中，每間隔30分鐘對管板貼膜各區(qū)域用氦氣質(zhì)譜儀檢查有無氦氣泄漏，持續(xù)檢查24小時(shí)。進(jìn)一步的，在所述的管板分區(qū)查漏步驟中，檢查時(shí)，掀開薄膜，并遵循由上到下、由左到右或由右到左的順序?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域進(jìn)行檢查。進(jìn)一步的，在換熱器殼體內(nèi)側(cè)及傳熱管干燥條件建立步驟之前，先構(gòu)建換熱器的SAS(空氣隔離間)微負(fù)壓隔離空間，排風(fēng)裝置安裝在空間的頂部，換熱器置于該空間內(nèi)；SAS微負(fù)壓隔離空間設(shè)一個(gè)供人員進(jìn)出的門，門上掛有門簾。進(jìn)一步的，用整片塑料將SAS微負(fù)壓隔離空間分成兩個(gè)隔離區(qū)域，其中第一區(qū)域與U型傳熱管進(jìn)口聯(lián)通，第二區(qū)域與U型傳熱管出口聯(lián)通；SAS微負(fù)壓隔離空間的門位于第一區(qū)域，排風(fēng)裝置位于第二區(qū)域。SAS隔離空間是為防止放射性氣體、灰塵擴(kuò)散而搭建的微負(fù)壓空間，換熱器沾染有放射性物質(zhì)的部件(管板、換熱器殼體等)均置于SAS微負(fù)壓隔離空間內(nèi)。SAS微負(fù)壓隔離空間類似簡易房結(jié)構(gòu)，由塑料布、金屬管骨架搭建而成，在其頂部安裝有排風(fēng)裝置，排風(fēng)裝置通過軟管將SAS微負(fù)壓隔離空間內(nèi)的氣體排放到維修廠房氣體處理系統(tǒng)。SAS微負(fù)壓隔離空間除留有供人員進(jìn)出的“門”外，無其它開口。人員進(jìn)出“門”上掛有塑料門簾，以進(jìn)一步減少SAS微負(fù)壓隔離空間內(nèi)空氣向外部流通。在漏點(diǎn)定位過程中，需要將泄漏區(qū)域的薄膜掀開，因此造成泄漏的U型傳熱管內(nèi)的氦氣擴(kuò)散到SAS微負(fù)壓隔離空間內(nèi)。同時(shí)泄漏傳熱管內(nèi)的氦氣還會(huì)擴(kuò)散到被同一片薄膜覆蓋的U型傳熱管內(nèi)。為進(jìn)一步縮小查漏范圍，需要將U型傳熱管內(nèi)及SAS微負(fù)壓隔離空間內(nèi)的氦氣清除。此時(shí)，需要利用SAS微負(fù)壓隔離空間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用整片塑料將SAS微負(fù)壓隔離空間分成兩個(gè)隔離區(qū)域，一個(gè)區(qū)域與U型傳熱管進(jìn)口聯(lián)通，另外一個(gè)區(qū)域與U型傳熱管出口聯(lián)通。SAS微負(fù)壓隔離空間的“門”位于U型傳熱管進(jìn)口側(cè)，SAS微負(fù)壓隔離空間的排風(fēng)裝置位于U型傳熱管出口側(cè)。當(dāng)排風(fēng)裝置啟動(dòng)時(shí)，空氣通過SAS微負(fù)壓隔離空間入口進(jìn)入U(xiǎn)型傳熱管進(jìn)口側(cè)，流過U型傳熱管，通過U型傳熱管出口側(cè)、排風(fēng)裝置排出整個(gè)查漏空間，此過程將沒有泄漏但被氦氣污染的U型傳熱管內(nèi)的氦氣清除。本發(fā)明的核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法，是利用分區(qū)方法及氦氣質(zhì)譜查漏技術(shù)排除未泄漏的傳熱管，逐步縮小查漏范圍；利用SAS微負(fù)壓隔離空間特點(diǎn)建立更優(yōu)的查漏條件，通過排風(fēng)機(jī)建立傳熱管內(nèi)空氣流動(dòng)，達(dá)到消除氦氣對查漏區(qū)域的干擾，最終實(shí)現(xiàn)對泄漏傳熱管的定位。相對于其它查漏技術(shù)，具有泄漏定性準(zhǔn)確、漏點(diǎn)定位精確，對系統(tǒng)及設(shè)備無影響等優(yōu)勢，并且可根據(jù)質(zhì)譜儀示值變化，定性確定有無泄漏，排除人為誤判。該技術(shù)適用于所有核電站大型管式換熱器泄漏定性及漏點(diǎn)定位，適用于設(shè)備出廠鑒定及設(shè)備運(yùn)行后缺陷查找。相對于其它無損檢測方式，該方法可判斷換熱器傳熱管及管板焊縫泄漏與否。附圖說明圖1為核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)大型管式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為管板分區(qū)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一如圖1所示，本實(shí)施例的核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法，它包括以下步驟：換熱器殼體1內(nèi)側(cè)及U型傳熱管2干燥條件建立步驟：干燥條件為無明顯水跡存在；換熱器殼體1及U型傳熱管2保壓條件建立步驟：干燥條件建立后，可實(shí)施換熱器查漏工作，根據(jù)管式換熱器的結(jié)構(gòu)選擇換熱器殼體1內(nèi)充氦氣、U型傳熱管2外檢測方案。先在換熱器殼體1側(cè)壁上保留一個(gè)開口，其余開口部分全部封堵，該保留的開口作為氦氣注入口用于氦氣注入，并在氦氣注入口安裝氦氣注入管線及閥門，氦氣注入管線上安裝有壓力表，用以監(jiān)測殼體內(nèi)氦氣壓力；其余開口部分封堵后，先通過氦氣注入管線向換熱器殼體1內(nèi)充入空氣至1bar.g，然后關(guān)閉閥門并等待10～30分鐘，觀察換熱器殼體1內(nèi)壓力有無明顯下降，如壓力沒有下降則殼體密封條件良好，可繼續(xù)實(shí)施查漏步驟；如壓力明顯下降，則可能存在封堵密封不良，需對封堵位置重新封堵處理；所述封堵使用的是專用盲板加密封墊密封。U型傳熱管管板3分區(qū)貼膜步驟：換熱器殼體1及U型傳熱管2保壓條件建立后，對U型傳熱管2的管板3進(jìn)行分區(qū)，根據(jù)管板3面積大小，將管板3分成兩個(gè)區(qū)域，同一U型傳熱管2的進(jìn)口和出口均位于同一區(qū)域內(nèi)；做好分區(qū)后，對每個(gè)管板區(qū)域分別用薄膜粘貼覆蓋；換熱器殼體1內(nèi)充壓保壓步驟：管板3粘貼薄膜后，開始向換熱器殼體1內(nèi)充氦氣；通過換熱器殼體1上的氦氣注入管線向殼體內(nèi)充入氦氣，充氦氣后換熱器殼體1內(nèi)壓力大于或等于換熱器額定設(shè)計(jì)的工作壓力；充氦完畢后，用氦氣質(zhì)譜儀檢查換熱器法蘭、閥門、盲板等接口處有無氦氣泄漏，如有泄漏需進(jìn)行消漏處理；管板分區(qū)查漏步驟：充氦完畢后，對管板3的貼膜各區(qū)域用氦氣質(zhì)譜儀檢查有無氦氣泄漏；檢查時(shí)遵循由上到下的順序?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域進(jìn)行檢查，以在防止掀開薄膜時(shí)，如果交界處薄膜翹起，同時(shí)下方區(qū)域有泄漏的情況下，氦氣會(huì)污染上部區(qū)域造成誤判；持續(xù)檢測6～24小時(shí)，如各個(gè)區(qū)域未發(fā)現(xiàn)氦氣泄漏，則表明U型傳熱管2密封良好無泄漏，查漏結(jié)束；在檢測過程中，如發(fā)現(xiàn)某區(qū)域有氦氣跡象，則表明此區(qū)域內(nèi)存在U型傳熱管2泄漏，需進(jìn)行漏點(diǎn)定位；漏點(diǎn)定位步驟：確定泄漏U型傳熱管2存在的區(qū)域后，對泄漏的區(qū)域進(jìn)一步分為兩個(gè)1/2子區(qū)域，按照管板分區(qū)查漏的方法進(jìn)一步縮小泄漏區(qū)域；對泄漏區(qū)域重新貼膜前，利用抽風(fēng)裝置將U型傳熱管2內(nèi)氣體吸走，以排走子區(qū)域內(nèi)被氦氣污染的U型傳熱管2內(nèi)的氦氣，以及降低泄漏的U型傳熱管2中氦氣的濃度；以此類推，逐步縮小泄漏的U型傳熱管2區(qū)域；當(dāng)無法進(jìn)一步縮小泄漏區(qū)域時(shí)，用薄膜單獨(dú)粘貼剩余子區(qū)域內(nèi)的U型傳熱管2，對每一根U型傳熱管2進(jìn)行單獨(dú)檢查，直到找到最終漏點(diǎn)。實(shí)施例二如圖1～2所示，與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例的核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法各步驟具有以下不同：在所述的U型傳熱管管板3分區(qū)貼膜步驟中，每根U型傳熱管2一進(jìn)一出的兩個(gè)管口對稱分布在管板中心軸8兩側(cè)，管板分區(qū)時(shí)，將U型傳熱管2沿垂直管板中心軸8分為三個(gè)區(qū)域，以使每個(gè)區(qū)域內(nèi)的U型傳熱管2數(shù)量滿足提高查漏效率要求，即盡量減少查漏次數(shù)，又有利于后續(xù)縮小查漏范圍；分區(qū)時(shí)在管板3及管板圖上分別做好標(biāo)記；每個(gè)區(qū)域覆蓋的薄膜均向相鄰區(qū)域上的一排或兩排U型傳熱管2的管口延伸，并粘貼在該排U型傳熱管2管口所在的管板3上，構(gòu)成重疊區(qū)9，以防止查漏時(shí)遺漏U型傳熱管2。在所述的換熱器殼體1內(nèi)充壓保壓步驟中，充入氦氣的濃度為50％以上；先將換熱器殼體1內(nèi)氦氣壓力充至1bar.g，用氦氣質(zhì)譜儀檢查換熱器法蘭、閥門、盲板等接口處有無氦氣泄漏，如有泄漏，可通過緊固、更換密封墊等措施進(jìn)行消漏處理，此過程可以節(jié)省接口處初步查漏消漏時(shí)間；處理后繼續(xù)向殼體內(nèi)充氦氣至壓力大于或等于換熱器額定設(shè)計(jì)的工作壓力。在所述的管板分區(qū)查漏步驟中，檢查時(shí)遵循由上到下、由左到右的順序?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域進(jìn)行檢查；每間隔30分鐘對管板3的貼膜各區(qū)域用氦氣質(zhì)譜儀檢查有無氦氣泄漏，持續(xù)檢查24小時(shí)；檢查時(shí)，掀開薄膜，并遵循以管板中心軸8為基準(zhǔn)，由上到下或由左到右或由右到左的順序?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域進(jìn)行檢查。實(shí)施例三與實(shí)施例二相比，本實(shí)施例的核電站反應(yīng)堆余熱排出系統(tǒng)泄漏的檢測方法各步驟具有以下不同：在換熱器殼體1內(nèi)側(cè)及U型傳熱管2干燥條件建立步驟之前，先構(gòu)建換熱器的SAS微負(fù)壓隔離空間，排風(fēng)裝置安裝在空間的頂部，換熱器置于該空間內(nèi)；SAS微負(fù)壓隔離空間設(shè)一個(gè)供人員進(jìn)出的門，門上掛有門簾。并且用整片塑料將SAS微負(fù)壓隔離空間分成兩個(gè)隔離區(qū)域，其中第一區(qū)域與U型傳熱管進(jìn)口10聯(lián)通，第二區(qū)域與U型傳熱管出口11聯(lián)通；SAS微負(fù)壓隔離空間的門位于第一區(qū)域，排風(fēng)裝置位于第二區(qū)域。本發(fā)明并不限于以上實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變通，這些變通也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。