自动氦质谱检漏系统的研制与应用
发布时间：2021-12-31 03:09
氦质谱检漏方法是核燃料元件制造技术中常用的一种检测燃料棒密封性的无损检测方法,它主要是利用燃料棒内部所充氦气作为示踪气体,通过检漏仪中的质谱室对氦气量的测量,检测燃料棒的表面质量和焊接质量,保证燃料棒的密封性满足技术要求,进而保证燃料棒在核反应堆内运行的安全性。本文以燃料棒为研究对象,在国内自动化生产线日益成熟的基础上,设计并研制了自动氦质谱检漏系统,并通过工艺鉴定及系统验证试验,对其检测能力、质量及可靠性进行了综合评价。本文研究的主要内容包括:基于燃料组件自动化生产线的要求,提出了自动氦质谱检漏系统的设计方案,并对自动检测工艺进行研究并开展相关试验,最终验证了系统研制和应用的可行性。（1）依托技术转让文件,结合实际生产现场布局提出检测设计需求,初步制定研制方案,并对关键技术进行论述。（2）对自动氦质谱检漏系统机械结构和设计思路进行阐述,提出了与生产现场实际情况相匹配的硬件设计方案,包括对真空检漏箱体、箱内外传输结构的设计等内容。（3）对检测系统中的气体管路控制系统进行设计,并根据实际情况进行优化。为保证在线检测数据可靠,检测系统运行稳定,提出在检测过程中增加数据监测功能。此外,对检漏...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２燃料棒氦质谱检漏原理??１．３国内外应用现状??
?工程硕士学位论文???２．１．２生产现场布局设计的要求??燃料元件可研设计书中将燃料棒检查区设计为一个独立的生产区域，燃料棒??检查区的整体布局为横向传输，燃料棒组件焊接＇完成后经纵向传输线传送至检查??区，依次进行技术条件中要求的检测项目，前一工位检测完成后，经传输线传送??到达下一工位，继续下一项内容的检测，这样直到完成七项检测内容后，检测结??果合格的燃料棒被装入包装容器内，经质保放行后进入下一生产区域。如图２．１??所示，图中粉色部分为在建线布局，黑色虚线部分为扩建时的检测线布局，氦质??谱检漏工位位于第三道检测工序，该布局图中检漏系统的可用面积的宽度方向上??只有１６５００ｍｍ，如果采用通过式传输的话，除系统外剩余面积过小，系统布局拥??挤，而且与其他相邻工位传输匹配较困难，传输路线较复杂，因此在此情况下，??对于燃料棒传输方式需要结合实际进行择优。??〇＝＝〇＝?＝?＝?＝?＝?？＝?＝?＝?＝?＝■＝?Ｐ？＼—．ｒａｔｒ＾－ｖ?ｎｒｒｒ■■二??
它可以作为一个整体从真空箱体中拆卸，方便维修与维护。??箱外传输及上下料机构是指真空箱体外部滚轮传送机构、燃料棒步进梁集料??机构、步进梁分料机构以及在三者之间的传送托架，如图２．２所示。为了与相邻??工位实现自动化传输，燃料棒在到达真空箱体外部滚轮之前需完成２５次集料，动??作由步进梁完成，数量达到后由传送托架传送至箱外传输滚轮相应位置，检测完??成后，燃料棒由传送托架传送至分料架，通过步进梁动作分料２５次，依次到达下??一工位进行检测。??ｉｌｌ?ｉｆｉ?Ｈｉ?Ｈｉ??Ｉ?〖■?Ｉ?Ｉ：?＾??ＩＩＩ?ＵＫ?１１１?ＩＩＩ??图２．２箱外传输及上下料机构??２．２．３抽空系统??抽空系统包括产生和维持真空的真空泵组、测量真空的真空计、真空管道以??及真空阀门等。在真空箱体密封完好的前提下，抽空系统的抽真空能力至关重要，??直接影响氦质谱检漏系统的灵敏度与准确度。对于抽空系统，抽真空能力的高低??収决于真空栗组的选用配备、真空箱体内部及真空管道等内部结构的材料、真空??计的类型。图２．３为抽空泵组构成。??分子泵??口?｜８??ｒｌ??粗抽泵?—瓶?检漏仪??３５００?????图２．３抽空泵组构成??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]氦质谱检漏在铝制板翅式换热器生产中的应用[J]. 刘刚强,马峥,徐纪高. 真空. 2017(01)
[2]氦质谱检漏在某型机翼装配中的应用[J]. 周大,张进海,朱志坤. 航空制造技术. 2016(20)
[3]分子泵转速对氦质谱检漏仪灵敏度的研究[J]. 黄文平. 中国仪器仪表. 2016(09)
[4]利用氦质谱检漏仪进行真空系统检漏[J]. 邢建海. 价值工程. 2016(26)
[5]火力发电厂真空系统查漏方法及实例分析[J]. 刘志敏,刘达,吴喜. 山东工业技术. 2016(08)
[6]“后福岛时代”中国核电发展现状与趋势[J]. 周景月,张培栋,徐艳,阚士亮. 未来与发展. 2015(09)
[7]核燃料元件中子照相无损检测专用转移容器的优化设计[J]. 魏国海,韩松柏,贺林峰,王雨,王洪立,刘蕴韬,陈东风,赵志祥. 核技术. 2014(06)
[8]材料在真空环境下放气的测试技术研究[J]. 董猛,冯焱,成永军,盛学民,赵澜,王永军. 真空与低温. 2014(01)
[9]基于氦质谱检漏仪的飞机机翼整体油箱检漏技术[J]. 蒋永宏. 航空制造技术. 2012(16)
[10]氦质谱检漏仪检测原理及应用[J]. 何己有. 聚酯工业. 2011(02)
硕士论文
[1]标准漏孔校准装置的研究与应用[D]. 杨新民.西安电子科技大学 2007
本文编号：3559509
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２燃料棒氦质谱检漏原理??１．３国内外应用现状??
?工程硕士学位论文???２．１．２生产现场布局设计的要求??燃料元件可研设计书中将燃料棒检查区设计为一个独立的生产区域，燃料棒??检查区的整体布局为横向传输，燃料棒组件焊接＇完成后经纵向传输线传送至检查??区，依次进行技术条件中要求的检测项目，前一工位检测完成后，经传输线传送??到达下一工位，继续下一项内容的检测，这样直到完成七项检测内容后，检测结??果合格的燃料棒被装入包装容器内，经质保放行后进入下一生产区域。如图２．１??所示，图中粉色部分为在建线布局，黑色虚线部分为扩建时的检测线布局，氦质??谱检漏工位位于第三道检测工序，该布局图中检漏系统的可用面积的宽度方向上??只有１６５００ｍｍ，如果采用通过式传输的话，除系统外剩余面积过小，系统布局拥??挤，而且与其他相邻工位传输匹配较困难，传输路线较复杂，因此在此情况下，??对于燃料棒传输方式需要结合实际进行择优。??〇＝＝〇＝?＝?＝?＝?＝?？＝?＝?＝?＝?＝■＝?Ｐ？＼—．ｒａｔｒ＾－ｖ?ｎｒｒｒ■■二??
它可以作为一个整体从真空箱体中拆卸，方便维修与维护。??箱外传输及上下料机构是指真空箱体外部滚轮传送机构、燃料棒步进梁集料??机构、步进梁分料机构以及在三者之间的传送托架，如图２．２所示。为了与相邻??工位实现自动化传输，燃料棒在到达真空箱体外部滚轮之前需完成２５次集料，动??作由步进梁完成，数量达到后由传送托架传送至箱外传输滚轮相应位置，检测完??成后，燃料棒由传送托架传送至分料架，通过步进梁动作分料２５次，依次到达下??一工位进行检测。??ｉｌｌ?ｉｆｉ?Ｈｉ?Ｈｉ??Ｉ?〖■?Ｉ?Ｉ：?＾??ＩＩＩ?ＵＫ?１１１?ＩＩＩ??图２．２箱外传输及上下料机构??２．２．３抽空系统??抽空系统包括产生和维持真空的真空泵组、测量真空的真空计、真空管道以??及真空阀门等。在真空箱体密封完好的前提下，抽空系统的抽真空能力至关重要，??直接影响氦质谱检漏系统的灵敏度与准确度。对于抽空系统，抽真空能力的高低??収决于真空栗组的选用配备、真空箱体内部及真空管道等内部结构的材料、真空??计的类型。图２．３为抽空泵组构成。??分子泵??口?｜８??ｒｌ??粗抽泵?—瓶?检漏仪??３５００?????图２．３抽空泵组构成??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]氦质谱检漏在铝制板翅式换热器生产中的应用[J]. 刘刚强,马峥,徐纪高. 真空. 2017(01)
[2]氦质谱检漏在某型机翼装配中的应用[J]. 周大,张进海,朱志坤. 航空制造技术. 2016(20)
[3]分子泵转速对氦质谱检漏仪灵敏度的研究[J]. 黄文平. 中国仪器仪表. 2016(09)
[4]利用氦质谱检漏仪进行真空系统检漏[J]. 邢建海. 价值工程. 2016(26)
[5]火力发电厂真空系统查漏方法及实例分析[J]. 刘志敏,刘达,吴喜. 山东工业技术. 2016(08)
[6]“后福岛时代”中国核电发展现状与趋势[J]. 周景月,张培栋,徐艳,阚士亮. 未来与发展. 2015(09)
[7]核燃料元件中子照相无损检测专用转移容器的优化设计[J]. 魏国海,韩松柏,贺林峰,王雨,王洪立,刘蕴韬,陈东风,赵志祥. 核技术. 2014(06)
[8]材料在真空环境下放气的测试技术研究[J]. 董猛,冯焱,成永军,盛学民,赵澜,王永军. 真空与低温. 2014(01)
[9]基于氦质谱检漏仪的飞机机翼整体油箱检漏技术[J]. 蒋永宏. 航空制造技术. 2012(16)
[10]氦质谱检漏仪检测原理及应用[J]. 何己有. 聚酯工业. 2011(02)
硕士论文
[1]标准漏孔校准装置的研究与应用[D]. 杨新民.西安电子科技大学 2007
本文编号：3559509
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