[發明專利]一種化學品揮發動力學行為的試驗裝置

有效

• 申請號: 201810445145.0
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN109036599B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 翁文慶;王定義;李劍波;孫江楓;齊宇博;楊鴻輝;李尚科;程帥
• 申請（專利權）人: 嶺東核電有限公司;中廣核核電運營有限公司;中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 孫威;潘中毅

本發明提供一種化學品揮發動力學行為的試驗裝置，用于模擬核電站安全殼打壓試驗，包括模擬打壓系統、化學品揮發系統以及分析系統，其中：模擬打壓系統用于模擬核電站安全殼打壓試驗的壓力條件，向化學品揮發系統提供預定壓力的氣體；化學品揮發系統用于模擬安全殼內在不同氣體壓力及流速條件下的化學品揮發工況；分析系統用于測定在不同氣體壓力及流速條件下的化學品揮發的氣體的種類和相關參數。本發明利用模擬打壓系統和化學品揮發系統很好的再現了現場環境，模擬了安全殼內加壓條件下的化學品揮發環境，所得結果真實可靠，并且可準確地定性定量分析各種復雜化合物。

技術領域

本發明涉及核電站安全技術領域，尤其涉及一種用于模擬核電站安全殼打壓試驗的化學品揮發動力學行為的試驗裝置。

背景技術

核電站安全殼是核安全最后一道屏障，設計的功能是在任何情況下，要防止放射性物質逸出安全殼，以保護環境與公眾。中廣核主力機型的安全殼由900mm預應力混凝土墻與6mm鋼內襯兩部分結構組成，預應力混凝土墻提供足夠的強度抗力，鋼內襯則為保證安全殼優良的密封性能。

為保證安全殼正確的功能特性，當機組停運后，核電站通過計劃性的周期試驗來確認設計功能。安全殼的周期性試驗被稱為安全殼打壓試驗，安全殼打壓試驗有兩個目的：一是驗證大破口極端事故環境下（壓力峰值4.2bar.g、溫度峰值145℃、汽氣混合物），安全殼整體結構的密封性；二是驗證安全殼的機械性能與結構強度，包括局部應力、預應力鋼纜張力、安全殼直徑、地基沉降、安全殼外觀損傷等等，安全殼試驗時人員不得進入安全殼內部，且安全殼內大部分設備停止使用。

火災風險是安全殼打壓試驗的主要風險。為了實現對安全殼打壓試驗的時間進行優化，但此優化會使安全殼打壓試驗中火災風險偏離原始狀態，具體表現為安全殼打壓試驗前安全殼內使用的化學品揮發出的易燃易爆氣體不能充分排出且在安全殼打壓試驗期間這些化學品仍有可能繼續揮發出易燃易爆氣體。若實行此優化對化學品揮發動力學行為的研究是必不可少的。而現有的檢測揮發氣體中有機物成分的氣相色譜分析法要對物品取樣加熱之后研究揮發氣體成分，無法模擬安全殼內打壓試驗現場環境。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于模擬核電站打壓試驗期間安全殼內化學品揮發動力學行為的試驗裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種化學品揮發動力學行為的試驗裝置，用于模擬核電站安全殼打壓試驗，其特征在于，包括模擬打壓系統、化學品揮發系統以及分析系統，其中：

所述模擬打壓系統用于模擬核電站安全殼打壓試驗的壓力條件，向所述化學品揮發系統提供預定壓力的氣體；

所述化學品揮發系統用于模擬安全殼內在不同氣體壓力及流速條件下的化學品揮發工況；

所述分析系統用于測定在不同氣體壓力及流速條件下的所述化學品揮發的氣體的種類和相關參數。

其中，所述模擬打壓系統包括用于提供氣壓源的氣壓提供單元、用于調整所述模擬打壓系統充壓速度的充壓速度調節單元、用于測量模擬打壓系統的氣流速度的氣流速度測量單元，所述氣壓提供單元與所述充壓速度調節單元的輸入端連接，所述氣流速度測量單元設置于所述充壓速度調節單元的輸出端。

其中，所述氣壓提供單元為高壓空氣氣瓶，所述充壓速度調節單元為恒流閥，所述氣流速度測量單元為質量流量計，所述高壓空氣氣瓶與所述恒流閥的輸入端連接，所述質量流量計設置于所述恒流閥的輸出端。

其中，所述化學品揮發系統至少包括溫度控制容器，以及設置于所述溫度控制容器中的樣品放置單元和使得氣體循環的循環單元，所述樣品放置單元的輸入端與所述恒流閥的輸出端連通，所述樣品放置單元的輸出端通過第一管線與所述循環單元的輸入端連接，所述循環單元的輸出端通過第二管線與所述樣品放置單元的輸入端連接。

其中，所述溫度控制容器為恒溫箱，所述樣品放置單元為揮發腔，所述循環單元為可調節氣體流速的循環泵。