[發(fā)明專利]一種過濾器爆炸損傷模擬裝置和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211037461.7
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115406640A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳磊;李國強;孫洪超;莊大杰;孫樹堂;連一仁;閆峰;王智鵬;王鵬毅;王長武;張煜航;孫謙;王學(xué)新;徐瀟瀟;張建崗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/313;G01N3/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發(fā)明涉及一種過濾器爆炸損傷模擬裝置和方法，包括爆炸容器，在爆炸容器上設(shè)置了進氣口、出氣口以及抽真空口，在裝置的內(nèi)部設(shè)置了若干壓力傳感器，其中一壓力傳感器設(shè)置于爆炸容器一側(cè)的延伸管道上，在爆炸容器另一側(cè)的延伸管道上設(shè)置過濾器，爆炸容器兩側(cè)的延伸管道半徑以及長度均相等，在爆炸容器的延伸管道與過濾器之間設(shè)置了閥門，在所述爆炸容器上設(shè)置了點火控制器。通過將不同爆炸壓力轉(zhuǎn)化為不同濃度的混合氣體，實現(xiàn)了對不同爆炸壓力的模擬。采用本發(fā)明中公開的過濾器爆炸損傷模擬裝置和方法，能夠模擬過濾器在不同爆炸壓力情況下的損傷機理，從而幫助改進核燃料循環(huán)設(shè)施安全措施，為核燃料循環(huán)安全防護及改進提供科學(xué)可靠的決策支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核燃料循環(huán)領(lǐng)域，具體涉及一種過濾器爆炸損傷模擬裝置和方法。

背景技術(shù)

在核燃料循環(huán)等工藝過程中，高效過濾器是必不可少的產(chǎn)品，在使用過程中，在工藝過程中，可能會發(fā)生爆炸事故，給高效過濾器造成不同程度的損壞，在估算事故后果時，一般忽略過濾器的作用，導(dǎo)致高估事故后果，造成防護過度，帶來不必要的資源浪費。

因此需要模擬過濾器在不同爆炸壓力情況下?lián)p傷機理，判斷在不同爆炸事故情況下高效過濾器的損壞程度，從而科學(xué)合理地評估事故后果，高效地改進核燃料循環(huán)設(shè)施安全措施，為核燃料循環(huán)安全防護及改進提供決策支持。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種過濾器爆炸損傷模擬裝置和方法，能夠模擬過濾器在不同爆炸壓力情況下?lián)p傷機理，判斷在不同爆炸事故情況下高效過濾器的損壞程度，從而幫助高效改進核燃料循環(huán)設(shè)施安全措施，為核燃料循環(huán)安全防護及改進提供科學(xué)可靠的決策支持。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

第一方面，一種過濾器爆炸損傷模擬裝置，所述裝置包括爆炸容器，在所述爆炸容器上設(shè)置了進氣口和出氣口，在所述爆炸容器的一側(cè)設(shè)置了一抽真空口，在所述裝置的內(nèi)部設(shè)置了若干壓力傳感器，其中一壓力傳感器設(shè)置于所述爆炸容器一側(cè)的延伸管道上，在爆炸容器另一側(cè)的延伸管道上設(shè)置過濾器，所述爆炸容器兩側(cè)的延伸管道半徑以及長度均相等，在所述爆炸容器的延伸管道與過濾器之間設(shè)置了閥門，在所述爆炸容器上設(shè)置了點火控制器，所述爆炸容器用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)大小的爆炸壓力；所述進氣口用于向所述爆炸容器中輸入預(yù)設(shè)氣體，以在所述爆炸容器中配置指定濃度的氣體；所述出氣口用于排出所述爆炸容器里的殘余氣體；所述抽真空口的另一側(cè)與真空泵相連，用于對所述爆炸容器進行抽真空；所述壓力傳感器用于監(jiān)測所述爆炸容器內(nèi)的壓力，所述點火控制器用于控制爆炸容器進行點火，所述指定濃度的氣體根據(jù)預(yù)設(shè)大小的爆炸壓力換算而來。

進一步，在所述爆炸容器的前側(cè)設(shè)置了光學(xué)視窗，所述光學(xué)視窗用于觀察所述爆炸容器內(nèi)產(chǎn)生的火焰變化情況、爆炸現(xiàn)象。

進一步，所述光學(xué)視窗采用抗爆石英玻璃材質(zhì)。

進一步，所述爆炸容器呈球形。

進一步，在所述爆炸容器的頂端中心，頂端側(cè)壁各設(shè)置一個壓力傳感器。

進一步，所述裝置還包括壓力采集器和計算機，所述計算機通過所述壓力采集器采集各壓力傳感器測量的壓力數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的壓力數(shù)據(jù)控制點火控制器以及閥門。

第二方面，一種過濾器爆炸損傷模擬方法，應(yīng)用于如本發(fā)明第一方面及其可選實施方式中所述的一種過濾器爆炸損傷模擬裝置，所述方法包括步驟：

S11、根據(jù)預(yù)設(shè)大小的爆炸壓力計算所需氣體濃度；

S12、使用壓縮空氣對爆炸容器進行清洗，使爆炸容器內(nèi)氛圍為空氣；

S13、將爆炸容器抽真空到預(yù)設(shè)負(fù)壓強值后停止抽真空；

S14、通過進氣口向爆炸容器通入預(yù)設(shè)氣體，使得爆炸容器壓強為0，以配備所需濃度的氣體，并關(guān)閉進氣閥門；