[發明專利]一種可吸水側限恒體積試樣盒

在審

• 申請號: 201610707133.1
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN106814024A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 劉偉;柳兆峰;梁棟;楊仲田;馮文東;李洪輝;劉建琴;賈梅蘭;趙帥維;毛亮
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N15/08
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 任曉航,劉廣達

技術領域

本發明為壓實膨潤土塊吸水飽和過程中，模擬金屬腐蝕/壓實膨潤土塊吸水飽和前后孔隙變化研究用的一種側限恒體積試樣盒，屬于為模擬高水平放射性廢物地質處置庫人工屏障水飽和階段金屬腐蝕以及緩沖材料孔隙特征研究用裝置，屬于放射性廢物處理處置技術領域。

背景技術

在高水平放射性廢物(HLW)的深地質處置中，處置庫關閉后，地下水會緩慢地向處置區域入滲，緩沖回填材料將開始吸水(膨脹)并逐漸飽和，緩沖材料飽和后地下水將進一步與廢物罐的包裝容器表面接觸并持續到整個飽水階段。在整個水飽和階段，包裝容器將長期暴露在相對恒定的壓力(緩沖材料吸水膨脹產生的膨脹壓)以及地下水環境中。在膨脹壓與地下水耦合作用下，包裝材料的腐蝕情況以及緩沖材料的孔隙結構的演變對于整個地質處置的安全評價有著極其重要的作用，因此需要開展相關的研究。為了開展與真實地質處置演化過程相同或相似的研究，就需要先開發出能模擬真實環境的裝置。

發明內容

本發明的主要目的就是提供一種能模擬真實地質處置中恒體積且能吸水的裝置，提供在水飽和階段金屬腐蝕以及膨潤土水飽和前后孔隙特征研究用裝置。

該發明中所提供的側限試樣盒，有以下特點：

本側限試樣盒可通過外部向樣品供水，且內部樣品區域為恒體積，可滿足真實地質處置中單一處置孔為恒體積(吸水膨脹后也為恒體積)這一真實的要求。

具體的，本發明的試樣盒內部配備一個外徑與主體樣品腔內徑一致的有機玻璃管，將樣品置于有機玻璃管中，然后將有機玻璃管和樣品一起放入主體樣品腔中，這種方式有利于樣品(尤其是吸水飽和后樣品)的裝卸，當試驗結束可直接取出有機玻璃管，從而可以完整地而且無擾動地取出樣品，這樣能保證樣品孔隙特征不會受到影響。

本發明的試樣盒的結構精簡，便于操作和大批量加工。

附圖說明

圖1為本發明可吸水側限恒體積試樣盒的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，該試樣盒包括樣品腔、兩個底座、兩個透水石、有機玻璃管；一個透水石置于一個底座的凹槽內，所述樣品腔置于所述一個底座和一個透水石上，所述有機玻璃管放入所述樣品腔中；另一個透水石置于另一個底座的凹槽內，上述另一個底座和另一個透水石倒置在所述樣品腔的頂部，與上述一個底座和一個透水石相對于所述樣品腔呈對稱關系。所述底座與樣品腔接觸處墊有密封圈。

上述側限恒體積試樣盒可按照如下步驟進行加工：

(1)材料選擇。選用一定厚度的不銹鋼以及有機玻璃管進行加工；

(2)樣品腔的加工。取合適規格的不銹鋼管按照規定的要求進行試樣盒樣品腔的加工，并在不銹鋼管外圍實心部分加工可放置螺栓的孔；

(3)有機玻璃管的加工。取合適規格的有機玻璃管按照規定的大小進行加工，在圓柱體管外壁上加工開啟槽；

(4)底座的加工。取合適厚度的不銹鋼基材，加工為與樣品腔外徑一致的圓盤，并在圓盤的中心加工一個可以放透水石的凹槽，并在圓盤的外壁上開孔，孔與凹槽連通，在圓盤邊沿與樣品腔螺栓孔對應的地方開孔，用于放置螺栓。

(5)透水石的加工。選擇合適的透水石材料加工為與底座凹槽內徑和厚度一致的圓盤。

在本發明中，必須對加工的側限恒體積試樣盒進行合格檢查，確定試樣盒中樣品的體積是一致的。檢查方法是使用游標卡尺對已加工側限恒體積試樣盒樣品腔以及有機玻璃管的直徑和高度進行測量，測試的直徑和高度相差不超過0.1mm為合格。

將一塊底座置于試驗臺上，同時放一塊配套的透水石于凹槽中，同時將不銹鋼樣品腔放置于底座上，然后將已制備好的樣品放在有機玻璃管中，再將帶樣品的有機玻璃管放入不銹鋼樣品腔中，然后蓋上帶透水石的另一塊底座后將螺栓擰緊，最后通水進行相關試驗。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其同等技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。