[發明專利]鋯及鋯合金滲氫裝置

在審

• 申請號: 201911137183.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN112899610A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張天廣;李剛;李獻軍;李恒羽;童龍剛;張夢霓;王家斌;王文倩;李小影;趙旭東;佟昕昕
• 申請（專利權）人: 國核鋯鉿理化檢測有限公司;國核寶鈦鋯業股份公司
• 主分類號: C23C8/08
• 分類號: C23C8/08
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本申請實施例提供一種鋯及鋯合金滲氫裝置，包括：氣體凈化機構，其具有進氣端和出氣端，所述進氣端用于連接氣源，所述氣體凈化機構用于去除包括水分和氧氣的雜質；滲氫管，其具有輸入端和輸出端，所述輸入端與所述氣體凈化機構的所述出氣端連接；第一加熱爐，其環繞在滲氫管外部，用于對所述滲氫管加熱；壓力計，其與所述滲氫管的輸出端連接，用于測量通過所述滲氫管的氣體壓力。本申請實施例的鋯及鋯合金滲氫裝置能夠去除雜質，保證了滲氫效果。

技術領域

本申請屬于鋯及鋯合金性能研究技術領域，尤其涉及一種鋯及鋯合金滲氫裝置。

背景技術

在反應堆運行中，鋯合金包殼受到高溫高壓水腐蝕時必然會與水反應生成一部分氫。由于α-Zr中氫的固溶度較低，過剩的氫將以氫化鋯的形態從合金基體中析出。氫化鋯的析出一方面因自身體積膨脹使鋯基體產生畸變造成應力集中，另一方面氫化鋯是一種脆性相，會明顯降低鋯合金塑性。這些都會造成鋯合金包殼破損。因此如何通過均勻、穩定滲氫，真實反映氫化物分布對反應堆的安全性具有重要的意義。

目前鋯合金滲氫方法最為普遍的為高壓釜滲氫，隨著氫化物滲氫方法的深入研究，氣體滲氫方法和設備逐漸被應用。但一般都存在滲氫效果較差的問題。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種鋯及鋯合金滲氫裝置，滲氫效果好。

本申請實施例提供一種鋯及鋯合金滲氫裝置，包括：

氣體凈化機構，其具有進氣端和出氣端，所述進氣端用于連接氣源，所述氣體凈化機構用于去除包括水分和氧氣的雜質；

滲氫管，其具有輸入端和輸出端，所述輸入端與所述氣體凈化機構的所述出氣端連接；

第一加熱爐，其環繞在滲氫管外部，用于對所述滲氫管加熱；

壓力計，其與所述滲氫管的輸出端連接，用于測量通過所述滲氫管的氣體壓力。

可選的，所述氣體凈化機構包括：

石英管，所述石英管的一端為進氣端，另一端為出氣端，所述石英管包括用于除氧段和除水段，所述除氧段內設有銅絲，所述除水段內設有高氯酸鎂；

第二加熱爐，其套設于所述除氧段，所述第二加熱爐用于對所述除氧段加熱。

可選的，所述除水段相對于所述除氧段靠近所述進氣端。

可選的，所述石英管包括第一石英管和第二石英管，所述除氧段設于所述第一石英管，所述除水段設于所述第二石英管，所述第一石英管和所述第二石英管通過端塞連接。

可選的，所述第二加熱爐為管式加熱爐。

可選的，所述第一加熱爐沿所述滲氫管軸向包括多個相互獨立的加熱段，每個獨立加熱段具有獨立的加熱器和自動控制系統，所述自動控制系統控制對應的加熱器加熱。

可選的，所述的滲氫管內設有勻速板和樣品架，所述勻速板相較于所述樣品架靠近所述滲氫管的輸入端。

可選的，所述滲氫管包括主管和與所述主管連接的管帽，所述輸入端設于所述管帽上，所述輸出端設于所述主管上，所述勻速板設于所述管帽內，所述樣品架設于所述主管內。

可選的，所述主管和所述管帽之間磨砂密封。

可選的，所述勻速板采用石英玻璃制成，所述勻速板開有圓形的通孔，所述通孔的孔徑從所述勻速板的中心到邊邊緣逐漸變大。

可選的，所述勻速板的中心不開孔；所述勻速板上的通孔呈同心圓分布。

本申請實施例提供的一種鋯及鋯合金滲氫裝置可以用于鋯及鋯合金的管材、帶材等氣體滲氫試驗，采用氣體凈化機構去除雜質氣體，消除因氣源的問題對試驗的影響，保證了滲氫效果。