本发明专利技术提出一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法及装置。该方法包括：获取多级差分真空系统的设计参数；根据设计参数确定各级真空室的极限压力；判断最高一级真空室的极限压力是否满足检漏目标压力；如果满足检漏目标压力，则输出各级真空室的极限差分比；根据各级真空室的极限差分比确定真空泵的抽速并选取真空泵类型，根据所选真空泵真实抽速确定多级差分真空系统的稳态运行参数；判断多级差分真空系统的稳态运行参数是否满足预设条件；如果不满足预设条件，则修改设计参数。该方法及装置能够实现快速建立多级差分真空系统并用于燃料棒检漏，缩短检漏环境的调试时间，同时能够快速定位漏件降低人工成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料组件检测，具体涉及一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法及装置。
技术介绍
1、燃料棒是构成燃料组件的核心部件，典型的压水堆燃料组件燃料棒由包壳管、上端塞、下端塞、uo2芯块和气腔弹簧等零部件组成。为平衡包壳管内外压力，燃料棒内需充入适当压力的氦气，只有当氦气泄漏小于规定的漏率，才能用于组件的制造。燃料棒氦检漏是燃料棒生产中关键的一环，关系到燃料棒生产质量和入堆安全。具体来说，在燃料棒生产过程中，燃料棒充氦气并进行端塞焊接后，需要使用氦质谱检漏仪对燃料棒进行检漏，确保燃料棒的整体密封性。目前已有的自动化生产平台的氦检漏设备采用成批检测方式，将整批燃料棒放置于检漏室中，真空泵抽气使检漏室压力达到目标压力后进行检漏。如出现漏件，则需要通过二分法进行确认，该过程耗费的工时、人均成本较高，增加燃料棒生产应用的周期。
2、现有专利cn115410732a公开了一种局部加热式单根燃料棒高温氦检漏装置及方法，该方法包括以下步骤：s1：打开密封法兰上的紧固螺栓，将检漏腔室右半部分移动，留出燃料棒装入检漏腔室的空间；s2：将燃料棒放入检漏腔室；s3：重新密封检漏腔室；s4：通过系统接口连接真空泵组，对检漏腔室抽真空；s5：通过温度控制装置进行加热，通过测温装置进行温度的实时测量；s6：达到检漏温度后，通过标准漏孔系统接口、标准漏孔系统接口连接检漏腔室，标定检漏系统，并校验系统的灵敏度；s7：关闭真空泵组，打开氦检漏仪系统接口，进行高温氦检漏。该方法主要是对检漏操作流程进行改进，未针对检漏系统进行优化。
3、现有专利cn102539083b公开了一种用于燃料组件或燃料棒破损检查的kr-85检漏方法，该方法包括以下步骤：首先将燃料组件或燃料棒放置于密闭容器内；对密闭容器进行排水；加热使密闭容器中的燃料组件或燃料棒保温贮存；停止加热，让所述密闭容器自然冷却；启动真空泵，将冷却后的密闭容器内的气体抽出；对抽出的气体进行干燥，并对干燥后的气体进行冷却；对冷却后的气体进行kr-85捕集；向密闭容器内充入氦气，稀释所述密闭容器内剩余的kr-85；最终得到捕集后的kr-85样，使用高精度谱仪分析，判断是否有kr-85逸出，得出结论。该方法用于对检漏操作流程改进，未针对检漏系统进行优化，且冷却耗时较长检漏效率较低。
4、综上所述，上述两个现有专利均未解决现有技术中对燃料棒检漏时无法快速确定漏件、检漏效率较低及人工成本较高的问题。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本专利技术提出一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法及装置，解决现有技术中对燃料棒检漏时无法快速确定漏件、检漏效率较低及人工成本较高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法。该方法包括：
3、获取多级差分真空系统的设计参数，设计参数包括多级差分真空系统的级数、多级差分真空系统中各级真空室的长度和直径、节流管道的直径、真空泵连接管道的长度和直径以及环境压力；
4、根据各级真空室的长度和直径、节流管道的直径、真空泵连接管道的长度和直径以及环境压力确定各级真空室的极限压力；
5、判断最高一级真空室的极限压力是否满足检漏目标压力；
6、如果满足检漏目标压力，则输出各级真空室的极限差分比；
7、根据各级真空室的极限差分比确定真空泵的抽速；
8、根据真空泵的抽速确定选取的真空泵类型；
9、根据真空泵类型确定真空泵的真实抽速，并根据真实抽速确定多级差分真空系统的稳态运行参数；
10、判断多级差分真空系统的稳态运行参数是否满足预设条件；
11、如果不满足预设条件，则修改设计参数，直至多级差分真空系统的稳态运行参数满足预设条件。
12、进一步地，还包括：
13、如果不满足检漏目标压力，则增加至少一级真空室，使得最高一级真空室的极限压力满足检漏目标压力。
14、进一步地，根据各级真空室的长度和直径、节流管道的直径、真空泵连接管道的长度和直径以及环境压力确定各级真空室的极限压力，包括：
15、利用公式一pi＝cipi-1/cpi计算除最高一级真空室以外的各级真空室的极限压力；
16、利用公式二pi＝2cipi-1/cpi计算最高一级真空室的极限压力。
17、进一步地，输出各级真空室的极限差分比，包括：
18、利用公式三ri＝pi-1/pi计算各级真空室的极限差分比。
19、进一步地，根据各级真空室的极限差分比确定真空泵的抽速，包括：
20、根据各级真空室的极限差分比选择各级真空室的差分比；
21、根据各级真空室的差分比计算各级真空室的压力，并初始化各级节流管道的流量；
22、根据各级真空室的压力、各级节流管道的流量计算各级节流管道的流导；
23、利用公式四sei＝(ci·pi-1+ci+1·pi+1)/pi-ci-ci+1计算各级真空室的有效抽速；
24、根据各级真空室的有效抽速计算出各级真空泵的抽气流量；
25、根据各级真空泵的抽气流量计算真空泵的抽速。
26、为实现上述目的，本专利技术还提出一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计装置。该装置包括：
27、获取模块，用于获取多级差分真空系统的设计参数，设计参数包括多级差分真空系统的级数、多级差分真空系统中各级真空室的长度和直径、节流管道的直径、真空泵连接管道的长度和直径以及环境压力；
28、第一确定模块，用于根据各级真空室的长度和直径、节流管道的直径、真空泵连接管道的长度和直径以及环境压力确定各级真空室的极限压力；
29、第一判断模块，用于判断最高一级真空室的极限压力是否满足检漏目标压力；
30、输出模块，用于如果满足检漏目标压力，则输出各级真空室的极限差分比；
31、第二确定模块，用于根据各级真空室的极限差分比确定真空泵的抽速；
32、第三确定模块，用于根据真空泵的抽速确定选取的真空泵类型；
33、第四确定模块，用于根据真空泵类型确定真空泵的真实抽速，并根据真实抽速确定多级差分真空系统的稳态运行参数；
34、第二判断模块，用于判断多级差分真空系统的稳态运行参数是否满足预设条件；
35、修改模块，用于如果不满足预设条件，则修改设计参数，直至多级差分真空系统的稳态运行参数满足预设条件。
36、进一步地，还包括：
37、添加模块，用于如果不满足检漏目标压力，则增加至少一级真空室，使得最高一级真空室的极限压力满足检漏目标压力。
38、进一步地，第一确定模块，用于：
39、利用公式一pi＝cipi-1/cpi计算除最高一级真空室以外的各级真空室的极限压力；
40、利用公式二pi＝2cipi-1/c本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各级真空室的长度和直径、所述节流管道的直径、所述真空泵连接管道的长度和直径以及所述环境压力确定所述各级真空室的极限压力，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出所述各级真空室的极限差分比，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各级真空室的极限差分比确定真空泵的抽速，包括：
6.一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，用于：
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输出模块，用于：
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于：
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料棒氦检漏的多级差分真空系统设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各级真空室的长度和直径、所述节流管道的直径、所述真空泵连接管道的长度和直径以及所述环境压力确定所述各级真空室的极限压力，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出所述各级真空室的极限差分比，包括：
5.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：张周，胡耀峰，杨佳，李涛，段德龙，鲁立，毕海波，
申请(专利权)人：中广核铀业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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