一種耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，屬于鈉冷快堆及鈉實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鈉冷快堆及鈉試驗(yàn)回路中，液態(tài)鈉壓力是一個(gè)重要的熱工參數(shù)，但由于液態(tài)鈉存在以下特性:
[0003]溫度高——回路中液態(tài)金屬鈉的溫度高達(dá)550°C ；
[0004]腐蝕性強(qiáng)一一鈉是化學(xué)性質(zhì)活潑的堿金屬，在空氣中易燃，且與水易產(chǎn)生猛烈的鈉-水反應(yīng)，并生成強(qiáng)腐蝕性的氫氧化鈉；
[0005]溫度影響——鈉的熔點(diǎn)溫度為97.8°C，在97.8°C以下時(shí)鈉呈固體狀態(tài)，會(huì)在傳感器或引壓管道內(nèi)凍結(jié)固化。不純的鈉中有雜質(zhì)，當(dāng)溫度低于流體中雜質(zhì)的極限溶解溫度時(shí)，雜質(zhì)沉積會(huì)導(dǎo)致堵塞。
[0006]這些特性使得測(cè)量氣、水和油等常規(guī)介質(zhì)壓力的變送器不能用于液態(tài)鈉壓力的測(cè)量。為了能夠?qū)崿F(xiàn)鈉壓力的測(cè)量，需采取相應(yīng)的措施避免上述三個(gè)不利因素:應(yīng)在常規(guī)壓力變送器與高溫液態(tài)金屬鈉之間增加高溫隔離模塊，高溫隔離模塊應(yīng)采用與高溫鈉相容的輕薄、具有彈性的隔離膜片和與高溫鈉相容的常溫液態(tài)的耐高溫充灌液將高溫的鈉與傳感器隔離，以避免高溫鈉引出造成的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]常規(guī)介質(zhì)以“毛細(xì)管+高溫硅油充灌液”制成隔離模塊，但最高溫度約為350°C，無(wú)法應(yīng)用于550°C的高溫鈉環(huán)境，同時(shí)由于硅油泄漏入鈉中后，將增加鈉中的0、C的含量，而這兩種元素含量是快堆運(yùn)行嚴(yán)格控制的指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明采用常溫液態(tài)、550°C時(shí)性能穩(wěn)定，且與鈉相容的鈉鉀合金作為充灌液的隔離模塊，從而可以解決上述問題。
[0009]具體地，本發(fā)明提供一種耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述隔離模塊包括:波紋膜片、波紋法蘭、毛細(xì)管及充灌液；
[0010]其中波紋膜片焊接在波紋法蘭的底部，所述毛細(xì)管從波紋法蘭上部深入所述波紋法蘭，所述毛細(xì)管和所述波紋膜片之間具有連通通道，所述充灌液充滿所述毛細(xì)管和連通通道。
[0011]進(jìn)一步地，如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述隔離模塊進(jìn)一步包括裝配法蘭，通過螺栓、螺母和彈簧墊圈連接固定在所述波紋法蘭上，波紋法蘭和裝配法蘭通過八角形金屬環(huán)墊片密封。
[0012]進(jìn)一步地，如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述隔離模塊進(jìn)一步包括電加熱器，所述電加熱器安裝在裝配法蘭的底部開口處。
[0013]進(jìn)一步地，如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述隔離模塊進(jìn)一步包括介質(zhì)溫度探測(cè)器，其安裝在所述波紋膜片附近以監(jiān)控介質(zhì)溫度，所述介質(zhì)溫度探測(cè)器的數(shù)據(jù)通過外接電纜從波紋法蘭上部引出。
[0014]進(jìn)一步地，如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述毛細(xì)管和介質(zhì)溫度探測(cè)器的外接電纜由安裝在外部的保護(hù)管進(jìn)行保護(hù)。
[0015]進(jìn)一步地，如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，所述隔離模塊進(jìn)一步包括充灌接口，所述充灌接口與所述毛細(xì)管的側(cè)面連通，在真空狀態(tài)下通過專用設(shè)備將鈉鉀合金進(jìn)行脫氣，并通過所述充灌接口將鈉鉀合金注入毛細(xì)管，充滿所述毛細(xì)管后，用專用夾具將充灌接口夾緊并通過球形密封頭用真空電子束焊焊接密封。
[0016]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種耐高溫壓力壓差變送器，包括如上所述的耐高溫耐腐蝕防結(jié)晶的壓力壓差變送器隔離模塊，以及與所述隔離模塊順序連接的壓力差壓傳感模塊、壓力差壓變送模塊，當(dāng)工藝管道中的工作介質(zhì)鈉的壓力作用于所述隔離模塊的波紋膜片時(shí)，波紋膜片發(fā)生位移，被測(cè)壓力通過充灌液鈉鉀合金傳遞到壓力差壓傳感模塊的敏感元件上，敏感元件的信號(hào)同介質(zhì)溫度探測(cè)器的信號(hào)一同通過電纜送入所述壓力差壓變送模塊中，壓力差壓變送模塊通過介質(zhì)溫度附加誤差補(bǔ)償算法，完成壓力信號(hào)的溫度附加誤差補(bǔ)償，顯示并轉(zhuǎn)換為4一 20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。
[0017]本變送器能夠?qū)崿F(xiàn)高溫液態(tài)鈉壓力的測(cè)量，為鈉冷快堆及試驗(yàn)回路提供壓力測(cè)量手段，其中壓力壓差變送器隔離模塊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了高溫和腐蝕性的隔離；自身加熱裝置實(shí)現(xiàn)了防止鈉結(jié)晶堵塞；溫度附加誤差補(bǔ)償功能的提高了測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的耐高溫壓力/壓差變送器隔離模塊技術(shù)方案圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的耐高溫壓力/壓差變送器實(shí)例框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明主要由波紋膜片106、波紋法蘭103、毛細(xì)管101及其附屬部件組成，其主要功能為:1、隔離液態(tài)金屬鈉的高溫，由于壓力傳感和變送模塊均為對(duì)溫度敏感的元件，為了獲得較高的測(cè)量精度需要用隔離模塊將高溫液態(tài)金屬與壓力傳感和變送模塊隔離。2、將高溫液態(tài)金屬鈉的壓力以盡量小的壓力損失傳遞到壓力差壓傳感模塊。
[0022]其中波紋膜片106通過激光焊的方式焊接在波紋法蘭103上，裝配法蘭104通過螺栓110、螺母111和彈簧墊圈112連接固定在波紋法蘭103上，波紋法蘭103和裝配法蘭104通過八角形金屬環(huán)墊片105密封。
[0023]充灌液鈉鉀合金113是通過充灌接口 108實(shí)現(xiàn)的，鈉鉀合金充灌需在真空狀態(tài)下通過專用設(shè)備進(jìn)行，系統(tǒng)的真空度需達(dá)到優(yōu)于IPa abs，將鈉鉀合金進(jìn)行脫氣，保證毛細(xì)管101內(nèi)用于鈉壓力信號(hào)傳遞的鈉鉀合金不含任何微小的氣泡，充滿后，用專用夾具將充灌接口夾緊并通過球形密封頭用真空電子束焊焊接密封。
[0024]毛細(xì)管101和介質(zhì)溫度探測(cè)器102的