本发明专利技术公开了一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置及试验方法，所述装置包括机架、试验釜，所述试验釜的釜口朝上，还包括升降装置及波纹管，所述波纹管的上端与机架相连，所述波纹管的下端与所述釜口对接；所述升降装置的输出端与试验釜相连，所述升降装置用于驱动试验釜做升、降运动，以改变试验釜在空间中所处高度，且试验釜发生所述升、降运动时，所述波纹管随着试验釜的运动而被压缩或被拉伸。所述方法基于所述装置。采用本方案提供的装置和方法，不仅可完成液态铅铋环境静态浸泡，同时具有操作方便、安全的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置及试验方法
本专利技术涉及腐蚀试验
，特别是涉及一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置及试验方法。
技术介绍
液态铅铋合金作为反应堆冷却剂，具有高的安全性和可靠性，但是液态铅铋合金存在着腐蚀结构的问题，在具体运用时，以上腐蚀问题决定了其使用存在一定的安全隐患。因此，选择或设计合适的材料是解决液态铅铋合金腐蚀的途径之一。在核电领域，相关研究机构和企业都针对液态铅铋合金的腐蚀特性进行了相关的研究，通过在堆外模拟材料在液态铅铋合金环境中的腐蚀行为，掌握材料的腐蚀机制，有利于促进材料的选型和开发。进一步优化和发展液态铅铋环境静态浸泡试验技术，无疑会进一步推动我国核运用技术的发展。
技术实现思路
针对上述提出的进一步优化和发展液态铅铋环境静态浸泡试验技术，无疑会进一步推动我国核运用技术的发展的技术问题，本专利技术提供了一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置及试验方法，采用本方案提供的装置和方法，不仅可完成液态铅铋环境静态浸泡，同时具有操作方便、安全的特点。本方案的技术手段如下，一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置及试验方法，所述装置包括机架、试验釜，所述试验釜的釜口朝上，还包括升降装置及波纹管，所述波纹管的上端与机架相连，所述波纹管的下端与所述釜口对接；所述升降装置的输出端与试验釜相连，所述升降装置用于驱动试验釜做升、降运动，以改变试验釜在空间中所处高度，且试验釜发生所述升、降运动时，所述波纹管随着试验釜的运动而被压缩或被拉伸。现有技术中，完成材料在特定环境下的腐蚀试验，一般采用模拟所需的腐蚀环境即可，在针对液态铅铋环境腐蚀试验时，一般仅考虑获得特定的铅铋合金熔体、完成特定腐蚀试验时间。本方案旨在提供一种不仅能够完成试样在液态铅铋环境静态浸泡腐蚀试验，同时具有操作方便、安全特点的技术方案。本方案在具体运用时，区别于传统腐蚀试验装置，在结构上包括波纹管及升降装置，在具体运用时，由于可能根据需要，在试验釜中布设如温度传感器、氧含量传感器、液位传感器等，而液态铅铋合金熔体一般来源于受热融化的铅铋合金锭，故现有技术中，铅铋合金锭在未熔化之前，会占据试验釜内一定空间，这样是影响如试样挂架设置、相应传感器设置的。而在完成铅铋合金锭熔化并得到所需温度的铅铋合金熔体后，如试验釜本身无开口遮盖，实验过程中来自试验釜的蒸汽由于含有重金属，对试验场所环境影响较大；如试验釜本身包括釜体和釜盖，此时打开覆盖，亦存在以上环境污染问题。而采用本方案：如采用以下操作方式，可获得理想的环境保护目的：S1、完成铅铋合金锭在试验釜中的置放、完成试样挂架在试验釜中的安装，且试样挂架的位置相对于机架固定：试样挂架的上端作为试样挂架与机架固定的固定端，试样挂架沿着波纹管向下延伸；S2、确定试样挂架相对于试验釜的高度，确保铅铋合金锭融化过程中和铅铋合金熔体达到试验温度之前，试样挂架上的试样位于铅铋合金熔体的上方；完成以上高度调节通过升降装置驱动试验釜向下运动实现；S3、对试验釜内部环境进行除氧处理后，利用加热装置加热试验釜，获得用于进行浸泡试验的铅铋合金熔体；S4、利用升降装置驱动试验釜上升，使得试样浸没于所述熔体中，完成浸泡试验。即以上结构设计中，通过在试验釜的上方设置波纹管，通过如在试验釜的下方设置升降装置，试验釜的釜体支撑于升降装置的输出端上，这样，可通过在加热铅铋合金锭之前，即完成相应传感器、试样挂架的设置，此时，将试验釜在空间的位置释放到更低位置，以通过被拉长的波纹管，避免铅铋合金锭与相应传感器、试样挂架发生干涉。在完成对铅铋合金熔体的加热后，即可利用升降装置回顶试验釜，此时通过波纹管收缩，完成相应传感器、试样挂架相对于铅铋合金熔体位置的调整。这样，在整个操作过程中，避免了在获得所需的铅铋合金熔体后，因为完成传感器安装、试样挂架安装引起的环境污染隐患。采用以上方案，由于铅铋合金熔体中的氧来源一般来源于铅铋合金熔体液面以上的气象环境，故铅铋合金熔体中具有不同的氧浓度分布，采用本方案，由于可通过升降装置调节试样挂架与试验釜的距离，故采用本方案可获得更为有针对性的腐蚀情况模拟或使得所得数据更具有针对性。同时本方案结构简单，装置制造、使用方便。优选的，为方便完成铅铋合金锭置放、需要更换铅铋合金熔体时，排出试验釜中的铅铋合金熔体，设置为：波纹管与所述釜口可拆卸连接。作为所述装置进一步的技术方案：为使得升降装置工作时，波纹管仅为收缩或被拉长，以在相应传感器、试样挂架竖直安装的情况下，避免发生侧向干涉，设置为：所述波纹管、试验釜的轴线方向均位于竖直方向，在升降装置的作用下，试验釜的运动方向位于竖直方向。如上所述，本方案考虑到了实验过程带来的环境污染问题，进一步的，设置为：还包括内盖和釜盖，所述内盖设置在波纹管上端开口位置，内盖用于封闭波纹管的上端；所述釜盖设置在试验釜的釜口位置，釜盖用于封闭所述釜口。采用本方案，旨在分别利用内盖和釜盖封闭波纹管的上端和试验釜的釜口，以减少或避免实验过程中含有重金属的气体溢出至外界环境中。进一步的，优选设置为内盖和釜盖均为其上具有通孔的板状结构，具体运用时，内盖上的通孔用于挂设试样挂架，如在试样挂架的上端设置外螺纹段，通过外螺纹段上安装螺母，完成试样挂架在内盖上的挂设；釜盖上的通孔作为试样挂架、传感器穿过釜盖的通道。还包括安装在机架上的手套箱，所述波纹管的上端在开启状态下与手套箱的内部空间相通。采用本方案，旨在实现：单个试样挂架上的试样完成浸泡试验后，可被提升至手套箱内冷却后再移出至外界环境下，这样，如针对设置通孔的试样挂架挂设方案，试样挂架由试验釜中移出时，波纹管仅与手套箱相通，此时可避免污染物外溢；再由手套箱移出冷却后的试样挂架时，亦可避免为外界环境带来污染性介质。更为完整的，设置为：还包括用于承载试样的试样挂架，所述内盖上还设置有用于与试样挂架上端连接的挂架孔；所述手套箱的内部还设置有用于固定试样挂架的固定工位。所述挂架孔即为内盖上的通孔。为实现多组试样挂架同时试验，同时避免闲置的通孔成为手套箱与波纹管之间的无阻碍连通通道，设置为：所述挂架孔有多个，还包括用于封堵所述挂架孔的堵头。为更好的实现以上环境保护，设置为：还包括用于冷却波纹管管段的冷却装置。本方案旨在通过所述冷却装置，实现在试验中能够从根本上防止液态铅铋合金在试验釜上侧形成蒸汽：通过对所述波纹管进行冷却，在对本装置实现分段落控温的基础上，避免在波纹管管口以上生成来自铅铋合金熔体的蒸汽。作为一种方便试样挂架和传感器布设、同时可保证冷却效果的技术方案，设置为：所述冷却装置包括设置在波纹管内侧的冷却盘管，所述冷却盘管与波纹管同轴。优选的，设置为所述冷却盘管与内盖可拆卸连接，以便于取出冷却盘管，方便冷却盘管更换或外壁清洗。在具体运用时，向冷却盘管中引入冷流体即可。更为完善的，为方便进行铅铋合金熔体环境控氧、方便获得相应试验参数，设置为：还包括用于对试验釜进行除氧的除氧装置，还包括用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，包括机架(1)、试验釜(3)，所述试验釜(3)的釜口朝上，其特征在于，还包括升降装置(2)及波纹管(8)，所述波纹管(8)的上端与机架(1)相连，所述波纹管(8)的下端与所述釜口对接；/n所述升降装置(2)的输出端与试验釜(3)相连，所述升降装置(2)用于驱动试验釜(3)做升、降运动，以改变试验釜(3)在空间中所处高度，且试验釜(3)发生所述升、降运动时，所述波纹管(8)随着试验釜(3)的运动而被压缩或被拉伸。/n
【技术特征摘要】
1.一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，包括机架(1)、试验釜(3)，所述试验釜(3)的釜口朝上，其特征在于，还包括升降装置(2)及波纹管(8)，所述波纹管(8)的上端与机架(1)相连，所述波纹管(8)的下端与所述釜口对接；
所述升降装置(2)的输出端与试验釜(3)相连，所述升降装置(2)用于驱动试验釜(3)做升、降运动，以改变试验釜(3)在空间中所处高度，且试验釜(3)发生所述升、降运动时，所述波纹管(8)随着试验釜(3)的运动而被压缩或被拉伸。
2.根据权利要求1所述的一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，其特征在于，所述波纹管(8)、试验釜(3)的轴线方向均位于竖直方向，在升降装置(2)的作用下，试验釜(3)的运动方向位于竖直方向。
3.根据权利要求1所述的一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，其特征在于，还包括内盖(6)和釜盖(7)，所述内盖(6)设置在波纹管(8)上端开口位置，内盖(6)用于封闭波纹管(8)的上端；所述釜盖(7)设置在试验釜(3)的釜口位置，釜盖(7)用于封闭所述釜口。
4.根据权利要求3所述的一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，其特征在于，还包括安装在机架(1)上的手套箱(4)，所述波纹管(8)的上端在开启状态下与手套箱(4)的内部空间相通。
5.根据权利要求4所述的一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，其特征在于，还包括用于承载试样的试样挂架(10)，所述内盖(6)上还设置有用于与试样挂架(10)上端连接的挂架孔；所述手套箱(4)的内部还设置有用于固定试样挂架(10)的固定工位。
6.根据权利要求4所述的一种液态铅铋环境静态浸泡试验装置，其特征在于，所述挂...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，肖军，周军，孙永铎，李刚，肖婷，刘超红，邱绍宇，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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