核反应堆安全壳外涂层试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核反应堆安全壳外涂层试验系统，所述核反应堆安全壳外涂层试验系统包括自然积垢装置和冲刷试验装置，自然积垢装置用于安装涂层试验样件以在自然环境下对涂层试验样件进行自然积垢，冲刷试验装置包括水箱、冲刷板、布水器和泵，水箱具有进水口和出水口，冲刷板用于将涂层试验样件安装到其上，布水器用于将水分布到冲刷板以对安装在冲刷板上的涂层试验样件进行冲刷，泵连接在水箱的出水口和布水器之间，用于将水箱内水泵送到布水器。本发明专利技术的核反应堆安全壳外涂层试验系统，能够为核反应堆的设计、安全评审和核电厂运行提供支持，无需在实际运行的核反应堆上进行且无需人工目视检测，因此精度高，评估准确，实施简单可靠。简单可靠。简单可靠。

【技术实现步骤摘要】
核反应堆安全壳外涂层试验系统


[0001]本专利技术涉及核电
，具体地涉及一种核反应堆安全壳外涂层试验系统。

技术介绍

[0002]安全壳是核反应堆的安全屏障，用于防止放射性物质外泄污染环境，第三代核反应堆的安全壳通常采用钢制安全壳，安全壳的内外表面涂覆有涂层，涂层的性能对于安全壳的性能、进而对核反应堆的运行具有很大的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0004]相关技术中，为了保证安全壳的性能，对于涂层的研究主要集中在涂层的成分方面，在核反应堆实际运行过程中，对安全壳的涂层进行检测和监控，以便定期维护，保证安全壳的性能。但是，相关技术中对于涂层的监测和评估均是针对实际运行的核反应堆进行，当确定涂层需要维护时，核反应堆需要停止运行，从而一方面涂层的检测和评估困难，精准性较差，而且影响核电厂运行效率。
[0005]文献CN104157316A提出了一种核反应堆安全壳内涂层维修时机的评估方法，该评估方法主要是针对实际运行中的核反应堆的安全壳内涂层系统进行检查、测试、计算和维修，但未对涂层性能、以及核电厂运行过程中对涂层性能的影响进行分析。另外，该评估方法需要通过人工目视检测安全壳涂层来进行评估，存在检测困难、检测精度差，评估不准确的问题。而且，该评估方法针对的是安全壳内涂层。由于安全壳内涂层与安全壳外涂层所处环境条件不同，因此，该评估方法不适用于安全壳外涂层。
[0006]本专利技术的专利技术人通过研究意识到，在核电站设计阶段，就需要对安全壳内外表面的涂层进行设计。钢制安全壳的内外表面上的涂层需选用传热性能优异的诸如无机锌涂层的涂层，受外部环境条件的影响，在核电厂实际运行过程中，经过一定的时间，安全壳的外表面涂层上可能会粘附一定的灰尘、杂质等使安全壳的外涂层表面积垢，影响安全壳的性能。另外，安全壳外涂层还需要考虑冲刷和老化后的传热性能。
[0007]相关技术中没有提及如何模拟核反应堆运行过程中环境条件对安全壳外涂层的性能带来的影响，未开展过安全壳涂层积垢、冲刷的相关试验，由此无法为核反应堆的设计提供依据和参考，更无法提供证明材料支撑安全评审和指导核电厂的定期运行。
[0008]具体地，本专利技术的专利技术人认识到，涂层性能的变化会对安全壳及其相应系统的定期运行和维护提出新的要求，相关技术中均未开展过安全壳外涂层冷却水冲刷、雨水冲刷等相关试验，无法模拟核电厂实际运行期间冷却水、雨水等冲刷对涂层的实际影响，进而缺乏支撑安全评审和指导核电厂定期运行的依据。
[0009]本专利技术的专利技术人通过研究认识到，需要展开安全壳外涂层性能的试验，基于安全壳外涂层的环境条件，建立对安全壳外涂层进行自然积垢和冲刷的试验系统，通过试验研究总结不同工况下安全壳涂层的性能变化规律，包括外涂层的表面形貌、表面润湿特性和
导热性能，分析安全壳表面定期检查，为核反应堆的设计、安全评审和核电厂运行提供支持。
[0010]为此，本专利技术的实施例提出一种核反应堆安全壳外涂层试验系统，该试验系统能够模拟安全壳的环境条件，对安全壳外涂层进行自然积垢和冲刷试验，为核反应堆的设计、安全评审和核电厂运行提供支持。
[0011]根据本专利技术实施例的核反应堆安全壳外涂层试验系统包括：自然积垢装置，所述自然积垢装置用于安装涂层试验样件以在自然环境下对所述涂层试验样件进行自然积垢；以及冲刷试验装置，所述冲刷试验装置包括：水箱，所述水箱具有进水口和出水口；冲刷板，所述冲刷板用于将所述涂层试验样件安装到其上；布水器，所述布水器用于将水分布到所述冲刷板以对安装在所述冲刷板上的所述涂层试验样件进行冲刷；和泵，所述泵连接在所述水箱的出水口和所述布水器之间，用于将所述水箱内水泵送到所述布水器。
[0012]根据本专利技术实施例的核反应堆安全壳外涂层试验系统，能够模拟安全壳的环境条件，对安全壳外涂层进行自然积垢和冲刷试验，以对积垢和冲刷后的安全壳外涂层进行表面形貌、表面润湿特性和导热性能的分析，为核反应堆的设计、安全评审和核电厂运行提供支持，而且，由于无需在实际运行的核反应堆上进行且无需人工目视检测，因此精度高，评估准确，实施简单可靠。
[0013]在一些实施例中，所述核反应堆安全壳外涂层试验系统还包括水收集槽，所述水收集槽用于收集对所述涂层试验样件进行冲刷后的水，所述水箱包括回水口，所述水收集槽与所述水箱的回水口相连。
[0014]在一些实施例中，所述核反应堆安全壳外涂层试验系统还包括分水器，所述布水器为多个，所述冲刷板为多个且与所述布水器一一对应，所述分水器连接在多个所述布水器与所述泵之间。
[0015]在一些实施例中，所述分水器与泵之间设有总流量计，每个所述布水器与所述分水器之间设有分流量计和流量调节阀。
[0016]在一些实施例中，所述泵包括第一泵和第二泵，所述分水器包括第一分水器和第二分水器，所述布水器包括第一组分水器和第二组分水器，所述冲刷板包括第一组冲刷板和第二组冲刷板，所述第一组布水器中的多个布水器与所述第一组冲刷板中的多个冲刷板一一对应，所述第二组布水器中的多个布水器与所述第二组冲刷板中的多个冲刷板一一对应，所述第一分水器连接在所述第一泵与所述第一组布水器之间，所述第二分水器连接在所述第二泵与所述第二组布水器之间，所述第一泵的流量大于所述第二泵的流量。
[0017]在一些实施例中，所述水箱的进水口包括用于向所述水箱内供给去离子水的第一进口和用于向所述水箱内添加调节料以调节所述供给到所述水箱内的去离子水的性质的加料口。
[0018]在一些实施例中，所述自然积垢装置包括安装框架和用于支撑所述安装框架的支腿，所述安装框架倾斜地设置，多个所述涂层试验样件或多个安装有所述涂层试验样件的冲刷板彼此间隔开地到所述安装框架上。
[0019]在一些实施例中，所述核反应堆安全壳外涂层试验系统还包括密闭保存箱，所述密闭保存箱恒温、恒湿且隔光，用于保存自然积垢后的涂层试验样件。
[0020]在一些实施例中，所述冲刷板包括矩形底板第一侧板和第二侧板，所述第一侧板
固定在所述矩形底板的第一纵向边，所述第二侧板固定在所述矩形底板的第二纵向边，以形成沿所述矩形底板的纵向延伸的冲刷流道。
[0021]在一些实施例中，沿所述矩形底板的纵向，所述冲刷板分为过渡段和沿水冲刷方向位于所述过渡段的下游的试验段，所述过渡段的长度大于所述试验段的长度，所述涂层试验样件安装在所述试验段内，所述冲刷板具有用于安装圆形涂层试验样件的第一安装孔和用于安装方形涂层试验样件的第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔在所述矩形底板的横向上间隔设置在所述试验段的冲刷流道内。
附图说明
[0022]图1是根据本专利技术实施例的核反应堆安全壳外涂层试验系统的冲刷试验装置的示意图。
[0023]图2是根据本专利技术实施例的核反应堆安全壳外涂层试验系统的冲刷试验装置的冲刷试验板板的示意图。
[0024]图3是根据本专利技术实施例的核反应堆安全壳外涂层试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆安全壳外涂层试验系统，其特征在于，包括：自然积垢装置，所述自然积垢装置用于安装涂层试验样件以在自然环境下对所述涂层试验样件进行自然积垢；以及冲刷试验装置，所述冲刷试验装置包括：水箱，所述水箱具有进水口和出水口；冲刷板，所述冲刷板用于将所述涂层试验样件安装到其上；布水器，所述布水器用于将水分布到所述冲刷板以对安装在所述冲刷板上的所述涂层试验样件进行冲刷；和泵，所述泵连接在所述水箱的出水口和所述布水器之间，用于将所述水箱内水泵送到所述布水器。2.根据权利要求1所述的核反应堆安全壳外涂层试验系统，其特征在于，还包括水收集槽，所述水收集槽用于收集对所述涂层试验样件进行冲刷后的水，所述水箱包括回水口，所述水收集槽与所述水箱的回水口相连。3.根据权利要求1所述的核反应堆安全壳外涂层试验系统，其特征在于，还包括分水器，所述布水器为多个，所述冲刷板为多个且与所述布水器一一对应，所述分水器连接在多个所述布水器与所述泵之间。4.根据权利要求3所述的核反应堆安全壳外涂层试验系统，其特征在于，所述分水器与泵之间设有总流量计，每个所述布水器与所述分水器之间设有分流量计和流量调节阀。5.根据权利要求4所述的核反应堆安全壳外涂层试验系统，其特征在于，所述泵包括第一泵和第二泵，所述分水器包括第一分水器和第二分水器，所述布水器包括第一组分水器和第二组分水器，所述冲刷板包括第一组冲刷板和第二组冲刷板，所述第一组布水器中的多个布水器与所述第一组冲刷板中的多个冲刷板一一对应，所述第二组布水器中的多个布水器与所述第二组冲刷板中的多个冲刷板一一对应，所述第一分水器连接在所述第一泵与所述第一组布水器之...

【专利技术属性】
技术研发人员：费立凯，苑皓伟，范普成，李慧慧，郑琳，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：