研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:25954940 阅读:87 留言:0更新日期:2020-10-17 03:47
一种研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置及方法,该装置包括熔融物制备装置和分层装置,采用易于获取的三元盐和金属锡分别模拟反应堆严重事故下的金属物和氧化物。在熔融物制备装置内采用石墨坩埚来提供高温环境,同时在石墨坩埚内布置了耐高温的氧化镁坩埚,通过提升与熔融物释放装置连接的坩埚塞子,使熔融物沿着制备装置下部的导流杆释放到分层装置内;分层装置中放有氧化镁坩埚和电磁屏蔽装置,在熔融物分层过程中对三元盐模拟的金属层进行了电磁屏蔽,仅对锡模拟的氧化层进行电磁感应加热,可以有效地模拟严重事故下氧化熔融物的衰变热。通过熔融物在分层装置内维持不同温度和不同时间,至冷却后观察熔融物的分层形态。

【技术实现步骤摘要】
研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置及方法
本专利技术涉及的是一种核工业研究领域的技术,具体是一种能够为核反应堆严重事故下熔融物分层行为的研究提供实验数据的有效且可靠的实验装置。
技术介绍
随着我国核电事业的快速发展,核电安全也受到越来越大的关注。日本福岛核事故是继美国三哩岛和前苏联切尔诺贝利核事故之后的又一次堆芯熔融严重事故,这给我国核电安全敲响了警钟。日本福岛核电厂事故之后,我国政府也高度重视核电厂安全问题,这表明加强核反应堆严重事故研究的重要性,这对保障我国核电安全具有重要意义。在严重事故下堆芯熔化之后,熔融物会聚集在压力容器下封头形成熔融池。由于金属和氧化物的密度不同,熔融物会在压力容器下封头内形成分层结构,该分层行为直接影响熔融物内部传热特性及下封头壁面的热流密度分布。在压力容器失效后,熔融物会进入安全壳的堆腔中,会与堆腔中的混凝土发生相互作用(MCCI)。在对熔池进行热工水力特性分析时,也需要考虑熔池的分层行为。国内外已经开展了很多对熔融池分层的换热特性研究实验,但是对熔池分层的动态过程的研究相对较少。所以为了揭示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置,其特征在于:所述实验装置能够对核反应堆严重事故下熔融物分层行为的研究提供实验数据,在熔融物分层过程中对三元盐模拟的金属层进行了电磁屏蔽,仅对锡模拟的熔融物氧化层进行了电磁感应加热;所述实验装置包括压力容器(4),设置在压力容器(4)内底部并置于坩埚架(3)上的分层装置(2),设置在压力容器(4)内并位于分层装置(2)上部的置于坩埚架(3)上的熔融物制备装置(1),位于熔融物制备装置(1)上部的熔融物释放装置(5);/n所述熔融物制备装置(1)包括用于提供高温环境的石墨坩埚(101),置于石墨坩埚(101)内的耐高温、防止工质被污染的熔融物...

【技术特征摘要】
1.一种研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置,其特征在于:所述实验装置能够对核反应堆严重事故下熔融物分层行为的研究提供实验数据,在熔融物分层过程中对三元盐模拟的金属层进行了电磁屏蔽,仅对锡模拟的熔融物氧化层进行了电磁感应加热;所述实验装置包括压力容器(4),设置在压力容器(4)内底部并置于坩埚架(3)上的分层装置(2),设置在压力容器(4)内并位于分层装置(2)上部的置于坩埚架(3)上的熔融物制备装置(1),位于熔融物制备装置(1)上部的熔融物释放装置(5);
所述熔融物制备装置(1)包括用于提供高温环境的石墨坩埚(101),置于石墨坩埚(101)内的耐高温、防止工质被污染的熔融物制备氧化镁坩埚(102),环绕在石墨坩埚(101)周围的对工质进行加热的感应线圈(103),设置在石墨坩埚(101)底部连通熔融物制备氧化镁坩埚(102)内腔室并伸入分层装置(2)中用于引流的导流杆(104),设置在熔融物制备氧化镁坩埚(102)顶部的坩埚盖(105),顶部连接熔融物释放装置(5)、底部穿过坩埚盖(105)并置于熔融物制备氧化镁坩埚(102)内用于堵塞熔融物的坩埚塞子(106);
所述分层装置(2)包括分层氧化镁坩埚(201),置于分层氧化镁坩埚(201)外侧上半段用于屏蔽对三元盐模拟的金属层加热的电磁屏蔽装置(202),为分层氧化镁坩埚(201)整体提供加热的感应线圈(203);
所述熔融物制备装置(1)中的熔融物是通过提升与熔融物释放装置(5)连接的坩埚塞子(106),使之沿着导流杆(104)释放至分层装置(2)的。


2.根据权利要求1所述的一种研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置,其特征在于:所述熔融物制备装置(1)中坩埚盖(105)留有小孔能够通过热电偶测量熔融物温度。


3.根据权利要求1所述的一种研究核反应堆严重事故下熔融物分层现象的实验装置,其特征在于:所述熔融物制备装置(1)中坩埚塞子(106)上部通过内螺纹与熔融物释放装置(5)连接,下部为锥形,熔融物制备氧化镁坩埚(102)底部开有与坩埚塞子(106)下部锥形形状相适配的锥形孔。


4.根据权利要求1所述的一种研究核...

【专利技术属性】
技术研发人员:李根李玉鹏高金辰严俊杰陈伟雄王进仕
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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