本發(fā)明屬于核電站溫度測量領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種核電站管道外壁面溫度測量裝置。

背景技術(shù)：
隨著時間的推移，國內(nèi)外較早的核電站開始逐步面臨延壽、設(shè)備老化等問題，加之福島事件后各國均對新建核電站建造提出了更為嚴格的要求，因此，核電站的壽命管理已成為一個越來越重要的問題。目前，在核電事業(yè)起步較早的國家(美、日、德等)，已經(jīng)把優(yōu)化核電站壽命管理、確保核電站在超出設(shè)計壽命時能安全運行作為核電發(fā)展的第二個目標(第一個目標為在設(shè)計壽期內(nèi)，確保核電站安全、經(jīng)濟的運行)。同時，美國NRC在2007年提出，對于新建核電站，需要按RG1.207導(dǎo)則考慮環(huán)境對發(fā)電設(shè)備金屬材料疲勞的影響，并在NRC的研究報告NUREG/CR-6909中給出了實施細則。可以預(yù)測，疲勞監(jiān)測系統(tǒng)在核電站中的應(yīng)用將成為在役核電站及新建核電站的一種發(fā)展趨勢。核電站一回路壓力邊界管道和設(shè)備的疲勞，主要是由于運行工況變化導(dǎo)致的金屬冷熱交變引起的熱應(yīng)力造成的，因此，準確測量一回路壓力邊界管道的溫度交變是疲勞分析的前提條件。目前，一回路壓力邊界管道的溫度測量主要通過以下兩種方式實現(xiàn)：1)在被測管道上開孔，利用帶有套管的熱電偶測量被測管道內(nèi)流體的溫度，然后通過傳熱學(xué)計算得出管道壁面溫度。但是，這種方式需要在被測管道上開孔，導(dǎo)致在一個截面上測多點溫度的難度很高，而且測溫裝置的安裝和拆卸都很不方便；更重要的是，對于長期運行在高溫、高壓工況下的管道來說，開孔不利于安全運行，開孔測溫會帶來潛在的放射性流體泄漏風(fēng)險。2)在被測管道上焊接測溫探頭進行管道外壁面溫度測量。但是，焊接會在被測管道的金屬材質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，以致對管道的內(nèi)部應(yīng)力和材質(zhì)均勻性造成影響，同樣不利于管道在高溫、高壓下長期安全運行。另外，此方法還存在測溫裝置安裝不便，熱電偶故障時難以更換等缺點。有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述問題的管道外壁面溫度測量裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：提供一種拆裝方便且不影響管道安全運行的核電站管道外壁面溫度測量裝置，以在確保高溫、高壓管道安全運行的同時，實現(xiàn)同一管道截面的多點溫度測量。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站管道外壁面溫度測量裝置，其包括熱電偶、熱電偶固定環(huán)和用于保護熱電偶的熱電偶保護裝置；熱電偶固定環(huán)包括金屬軟片和分設(shè)于金屬軟片兩端的緊固組件，熱電偶焊接在金屬軟片外壁上；熱電偶保護裝置設(shè)置在熱電偶上方以對其進行保護；使用時，緊固組件將金屬軟片的兩端連接在一起而使金屬軟片成為環(huán)形，且內(nèi)壁緊貼于被測管道的外壁面，熱電偶所測溫度即為被測管道外壁面的溫度。優(yōu)選地，所述金屬軟片的厚度為1～1.5mm。優(yōu)選地，所述緊固組件優(yōu)選為采用便于拆卸的鉤卡接頭。優(yōu)選地，所述緊固組件上設(shè)有避免金屬軟片因被測管道冷熱變化而松弛的壓緊彈簧。優(yōu)選地，所述熱電偶焊接在熱電偶固定環(huán)的金屬軟片上并用U型卡固定，熱電偶與金屬軟片采用銀焊連接，U型卡與金屬軟片采用氧弧焊連接。優(yōu)選地，所述熱電偶的數(shù)量和位置根據(jù)被測管道的測溫需求進行均勻或非均勻布置，每一處測溫位置均采用雙熱電偶布置方案。優(yōu)選地，所述熱電偶保護裝置包括環(huán)形的保護罩和固定在保護罩內(nèi)壁邊緣的支撐柱；保護罩的內(nèi)徑和寬度均大于熱電偶固定環(huán)的對應(yīng)尺寸；使用時，保護罩套設(shè)在熱電偶固定環(huán)外，支撐柱的自由端支撐在被測管道的外壁面上，保護罩通過支撐柱的支撐而與被測管道外壁面保持間隙，熱電偶固定環(huán)及熱電偶位于保護罩與被測管道的間隙中而得到保護。優(yōu)選地，所述保護罩包括兩個通過合頁連接的剛性半圓，兩個剛性半圓的開口端通過緊固組件連接；支撐柱均勻固定在兩個剛性半圓的內(nèi)壁邊緣。優(yōu)選地，所述保護罩的緊固組件優(yōu)選為采用便于拆卸的鉤卡接頭；保護罩的緊固組件上還設(shè)有壓緊彈簧，以避免因為被測管道冷熱變化而導(dǎo)致保護罩松弛。優(yōu)選地，所述保護罩的兩剛性半圓的邊緣均開設(shè)有鏤空孔。優(yōu)選地，所述測量裝置還包括導(dǎo)線引出管；保護罩上開設(shè)有導(dǎo)線引出孔，導(dǎo)線引出管焊接在保護罩外，且一端管口與導(dǎo)線引出孔對齊；使用時，熱電偶的延長導(dǎo)線從導(dǎo)線引出管引出而實現(xiàn)與外部對應(yīng)裝置的電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置，可以在不對被測管道進行開孔和焊接的情況下，較為準確地測出被測管道外壁面的溫度；同時，還能夠?qū)Ρ粶y管道的任一截面進行多點溫度測量，并解決了測量裝置的拆卸和更換問題。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置及其有益效果進行詳細說明。圖1為本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置的使用狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置的熱電偶固定環(huán)的展開狀態(tài)示意圖。圖3為本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置的熱電偶保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。請參閱圖1至圖3，本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置包括熱電偶10、用于將熱電偶10固定在被測管道60上的熱電偶固定環(huán)20、用于保護熱電偶10的熱電偶保護裝置和用于引出熱電偶延長導(dǎo)線100的導(dǎo)線引出管50。熱電偶固定環(huán)20包括金屬軟片22和分設(shè)于金屬軟片22兩端的緊固組件24，緊固組件24將金屬軟片22的兩端連接在一起而使金屬軟片22成為環(huán)形。為了保證熱電偶固定環(huán)20的強度和良好的傳熱性能，金屬軟片22的厚度為1～1.5mm，長度則根據(jù)被測管道60的外徑設(shè)置，因此，熱電偶固定環(huán)20環(huán)繞被測管道60安裝時，其內(nèi)壁能夠緊貼于被測管道60的外壁面，確保金屬軟片22的溫度與被測管道60的外壁面溫度基本相同。緊固組件24優(yōu)選為采用鉤卡接頭以便于拆卸。緊固組件24上還設(shè)有壓緊彈簧240，以避免因為被測管道60冷熱變化而導(dǎo)致金屬軟片22松弛。熱電偶10焊接在熱電偶固定環(huán)20的金屬軟片22上并用U型卡26固定，具體來說，熱電偶10與金屬軟片22采用銀焊連接，U型卡26與金屬軟片22采用氧弧焊連接。熱電偶10焊接的具體數(shù)量和位置根據(jù)被測管道60的測溫需求進行布置，可以如圖1～2所示為均勻布置，也可以為非均勻布置(例如，僅需測量局部溫度時)。在優(yōu)選的實施方式中，每一處測溫位置均采用雙電熱偶布置方案(即每一處測溫位置均布置有相對的兩支熱電偶10)，以增加測溫的可靠性。熱電偶保護裝置設(shè)置在熱電偶固定環(huán)20外以對熱電偶10進行保護，其包括環(huán)形的保護罩30和固定在保護罩30內(nèi)壁邊緣的支撐柱40。保護罩30包括兩個通過合頁31連接的剛性半圓32，兩個剛性半圓32的開口端通過緊固組件34連接。緊固組件34優(yōu)選為采用鉤卡接頭以便于拆卸。緊固組件34上還設(shè)有壓緊彈簧，以避免因為被測管道60冷熱變化而導(dǎo)致保護罩30松弛。保護罩30的兩剛性半圓32的邊緣均開設(shè)有鏤空孔320，其中一個剛性半圓32中部還開設(shè)有一個導(dǎo)線引出孔322。支撐柱40均勻固定在兩個剛性半圓32的內(nèi)壁邊緣。保護罩30的內(nèi)徑和寬度均大于熱電偶固定環(huán)20的對應(yīng)尺寸，其套設(shè)在熱電偶固定環(huán)20外，并通過支撐柱40的支撐而與被測管道60外壁面保持間隙。支撐柱40的自由端支撐在被測管道60的外壁面上，熱電偶固定環(huán)20及熱電偶10位于保護罩30與被測管道60的間隙中而得到保護。如果被測管道60需要保溫，保護罩30也可以有效避免保溫材料對熱電偶10測溫的影響。導(dǎo)線引出管50焊接在開設(shè)有導(dǎo)線引出孔322的剛性半圓32上，且一端管口與導(dǎo)線引出孔322對齊。所有熱電偶10的延長導(dǎo)線均從導(dǎo)線引出管50引出，以便與外部對應(yīng)裝置電連接。本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置的安裝步驟為：1)將帶有熱電偶10的熱電偶固定環(huán)20套在被測管道60外，通過緊固組件24將金屬軟片22的兩端彼此連接，使得金屬軟片22緊貼在被測管道60的外壁面上；由于緊固組件24設(shè)有壓緊彈簧240，因此被測管道60的冷熱變化不會導(dǎo)致金屬軟片22松弛；2)利用緊固組件34將保護罩30固定在熱電偶固定環(huán)20外，并將所有熱電偶10的延長導(dǎo)線100從導(dǎo)線引出管50引出，用于與外部對應(yīng)裝置電連接；此時，支撐柱40的自由端支撐在熱電偶固定環(huán)20兩側(cè)的被測管道60外壁面上，熱電偶固定環(huán)20及熱電偶10位于保護罩30與被測管道60的間隙中而得到保護。由于熱電偶固定環(huán)20的內(nèi)壁緊貼于被測管道60的外壁面，因此金屬軟片22的溫度與被測管道60的外壁面溫度基本相同，熱電偶10測得的溫度即可作為被測管道60外壁面對應(yīng)測量點的溫度。當本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置需要進行拆卸或更換時，只需打開緊固組件34取下保護罩30，并打開緊固組件24取下帶有熱電偶10的熱電偶固定環(huán)20即可。通過以上描述可知，采用本發(fā)明核電站管道外壁面溫度測量裝置，可以在不對被測管道60進行開孔和焊接的情況下，較為準確地測出被測管道60外壁面的溫度；同時，還能夠?qū)Ρ粶y管道60的任一截面進行多點溫度測量，并解決了測量裝置的拆卸和更換問題。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。