本發(fā)明涉及研究堆材料輻照，具體而言，涉及一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、壓水堆反應(yīng)堆材料研發(fā)過(guò)程中，需要對(duì)材料進(jìn)行輻照考核及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)，在研究堆內(nèi)建立模擬真實(shí)壓水堆運(yùn)行環(huán)境的高溫高壓輻照考驗(yàn)回路,可以為輻照考核提供試驗(yàn)環(huán)境，研究材料在粒子作用下發(fā)生的結(jié)構(gòu)和性能變化及其變化規(guī)律，并探究材料在不同水質(zhì)條件(ph、電導(dǎo)率、離子濃度)下的腐蝕特性。然而材料在堆內(nèi)經(jīng)過(guò)輻照后其腐蝕特性與非核條件下腐蝕特性有所差異，當(dāng)前大部分材料輻照考核多采用γ射線輻照，缺乏高通量中子條件下的材料水化學(xué)腐蝕研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，解決上述技術(shù)問(wèn)題，精準(zhǔn)模擬堆內(nèi)水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高溫高壓場(chǎng)、高通量中子場(chǎng)和放射場(chǎng)環(huán)境下的材料輻照試驗(yàn)，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、流量和壓力的靈活調(diào)節(jié)。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，包括依次管道連接并構(gòu)成回路的增壓?jiǎn)卧?、堆?nèi)考驗(yàn)裝置和換熱器，增壓?jiǎn)卧ǚ謩e并聯(lián)布置的第一增壓泵、第二增壓泵和第一旁通閥，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置內(nèi)放置有試驗(yàn)樣品，且堆內(nèi)考驗(yàn)裝置放置于中子場(chǎng)中，換熱器并聯(lián)有第二旁通閥，管道上箍套有加熱器。

3、進(jìn)一步地，還包括用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)化學(xué)濃度的水化學(xué)單元，水化學(xué)單元入口端與增壓?jiǎn)卧隹诙诉B接，水化學(xué)單元出口端與增壓?jiǎn)卧M(jìn)口段連接。

4、進(jìn)一步地，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置通過(guò)管道連接有堆外高壓釜，堆外高壓釜內(nèi)放置有試驗(yàn)樣品，且堆外高壓釜放置于非中子場(chǎng)中，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置與堆外高壓釜通過(guò)調(diào)節(jié)閥門實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)，若堆內(nèi)考驗(yàn)裝置與堆外高壓釜串聯(lián)，則堆內(nèi)考驗(yàn)裝置布置在前。

5、優(yōu)選地，堆外高壓釜的進(jìn)出口端分別安裝有用于測(cè)量堆外高壓釜的進(jìn)出口端水溫的第二溫度傳感器。

6、優(yōu)選地，堆外高壓釜的進(jìn)口端安裝有用于檢測(cè)流經(jīng)堆外高壓釜流量的第二流量計(jì)。

7、進(jìn)一步地，還包括用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器通過(guò)波動(dòng)管連接于換熱器進(jìn)口。

8、進(jìn)一步地，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置的進(jìn)出口端分別安裝有用于測(cè)量堆內(nèi)考驗(yàn)裝置的進(jìn)出口端水溫的第一溫度傳感器。

9、進(jìn)一步地，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置進(jìn)口端安裝有用于檢測(cè)系統(tǒng)主流量的第一流量計(jì)。

10、本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

11、(1)通過(guò)增壓?jiǎn)卧?、加熱器和放置于中子?chǎng)中的堆內(nèi)考驗(yàn)裝置的配合，使得管道內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)為含放射性的高溫高壓水，可以更精準(zhǔn)模擬堆內(nèi)水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高溫高壓場(chǎng)、高通量中子場(chǎng)和放射場(chǎng)環(huán)境下的材料輻照試驗(yàn)，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，并通過(guò)調(diào)節(jié)第一旁通閥和第二旁通閥的開度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、流量和壓力的靈活調(diào)節(jié)；

12、(2)通過(guò)與增壓?jiǎn)卧⒙?lián)的水化學(xué)單元的設(shè)置，靈活控制放射性水質(zhì)工況及水質(zhì)條件，研究不同水質(zhì)條件對(duì)材料的腐蝕，提高了試驗(yàn)?zāi)M的準(zhǔn)確性和可靠性；

13、(3)通過(guò)堆外高壓釜設(shè)置，實(shí)現(xiàn)堆外非中子環(huán)境、堆內(nèi)中子環(huán)境材料水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)對(duì)比，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥門實(shí)現(xiàn)不同工況的切換，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次管道連接并構(gòu)成回路的增壓?jiǎn)卧?1)、堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)和換熱器(4)，所述增壓?jiǎn)卧?1)包括分別并聯(lián)布置的第一增壓泵(11)、第二增壓泵(12)和第一旁通閥(13)，所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)內(nèi)放置有試驗(yàn)樣品，且所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)放置于中子場(chǎng)中，所述換熱器(4)并聯(lián)有第二旁通閥(14)，所述管道上箍套有加熱器。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)化學(xué)濃度的水化學(xué)單元(5)，所述水化學(xué)單元(5)入口端與所述增壓?jiǎn)卧?1)出口端連接，所述水化學(xué)單元(5)出口端與所述增壓?jiǎn)卧?1)進(jìn)口段連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)通過(guò)所述管道連接有堆外高壓釜(3)，所述堆外高壓釜(3)內(nèi)放置有所述試驗(yàn)樣品，且所述堆外高壓釜(3)放置于非中子場(chǎng)中，所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)與所述堆外高壓釜(3)通過(guò)調(diào)節(jié)閥門實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)，若所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)與所述堆外高壓釜(3)串聯(lián)，則所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)布置在前。

4.如權(quán)利要求3所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述堆外高壓釜(3)的進(jìn)出口端分別安裝有用于測(cè)量所述堆外高壓釜(3)的進(jìn)出口端水溫的第二溫度傳感器(72)。

5.如權(quán)利要求3所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述堆外高壓釜(3)的進(jìn)口端安裝有用于檢測(cè)流經(jīng)所述堆外高壓釜(3)流量的第二流量計(jì)(82)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)壓器(6)，所述穩(wěn)壓器(6)通過(guò)波動(dòng)管連接于所述換熱器(4)進(jìn)口。

7.如權(quán)利要求1所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)的進(jìn)出口端分別安裝有用于測(cè)量所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)的進(jìn)出口端水溫的第一溫度傳感器(71)。

8.如權(quán)利要求1所述的一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述堆內(nèi)考驗(yàn)裝置(2)進(jìn)口端安裝有用于檢測(cè)系統(tǒng)主流量的第一流量計(jì)(81)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及研究堆材料輻照技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種高通量中子環(huán)境下的輻照及水化學(xué)腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，包括增壓?jiǎn)卧?、堆?nèi)考驗(yàn)裝置和換熱器，增壓?jiǎn)卧ǚ謩e并聯(lián)布置的第一增壓泵、第二增壓泵和第一旁通閥，堆內(nèi)考驗(yàn)裝置內(nèi)放置有試驗(yàn)樣品，且堆內(nèi)考驗(yàn)裝置放置于中子場(chǎng)中，換熱器并聯(lián)有第二旁通閥，管道上箍套有加熱器，通過(guò)增壓?jiǎn)卧?、加熱器和放置于中子?chǎng)中的堆內(nèi)考驗(yàn)裝置的配合，使得管道內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)為含放射性的高溫高壓水，可以更精準(zhǔn)模擬堆內(nèi)水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高溫高壓場(chǎng)、高通量中子場(chǎng)和放射場(chǎng)環(huán)境下的材料輻照試驗(yàn)，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，并通過(guò)調(diào)節(jié)第一旁通閥和第二旁通閥的開度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、流量和壓力的靈活調(diào)節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：許裕恒,汪海,童明炎,吳紅偉,孫勝,王忠慶,李永強(qiáng),和佳鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9