[實用新型]一種帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞試驗裝置

有效

• 申請號: 201020276656.3
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN201852773U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 徐松;吳欣強;韓恩厚;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本實用新型屬于材料實驗領域，更確切的說，涉及到一種帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置。?

背景技術

材料在高溫高壓環境下的腐蝕疲勞是許多領域所面臨的重大問題，如石油、化工、電力等行業。目前，我國正處在核電大發展時期，核電作為一種高效、穩定、經濟、清潔的能源，在解決能源危機，改善環境方面有顯著優勢，然而制約核電迅速發展的一個關鍵因素是核電站的安全問題。目前商用核電站主要采用輕水堆，由于輕水堆核電站的服役環境為高溫高壓水(280-325℃，8-16MPa)，其壓力構件如壓力容器、蒸汽發生器、回路管線、熱交換器等均承受一定的服役應力，其構件材料可能發生嚴重的腐蝕問題，典型的如腐蝕疲勞、應力腐蝕、沖刷腐蝕、縫隙腐蝕、點蝕等等，對核電站的安全運行構成很大的潛在威脅。因此，在實驗室中模擬核電高溫高壓水環境來研究壓力構件材料的腐蝕疲勞問題具有重要的意義。而開展這類研究首先必須解決高溫高壓水環境條件下進行疲勞試驗的裝置問題。由于高溫高壓水環境苛刻，對試驗裝置要求非常高，實現起來非常困難，目前國外只有少數幾家大公司能生產成套的試驗裝置，但是價格極其昂貴，且結構復雜，使用、維護、維修都非常麻煩，國內相關廠家尚沒有制造該類成套設備的能力。?

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種能在高溫高壓循環水環境下測試材料腐蝕疲勞性能的裝置，解決現有技術中存在的結構復雜、使用維護麻煩等問題。?

本實用新型的技術方案如下：?

一種帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞試驗裝置，該裝置設有高溫高壓循環水系統、高壓釜、疲勞機，高溫高壓循環水系統與高壓釜連通，實驗樣品設置于高壓釜內，實驗樣品與疲勞機的加載部分連接；?

高溫高壓循環水系統包括儲水罐、循環泵、高壓泵、緩沖罐、熱交換器、預熱器、冷凝器、背壓閥、離子交換樹脂，儲水罐的出水口通過管路連接循環泵，循環泵的出口連分別通過管路連接一回路和二回路；一回路在一段管路之后分兩路，第一路直接與儲水罐連接，第二路與儲水罐連接的管路上設有離子交換樹脂；二回路的管路上設有高壓泵、緩沖罐、熱交換器、冷凝器、背壓閥，管路的出口接入一回路的第二路上；?

高壓釜的入口通過管路連接熱交換器，在所述管路上設有預熱器，高壓釜的出口通過管路連接熱交換器。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，儲水罐的上部設有加液口和出氣口，儲水罐的出氣口連有排氣裝置。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，儲水罐的下部設有排水口、出水口、氧氣入口、氮氣入口，排水口和出水口分別連接手動調節閥，氮氣入口和氧氣入口分別連接氮氣罐和氧氣罐。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，循環泵的出口連接一個棉芯過濾器，棉芯過濾器的出口分為一回路和二回路，一回路上設有手動調節閥、進水轉子流量計、電阻表，二回路上設有手動調節閥。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，一回路的第二路與儲水罐連接的管路上設有兩個手動調節閥，離子交換樹脂上連有旁路，旁路上設有手動調節閥；二回路管路的出口接入一回路的第二路上兩個手動調節閥之間的管路。所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，緩沖罐與換熱器之間的管路上安裝有安全閥。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，背壓閥與冷凝器之間的管路上安保過濾器，二回路管路的出口與背壓閥之間的管路上設有出水轉子流量計。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，高壓釜倒置在疲勞機托臺上，高壓釜蓋在下，高壓釜體在上，高壓釜的上端固定在疲勞機的橫梁上，高壓釜的下端連有水冷套裝置，高壓釜蓋上連接換熱器的出水口和進水口連接，高壓釜內側的出水口上連有不銹鋼管，伸入高壓釜體底部，高壓釜外側的出水口連有爆破閥。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，高壓釜內設樣品夾具，樣品夾具通過立柱固定在高壓釜蓋上；實驗樣品一端固定在樣品夾具上，另一端連接?拉伸軸的一端，拉伸軸的另一端穿過水冷裝置連接疲勞機傳動裝置。?

所述的帶高溫高壓循環水的腐蝕疲勞實驗裝置，還設有高溫高壓循環水控制柜和疲勞機控制柜，高溫高壓循環水控制柜連接循環泵、高壓泵、預熱器、高壓釜；疲勞機和疲勞機控制柜連接。?

本實用新型的有益效果是：?

1、本實用新型的高溫高壓水循環水系統可以控制溫度、壓力、電阻率、溶解氧等水化學參數，根據實驗要求可以加入特殊離子，從而能夠模擬一些實際服役環境，如輕水堆核電站的壓水堆和沸水堆中的高溫高壓水環境。?