本发明专利技术的实施例公开了一种钠回路钠泄漏的模拟装置。该装置包括：钠管道泄漏模拟段，其上预先制造有破口，且破口处由预定的合金材料密封焊接；钠储存容器，与钠管道泄漏模拟段连接形成钠回路；钠驱动器，设置于钠回路中，用于驱动钠储存容器内的钠在钠回路中循环；钠驱动器为钠电磁泵或者钠机械泵；加热部，设置于钠储存容器和钠回路，用于对钠进行加热；钠流量监测器，设置于钠管道泄漏模拟段的上游和下游，用于监测钠管道泄漏模拟段前后钠流量变化；其中，钠管道泄漏模拟段被设置成：当加热部对钠回路加热至试验温度时，合金材料焊接密封失效，以模拟钠回路破损时钠的泄漏。此外，本发明专利技术的实施例还公开了一种钠回路钠泄漏的模拟方法。方法。方法。
【技术实现步骤摘要】
钠回路钠泄漏的模拟装置和方法
[0001]本专利技术的实施例涉及反应堆钠冷却剂泄漏
，具体涉及一种钠回路钠泄漏的模拟装置和方法。
技术介绍
[0002]快中子反应堆以金属钠作为主冷却剂，其主要在堆芯主容器和二回路的冷却系统中循环，其中，钠始终以液态的形式在管道和设备中流动。当钠管道或者钠设备破损时，高温钠从封闭回路泄漏到空气中与氧气反应发生钠火事故，钠工艺间内空间温度和压力可能迅速升高，严重威胁反应堆的安全。同时，钠火事故产生的钠气溶胶可能对环境造成严重的污染。
[0003]为了对钠火事故进行分析，需要进行大量钠火试验来提供数据。目前，对于钠泄漏的模拟，均采用管道末端为自由端，控制液态钠从自由端喷射出来，从而形成钠火进行试验研究。然而，这种自由端喷射钠的试验仅能简单模拟双端断裂的部分工况下钠泄漏情况，不能真实模拟钠回路运行时管道破裂发生钠泄漏的工况。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的钠回路中钠泄漏的模拟装置和方法。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种钠回路钠泄漏的模拟装置。该装置包括：钠管道泄漏模拟段，钠管道泄漏模拟段上预先制造有破口，且破口处由预定的合金材料进行密封焊接；钠储存容器，与钠管道泄漏模拟段连接形成钠回路，钠储存容器内储存有钠，用于为钠回路提供钠；钠驱动器，设置于钠回路中，用于驱动钠储存容器内的钠在钠回路中循环；加热部，设置于钠储存容器和钠回路，用于对钠储存容器内以及钠回路中的钠进行加热；钠流量监测器，设置于钠管道泄漏模拟段的上游和下游，用于监测钠管道泄漏模拟段前后钠流量的变化；其中，钠管道泄漏模拟段被设置成：当加热部对钠回路加热至试验温度时，合金材料焊接密封失效，以模拟钠回路破损时钠的泄漏。
[0006]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种钠回路钠泄漏的模拟方法。该方法包括：在钠管道泄漏模拟段上制造破口，并使用预定的合金材料将破口密封焊接；将钠管道泄漏模拟段与钠储存容器连接，形成钠回路；将钠储存容器和钠回路预热至初始温度后，驱动钠储存容器内储存的钠在钠回路中循环流动；实时监测钠管道泄漏模拟段前后钠流量的变化；将钠回路加热至试验温度，当钠回路的温度和压力达到试验温度时，钠管道泄漏模拟段上的合金材料密封失效，钠从破口处泄漏，以模拟钠回路破损时钠的泄漏。
[0007]采用本专利技术实施例中的模拟装置和模拟方法，通过钠管道泄漏模拟段，能够真实模拟钠回路运行时钠管道破裂后发生钠泄漏的工况，可以获得钠回路运行过程中钠泄漏钠火事故更真实的研究数据。
附图说明
[0008]通过下文中参照附图对本专利技术的实施例所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。
[0009]图1是根据本专利技术一个实施例的钠回路钠泄漏的模拟装置的结构示意图。
[0010]图2是根据本专利技术另一个实施例的钠回路钠泄漏的模拟装置的结构示意图。
[0011]需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
[0012]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0013]需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
[0014]钠火事故分析通常采用软件分析和钠火试验相结合的方式进行评价，钠火分析软件的开发中模型的建立依赖于钠火试验提供数据支撑。目前的钠火试验研究中，大多采用自由端喷射钠的试验进行模拟研究，其仅能简单模拟双端断裂的部分工况下钠泄漏钠流状况，不能真实模拟钠回路运行时管道破裂发生钠泄漏的工况。此外，在一些试验研究中，还曾采用液态水与液态钠的性质相近的原理，通过测量水泄漏的流体特性，来预测钠泄漏的流体特性，再拟合钠燃烧进行钠泄漏研究，与钠泄漏到空气中在泄漏时就发生燃烧的过程存在一定的差异。
[0015]为更准确模拟钠泄漏钠火事故发生的过程，获得钠回路运行过程中钠泄漏钠火事故更真实的研究数据，本专利技术的实施例提供了一种钠回路钠泄漏的模拟装置。
[0016]图1示出了根据本专利技术一个实施例的钠回路钠泄漏的模拟装置。如图1所示，模拟装置包括钠管道泄漏模拟段10、钠储存容器20、加热部(图中未示出)、钠流量监测器30以及钠驱动器50。
[0017]其中，钠管道泄漏模拟段10上预先制造有破口，且破口处由预定的合金材料进行密封焊接。钠储存容器20与钠管道泄漏模拟段10连接形成钠回路，钠储存容器20内储存有钠，用于为钠回路提供试验所需的钠。钠驱动器50设置于钠回路中，用于驱动钠储存容器20内的钠在钠回路中循环，其中，钠驱动器50包括钠电磁泵或者钠机械泵。加热部设置于钠储存容器20和钠回路，用于对钠储存容器20内以及钠回路中的钠进行加热。钠流量监测器30，设置于钠管道泄漏模拟段10的上游和下游，用于监测钠管道泄漏模拟段10前后钠流量的变化，从而监测钠管道泄漏模拟段10处钠泄漏的流量。
[0018]在本实施例中，钠管道泄漏模拟段10被设置成：当加热部对钠回路加热至试验温
度时，合金材料焊接密封失效，以模拟钠回路破损时钠的泄漏。具体地，当钠管道泄漏模拟段10达到试验温度时，钠管道泄漏模拟段10上合金材料密封失效，使得预制的破口破裂，达到模拟钠回路运行状态下钠管道突然破裂导致钠泄漏的工况。其中，合金材料为在试验温度下能够被熔化或腐蚀而导致密封失效的合金，本实施例对合金材料的具体类型不作限定。
[0019]采用本专利技术实施例中的模拟装置，利用钠管道泄漏模拟段10来模拟钠回路运行时钠管道破裂后发生钠泄漏的工况，并通过钠管道泄漏模拟段10前后设置的钠流量监测器30，来监测和记录钠管道泄漏模拟段10前后的钠流量变化，计算得到钠管道泄漏模拟段10破裂时钠泄漏的流量，实现了钠泄漏的模拟试验并获得相应的数据，为钠回路泄漏的试验研究提供真实可行的数据支撑。
[0020]在本实施例中，钠管道泄漏模拟段10与钠储存容器20之间通过钠管道11连接，以形成钠回路。此外，可以将不同的钠管道泄漏模拟段10连接在钠回路中，从而进行不同的钠泄漏的模拟试验。需要说明的是，本实施例中的钠管道泄漏模拟段10的管径与钠管道11的管径一致。
[0021]在一些本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钠回路钠泄漏的模拟装置，其特征在于，包括：钠管道泄漏模拟段，所述钠管道泄漏模拟段上预先制造有破口，且所述破口处由预定的合金材料进行密封焊接；钠储存容器，与所述钠管道泄漏模拟段连接形成钠回路，所述钠储存容器内储存有钠，用于为所述钠回路提供钠；钠驱动器，设置于所述钠回路中，用于驱动所述钠储存容器内的钠在所述钠回路中循环；加热部，设置于所述钠储存容器和所述钠回路，用于对所述钠储存容器内以及钠回路中的钠进行加热；钠流量监测器，设置于所述钠管道泄漏模拟段的上游和下游，用于监测所述钠管道泄漏模拟段前后钠流量的变化；其中，所述钠管道泄漏模拟段被设置成：当所述加热部对所述钠回路加热至试验温度时，所述合金材料焊接密封失效，以模拟钠回路破损时钠的泄漏。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：支路，所述支路并联于所述钠管道泄漏模拟段以及钠流量监测器，用于模拟支路运行期间钠回路破损时钠的泄漏。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述支路上设置有控制阀，用于控制支路的通断。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：钠压力监测器，设置于所述钠管道泄漏模拟段的上游和下游，用于监测所述钠管道泄漏模拟段前后压力的变化。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钠储存容器内设置有钠液位监测器，用于监测所述钠储存容器内的液位。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述钠管道泄漏模拟段、钠流量监测器、钠压力监测器设置于工艺间内，所述工艺间内设置有监测与控制系统，用于监测所述钠泄漏后钠燃烧期间工艺间内的温度、压力和钠气溶胶浓度中的至少一种的变化。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述监测与控制系统，与所述钠流量监测器、钠压力监测器连接，用于获取所述钠管道泄漏模拟段前后钠流量、压力的变化。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述监测与控制系统与所述加热部连接，所述监测与控制系统被设置成监测钠回路的温度并控制所述加热部的加热温度。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述监测与控制系统与所述钠驱动器连接，所述监测与控制系统被设置成调节所述钠驱动器以控制所述钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜海鸥，石文涛，王荣东，王国芝，申凤阳，朴君，常一狄，姚泽文，韩新梅，徐永兴，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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