一种高灵敏度氢计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高灵敏度氢计，包括镍管，还包括呈条状的骨架；所述骨架安装于镍管的内侧或外侧，骨架的延伸方向与镍管的延伸方向相同；所述骨架作为镍管上用于提高镍管抗变形能力的加强件。采用本方案提出的结构设计，可有效简化对镍管的约束、提升镍管的使用寿命以及提升镍管扩散面积。

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度氢计
本技术涉及流体中氢浓度检测
，特别是涉及一种高灵敏度氢计。
技术介绍
在新型的第四代钠冷反应堆中，由于液态金属钠导热性好且不易慢化中子、有益于维持链式反应而作为快中子反应堆中理想的冷却剂。在钠冷反应堆系统中，蒸汽发生器热交换壁一侧为钠，另一侧为水。两侧之间如果出现极细微的泄露，都会因钠水反应而在钠液中产生微量的氢。因此，基于钠水反应，可以通过测量液态金属钠中氢浓度的变化，来探测水或者水蒸汽是否在向蒸汽发生器钠侧泄露及泄露率的大小。由此原理制成的氢含量测量设备，在发生泄漏或存在泄漏风险的情况下及时向蒸汽发生器安保系统发送报警信号，以便触发安保系统动作，避免发生重大事故。故氢含量测量设备是钠冷快堆中蒸汽发生器事故保护系统的重要组成部分，可有效确保反应堆安全运行。扩散型氢浓度探测装置的使用为钠水反应探测的重要手段，具有氢探测灵敏度高、性能相对可靠等特点，被广泛应用于钠冷快堆蒸汽发生器事故保护系统中。现有的氢浓度探测装置一般形式为：利用独立的取样回路将液态钠中溶解的氢进行取样，并将取样所得的氢传输至真空系统中，通过真空系统中的氢浓度检测组件进行氢浓度的检测和测量，由此判断液态钠中的氢浓度的高低。在扩散型氢浓度探测装置中，镍管作为其中的核心部件。在具体运用时，镍管一般作为一个压力容器（可运用为作为内压容器或外压容器），位于镍管内侧或外侧液态钠中的氢穿过镍管壁后，由与镍管外侧或内侧空间相连的真空系统所获取，而后被送至检测系统进行氢浓度检测。对氢检测技术进行进一步研究，无疑对钠冷快堆技术的运用和发展具有重要意义。
技术实现思路
针对上述提出的对氢检测技术进行进一步研究，无疑对钠冷快堆技术的运用和发展具有重要意义的技术问题，本技术提供了一种高灵敏度氢计。采用本方案提出的结构设计，可有效简化对镍管的约束、提升镍管的使用寿命以及提升镍管扩散面积。针对上述问题，本技术提供的一种高灵敏度氢计及加工方法通过以下技术要点来解决问题：一种高灵敏度氢计，包括镍管，还包括呈条状的骨架；所述骨架安装于镍管的内侧或外侧，骨架的延伸方向与镍管的延伸方向相同；所述骨架作为镍管上用于提高镍管抗变形能力的加强件。现有技术中，采用镍管实现氢浓度检测时，镍管作为氢渗透结构，以基于镍膜透氢原理实现高灵敏度对象介质氢浓度检测，即本氢计基于镍膜透氢原理，可对检测环境的氢实现高灵敏度检测。本方案考虑到现有镍管在氢计中的具体运用：镍管作为真空系统的边界，其本身为一个为内压容器或外压容器的压力容器，同时氢计的关键参数中包括镍管扩散面积，故现有技术中，用于氢计的镍管一般为细长的薄壁管，且一般作为内侧为负压环境、外侧为钠流环境的外压容器使用。本方案针对以上提出的镍管结构特点以及使用特点，提供了一种在镍管上设置条形骨架、骨架沿着镍管的延伸方向延伸，以实现对镍管长度方向局部或全部提供抗变形能力加强的技术方案。作为本领域技术人员，由于镍管相对细长，且需要与钠流充分接触，镍管在被约束后，需要考虑镍管中部段落挠度、悬臂段下坠量等，故以上变形能力可理解为抗弯变形能力、作为内压容器所需要考虑的抗失稳变性能力等。通过设置为还包括安装于镍管的内侧或外侧的骨架，在进行关联镍管抗变形能力的力学性能设计时，如针对镍管的壁厚设计、外径设计，可将镍管设计得更薄，以实现：氢穿过镍管速度更快，达到提升氢计响应速度的目的；通过采用外径尺寸更小的镍管，在单位钠流流道空间内安装更多的镍管扩大镍管扩散面积，达到优化氢计性能指标的目的；通过简化对镍管的支撑以及减少支撑点的数量或将镍管设置得更长，不仅便于实现镍管的安装以及提升镍管安装可靠性以利于提升镍管使用寿命，同时还可使得钠流能够覆盖镍管更大的表面，达到优化氢计性能指标的目的；通过以上骨架提升事故状态下镍管的承载能力，可减小如因为镍管管破事故造成后端高真空系统管路、设备受损的可能性。更进一步的技术方案为：为避免以上骨架造成镍管外侧出现钠流流动死角，同时作为一种便于安装、骨架对镍管内侧扩散面积影响小、特别适用于将镍管作为内压容器使用的技术方案，设置为：所述骨架为内嵌于镍管内的呈螺旋弹簧状的螺旋杆。在具体使用时，为便于取材，所述螺旋杆采用螺旋压缩弹簧即可。所述螺旋杆为螺旋压缩弹簧的运用还具有以下特点：考虑热变形，利用螺旋压缩弹簧易产生压缩变形的特点，避免因为螺旋杆、镍管膨胀收缩不同步，造成镍管胀裂或局部应力过大、螺旋杆不能可靠的与镍管内壁相作用。在具体运用时，考虑到对镍管支撑点的布置数量、布置位置以及最大程度优化镍管的抗失稳能力以及抗弯曲能力，设置为：所述螺旋杆由镍管的一端延伸至另一端或覆盖镍管的局部管段；所述螺旋杆的外径与镍管的内径相等。作为一种可基于电磁泵输送经过镍管的钠流、仅需要在主管路的侧面设置一根旁支管即可实现钠流中氢测量、可有效避免在以上旁支管中在进出口位置形成钠流死循环，造成主管路中实时的钠不能被引至镍管外侧的技术方案，设置为：还包括流体管路；所述流体管路包括外套管及内套管，所述内套管一端嵌入外套管中，内套管的另一端位于外套管其中一端的外侧；外套管的内壁与内套管的外壁之间还具有间隙，所述间隙作为外套管与内套管之间的流体流通通道：流体由内套管相对于外套管凸出的一端进入所述间隙，穿过所述间隙后流动至内套管嵌入外套管的一端；所述镍管安装于所述内套管中。本方案在具体运用时，设置为内套管一端嵌入外套管中，内套管的另一端位于外套管其中一端的外侧，用于实现：当外套管与主管对接后，内套管的一端进一步向对接位置的前方伸出，避免钠流由内套管流出后又直接折流至所述间隙中。为获得所述间隙，可设置为所述内套管嵌入外套管的部分与外套管用于套设内套管的部分的关系为：前者的外径小于后者的内径，但具体流通通道的流道形式并不限于以上形式：作为本领域技术人员，钠流能够通过所述间隙再折流至内套管中即可。在具体运用时，电磁泵为所述间隙内的钠提供动力即可实现所述流体管路中钠流的驱动。更为完善的，考虑到电磁泵在以上流体管路上的运用，设置为：所述外套管的材质为非导磁材料，所述内套管的材质为导磁材料；更为完善的，为使得钠流经过所述间隙后即可折返至所述内套管中参与镍管透氢，同时考虑镍管作为钠流边界，提供一种可有效避免在端塞位置发生钠泄漏的技术方案：还包括用于封堵外套管另一端的端塞，所述端塞上设置有引气孔，所述镍管的开口端上还安装有管接头，所述管接头与所述引气孔对接，管接头通过环焊缝连接于堵塞上；为方便在引气孔后方获得高真空度的真空管，且便于本氢计安装，设置为：还包括真空管，所述真空管的一端与引气孔对接，所述真空管的另一端还设置有连接法兰。在具体运用时，所述端塞与外套管通过环焊缝焊接连接，且具体安装步骤为：先完成管接头与镍管引气端的套接及密封连接、而后完成管接头与端塞的焊接、而后完成外套管与端塞的焊接。作为一种可在事故工况下，当液态钠经过被破坏的镍管或相应密封位置进入高真空管路后，能够通过对真空管进行冷却以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏度氢计，包括镍管（4），其特征在于，还包括呈条状的骨架（10）；/n所述骨架（10）安装于镍管（4）的内侧或外侧，骨架（10）的延伸方向与镍管（4）的延伸方向相同；/n所述骨架（10）作为镍管（4）上用于提高镍管（4）抗变形能力的加强件。/n

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度氢计，包括镍管（4），其特征在于，还包括呈条状的骨架（10）；
所述骨架（10）安装于镍管（4）的内侧或外侧，骨架（10）的延伸方向与镍管（4）的延伸方向相同；
所述骨架（10）作为镍管（4）上用于提高镍管（4）抗变形能力的加强件。


2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度氢计，其特征在于，所述骨架（10）为内嵌于镍管（4）内的呈螺旋弹簧状的螺旋杆。


3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度氢计，其特征在于，所述螺旋杆由镍管（4）的一端延伸至另一端或覆盖镍管（4）的局部管段；
所述螺旋杆的外径与镍管（4）的内径相等。


4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度氢计，其特征在于，还包括流体管路；
所述流体管路包括外套管（1）及内套管（3），所述内套管（3）一端嵌入外套管（1）中，内套管（3）的另一端位于外套管（1）其中一端的外侧；
外套管（1）的内壁与内套管（3）的外壁之间还具有间隙（2），所述间隙（2）作为外套管（1）与内套管（3）之间的流体流通通道：流体由内套管（3）相对于外套管（1）凸出的一端进入所述间隙（2），穿过所述间隙（2）后流动至内套管（3）嵌入外套管（1）的一端；
所述镍管（4）安装于所述内套管（3）中。


5.根据权利要求4所述的一种高灵敏度氢计，其特征在于，所述外套管（1）的材质为非导磁材料，所述内套管...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻杰，王帅先，李亚奇，刘茂福，刘涛，叶林，
申请(专利权)人：四川华都核设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51