一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置及方法，该装置包括架体、井式加热炉、蒸汽氧化反应室和供水机构，架体为中空结构，供水机构包括给水箱和蓄水箱，蓄水箱的顶部设置有进气接头，进气接头通过通气管与氩源连接，通气管上设置有气阀、气压表和流量表，蒸汽氧化反应室包括套管和法兰，套管伸出井式加热炉的顶部设置有端盖，端盖底部设置有挂钩；该方法包括以下步骤：一、测试前准备；二、锆合金涂层试样和锆合金基体试样的安装；三、锆合金涂层试样和锆合金基体试样的测试；四、锆合金涂层氧化腐蚀性能的获取。本发明专利技术设计合理，提高氧化腐蚀测试数据的可靠性，为锆合金基体表面的涂层选择提供参考依据。锆合金基体表面的涂层选择提供参考依据。锆合金基体表面的涂层选择提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置及方法


[0001]本专利技术属于高温水蒸汽氧化腐蚀装置
，尤其是涉及一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置及方法。

技术介绍

[0002]锆合金因具有加工性能好、耐腐蚀性能高、机械强度好、热中子吸收率低等一系列优点，是核反应堆核燃料密封外壳的首选材料。但是锆合金在＞1000℃的失水事故条件下极易与水反应，释放大量氢气和热量，从而造成严重事故。在现有锆合金材料体系表面覆耐高温水蒸气腐蚀的涂层可以有效提高燃料包壳材料的事故容错能力，所以要对锆合金表面涂层在高温水蒸汽环境下的抗氧化性能进行研究，从而为锆合金及其防护涂层体系的在核反应堆工程的应用提供理论支撑。
[0003]因此，为了更加真实的模拟核反应堆的失水事故工况，超高温水蒸汽氧化腐蚀装置就成为了一种需要，目前的水蒸汽氧化腐蚀装置还存在以下不足：第一，水蒸汽氧化腐蚀装置无法保障氧化室内水蒸气纯度，影响试验数据可靠性；第二，水蒸汽氧化腐蚀装置结构过于复杂，导致成本过高，组装难度大、不易操作。
[0004]因此，现如今缺少一种评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：包括架体、设置在所述架体上的井式加热炉(12)、设置在井式加热炉(12)中的蒸汽氧化反应室(3)和设置在所述井式加热炉(12)底部且与蒸汽氧化反应室(3)连通的供水机构，所述架体为中空结构；所述供水机构包括给水箱(9)和与给水箱(9)连通的蓄水箱(6)，所述蓄水箱(6)的顶部设置有进气接头(21)，所述进气接头(21)通过通气管(21
‑
1)与氩源(23)连接，所述通气管(21
‑
1)上设置有气阀(21
‑
2)、气压表(21
‑
3)和流量表(21
‑
4)；所述蒸汽氧化反应室(3)包括穿设在井式加热炉(12)中的套管和安装在套管顶部的法兰(3
‑
2)，所述套管通过井式加热炉(12)的底部伸入蓄水箱(6)中，且所述套管的底部高于蓄水箱(6)的底部，所述套管伸出井式加热炉(12)的顶部设置有端盖(2)，所述端盖(2)底部设置有多个锆合金基体试样和锆合金涂层试样安装的挂钩(19)，所述挂钩(19)伸入所述套管内，所述挂钩(19)和井式加热炉(12)的顶部之间设置有间隙。2.按照权利要求1所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述架体包括加热炉底座(4)和设置在所述加热炉底座(4)底部的炉体支架(5)，所述炉体支架(5)包括四个对称布设在加热炉底座(4)底部的竖直杆(5
‑
1)和连接在相邻两个竖直杆(5
‑
1)之间的横杆(5
‑
2)，四个所述横杆(5
‑
2)上设置有底板(5
‑
3)，所述给水箱(6)位于底板(5
‑
3)上，所述给水箱(9)的底部和蓄水箱(6)的底部相齐平，所述给水箱(9)通过水流传输管(7)和蓄水箱(6)连通，所述水流传输管(7)上设置有供水阀(7
‑
1)。3.按照权利要求1所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述套管包括第一管段(3
‑
1)和与第一管段(3
‑
1)一体成型的第二管段(3
‑
3)，所述第二管段(3
‑
3)的外径小于第一管段(3
‑
1)的外径，所述第二管段(3
‑
3)的外侧面与第一管段(3
‑
1)的外侧面的连接处形成台阶面，所述第二管段(3
‑
3)的内径小于第一管段(3
‑
1)的内径，所述第一管段(3
‑
1)的底部伸出井式加热炉(12)的底部，所述第二管段(3
‑
3)伸入蓄水箱(6)中；所述蓄水箱(6)的顶部设置有供第二管段(3
‑
3)伸入的开口部，所述开口部上围设有竖向板(6
‑
1)，所述竖向板(6
‑
1)的顶部和所述台阶面之间设置有下耐高温硅橡胶密封圈(18)。4.按照权利要求1所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述端盖(2)包括上端盖(2
‑
1)和设置在上端盖(2
‑
1)底部的凸台(2
‑
2)，所述上端盖(2
‑
1)为中空结构，所述上端盖(2
‑
1)的一端上设置有进水管(1)，所述上端盖(2
‑
1)的另一端上设置有回水管(11)，所述进水管(1)中通入冷却水；所述凸台(2
‑
2)伸入所述套管顶部内，多个所述挂钩(19)位于所述凸台(2
‑
2)的底部，所述凸台(2
‑
2)上套设有上耐高温硅橡胶密封圈(10)，所述上耐高温硅橡胶密封圈(10)位于上端盖(2
‑
1)和所述套管顶部的法兰(3
‑
2)之间。5.按照权利要求4所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述端盖(2)的顶部设置负压吸引器(22)，所述上端盖(2
‑
1)中设置有水蒸汽出口(20)，所述凸台(2
‑
2)中设置有水蒸汽过渡孔，所述水蒸汽出口(20)的底部和所述水蒸汽过渡孔连通，所述水蒸汽出口(20)的顶部与负压吸引器(22)连通。6.按照权利要求1所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述井式加热炉(12)中设置有供蒸汽氧化反应室(3)安装的贯穿通道，所述贯穿通道
的顶部延伸至井式加热炉(12)的顶部，所述贯穿通道的底部延伸至井式加热炉(12)的底部；所述井式加热炉(12)的顶部设置有供法兰(3
‑
2)安装的法兰支架，所述法兰支架包括连接法兰(24)和多个设置在连接法兰(24)和井式加热炉(12)的顶部之间的支腿(25)，所述支腿(25)的底部与井式加热炉(12)的顶部可拆卸连接，所述法兰(3
‑
2)和连接法兰(24)通过螺钉可拆卸连接。7.按照权利要求1所述的一种评价锆合金涂层的超高温水蒸汽氧化腐蚀装置，其特征在于：所述井式加热炉(12)为电阻丝加热炉，所述井式加热炉(12)内还设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅飞，王彦峰，耿娟娟，张长伟，罗倩，李争显，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：