本发明专利技术涉及材料腐蚀技术领域，尤其涉及一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置及方法。这种研究装置包括反应釜、水箱、加药箱、以及氢源，所述反应釜进口与所述水箱出口通过第一管线连通；所述反应釜出口与所述水箱进口通过第二管线连通，所述第一管线和第二管线分别设有取样阀；还包括用于检测第一管线中氢氧含量的第一氢氧检测结构、以及用于检测第二管线中氢氧含量的第二氢氧检测结构。本申请将现有技术中的单向水路调整为循环水路，在使用时，只有检测到反应釜进口和出口的锌浓度和溶解氢氧含量均达到要求后才开始进行腐蚀试验，因而能够精确控制反应釜中试验溶液的浓度，保证腐蚀试验数据的准确性。证腐蚀试验数据的准确性。证腐蚀试验数据的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置及方法
[0001]本专利技术涉及材料腐蚀
，尤其涉及材料在含锌一回路水中腐蚀
，尤其涉及一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置及方法。
技术介绍
[0002]核电厂一回路设备材料的腐蚀问题影响着核电厂反应堆运行的安全性、核电经济性和电站寿命, 通过一回路水化学控制可以预防和减缓均匀腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等问题，防止腐蚀产物在堆芯沉积，控制反应堆的辐射剂量。核电站一回路注锌技术，对减缓应力腐蚀开裂、晶间腐蚀和辐射剂量过高等问题产生了显著的效果，近年来，一部分压水堆(PWR)也开始采用广泛采用的一回路注锌技术，用来减缓辐射剂量过高、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂(PWSCC)等问题。
[0003]期刊文件《奥氏体不锈钢在含锌PWR一回路水中的均匀腐蚀行为》、《690合金和800合金在含锌PWR一回路水中的均匀腐蚀行为研究》、《模拟压水堆一回路水环境中Zn对304奥氏体不锈钢氧化膜成分的影响研究》等，分别对材料在不同锌浓度一回路水中的腐蚀行为、不同材料在同一锌浓度一回路水中的腐蚀行为进行了研究。其研究方案均是：配制好某一锌浓度溶液，将其和氢气一起由循环泵送入给水箱、再由计量泵打入高压釜中，然后检测试样随浸泡时间变化的腐蚀情况。
[0004]然而，这些研究系统都是单向通路的，其加药结构在前，高压釜在后。虽然一开始加药结构的溶液中锌的浓度是确定的，但是溶液在上述系统中经过时，会导致溶液中锌浓度发生变化：锌可能附着在箱体、管道、泵体内壁上，造成锌浓度降低；下一次的锌溶液在其内流经时，可能带走这些附着在内壁上的锌，造成锌浓度上升；总而言之，最终到达高压釜的溶液的锌浓度与刚开始配制好的锌浓度可能是不一致的。对于溶液中溶解氢氧的含量也是一样的，虽然在上述系统中设置了溶解氢氧含量检测表，但是不能保证溶液在经过给水箱等结构后溶解氢氧含量不会发生变化，最终到达高压釜的溶液的溶解氢氧含量与前述检测得到的含量可能是不一致的。而为了研究控氢氧条件下一回路中锌浓度对材料腐蚀的影响，需要保证锌浓度和溶解氢氧含量的准确。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决上述问题，提供一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置及方法。
[0006]本专利技术解决问题的技术方案是，首先提供一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，包括反应釜、水箱、用于向所述水箱中加药的加药箱、以及用于向所述水箱中加氢的氢源，所述反应釜进口与所述水箱出口通过第一管线连通；所述反应釜出口与所述水箱进口通过第二管线连通，所述第一管线和第二管线分别设有取样阀；所述研究装置还包括氢氧控制系统，所述氢氧控制系统包括用于检测第一管线中氢氧含量的第一氢氧检测结构、以及用于检测第二管线中氢氧含量的第二氢氧检测结构。
[0007]作为本专利技术的优选，所述氢氧控制系统包括氢氧检测表和样水双向切换调节阀，所述样水双向切换调节阀包括与所述第一管线连接的第一进口、与所述第二管线连接的第二进口、与所述氢氧检测表连接的出口；当所述第一进口与所述第一管线连通、第二进口与所述第二管线不连通时，所述氢氧检测表形成所述第一氢氧检测结构；当所述第二进口与所述第二管线连通、第一进口与所述第一管线不连通时，所述氢氧检测表形成所述第二氢氧检测结构。
[0008]作为本专利技术的优选，所述样水双向切换调节阀的出口与第二管线通过第三管线连通，所述氢氧检测表设置于第三管线上。
[0009]作为本专利技术的优选，所述第二进口与所述第二管线之间设有缓冲箱。
[0010]作为本专利技术的优选，所述氢氧控制系统还包括氮气鼓泡管和氮气覆盖管，所述氮气鼓泡管的进口和氮气覆盖管的进口均与氮源连接，所述氮气鼓泡管的出口位于所述加药箱内药液液面下方，所述氮气覆盖管的出口位于所述加药箱内药液液面上方。
[0011]作为本专利技术的优选，所述水箱通过气管与所述氮源连接，所述气管的出口位于所述水箱内水体液面下方；所述加药箱通过加药管与所述水箱连接，所述加药管的出口位于所述水箱内水体液面上方。
[0012]作为本专利技术的优选，所述第一管线上设有高压泵和加热器。
[0013]作为本专利技术的优选，所述第二管线上设有冷却器。
[0014]本专利技术还有一个目的是提供一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究方法，包括以下步骤：S1. 将待测金属材料放入所述反应釜中；S2. 将药品加入到加药箱，通过氮气鼓泡管和氮气覆盖管，维持对加药箱的鼓泡和覆盖；S3.检测第一管线中的氢氧含量，控制氢源开关，直至氢氧含量满足核电厂热态功能试验相关要求；S4. 打开反应釜进口阀门，将氢氧含量合格的水补入反应釜中；S5. 检测第二管线中的氢氧含量，控制氢源开关，直至氢氧含量满足核电厂热态功能试验相关要求；S6. 将反应釜温度、压力调节至核电厂热态功能试验期间所需的试验条件；S7.向加药箱中加药至目标浓度范围；S8.通过第一管线和第二管线的取样阀取样分析，并向加药箱中加减药品，直至第一管线和第二管线中锌浓度均达到目标浓度；S9.开始待测金属材料的钝化成膜计时；S10.钝化结束后，将待测金属材料取出，开展材料表面性能及成分分析，评估不同锌浓度对核电厂一回路材料本身的影响。
[0015]作为本专利技术的优选，步骤S2中，维持对加药箱的鼓泡和覆盖20
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40min。
[0016]本专利技术的有益效果：1.本申请将现有技术中的单向水路调整为循环水路，在使用时，只有检测到反应釜进口和出口（即第一管线和第二管线）的锌浓度和溶解氢氧含量均达到要求后才开始进行腐蚀试验，因而能够精确控制反应釜中试验溶液的浓度，保证腐蚀试验数据的准确性。
[0017]2.本申请中，通过第三管线将氢氧控制系统接入水箱以设计为回路，通过回路动态调节氢氧含量更为便捷准确；同时将第一氢氧检测结构设计为不经过反应釜的回路，避免在初步氢氧含量调节时，高氢氧含量的溶液留存在反应釜内，对后续调节和试验产生不利影响。
[0018]3.本申请中，通过氮气鼓泡管和氮气覆盖管，维持对加药箱的鼓泡和覆盖，以降低加药箱中氧含量，避免加药箱中氧含量对循环水路中氧含量持续存在的动态影响。同样地，又通过加药管和气管，维持对水箱的鼓泡和覆盖，以降低水箱中氧含量。
附图说明
[0019]图1是一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置结构示意图；图中：反应釜1，水箱2，加药箱3，第一管线41，第二管线42，取样阀411，第三管线43，氢氧检测表51，样水双向切换调节阀52，缓冲箱53，氮气鼓泡管54，氮气覆盖管55，高压泵6，加热器7，冷却器8，换热器9。
具体实施方式
[0020]以下是本专利技术的具体实施方式，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0021]一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，如图1所示，包括反应釜1、水箱2、加药箱3、氢源。
[0022]反应釜1为7升的316不锈钢高温高压反应釜，其下部分别设置进口和出口，其上还设有温度压力测量仪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，包括反应釜（1）、水箱（2）、用于向所述水箱（2）中加药的加药箱（3）、以及用于向所述水箱（2）中加氢的氢源，所述反应釜（1）进口与所述水箱（2）出口通过第一管线（41）连通；其特征在于：所述反应釜（1）出口与所述水箱（2）进口通过第二管线（42）连通，所述第一管线（41）和第二管线（42）分别设有取样阀（411）；所述研究装置还包括氢氧控制系统，所述氢氧控制系统包括用于检测第一管线（41）中氢氧含量的第一氢氧检测结构、以及用于检测第二管线（42）中氢氧含量的第二氢氧检测结构。2.根据权利要求1所述的一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，其特征在于：所述氢氧控制系统包括氢氧检测表（51）和样水双向切换调节阀（52），所述样水双向切换调节阀（52）包括与所述第一管线（41）连接的第一进口、与所述第二管线（42）连接的第二进口、与所述氢氧检测表（52）连接的出口；当所述第一进口与所述第一管线（41）连通、第二进口与所述第二管线（42）不连通时，所述氢氧检测表（52）形成所述第一氢氧检测结构；当所述第二进口与所述第二管线（42）连通、第一进口与所述第一管线（41）不连通时，所述氢氧检测表（51）形成所述第二氢氧检测结构。3.根据权利要求2所述的一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，其特征在于：所述样水双向切换调节阀（52）的出口与第二管线（42）通过第三管线（43）连通，所述氢氧检测表（51）设置于第三管线（43）上。4.根据权利要求2所述的一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，其特征在于：所述第二进口与所述第二管线（42）之间设有缓冲箱（53）。5.根据权利要求1所述的一种控氢氧条件下一回路注锌效果的研究装置，其特征在于：所述氢氧控制系统还包括氮气鼓泡管（54）和氮气覆盖管（55），所述氮气鼓泡管（54）的进口和氮气覆盖管（55）的进口均与氮源连接，所述氮气鼓泡管（54）的出口位于所述加药箱（3）内药液液面下方，所述氮气覆盖管（55）的出口位于所述加...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯涛，聂雪超，杨顺龙，姜磊，孟宪波，吴旭东，程建华，陈银强，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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