【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核电站，更具体地说，涉及一种放射性包壳管芯轴模拟试验装置及芯轴模拟试验方法。
技术介绍
1、在核电站反应堆中，放射性包壳管作为防止放射性物质泄漏的第一道屏障，由于在工作期间长时间接受高剂量中子照射、高温、冷却剂以及裂变产物的腐蚀等，其材料易发生辐照脆化、肿胀、蠕变、腐蚀等损伤，导致材料多种性能下降。当核电站反应堆发生事故时，如反应性引入事故，反应堆内功率急剧上升，芯块温度快速升高，会瞬间膨胀挤压放射性包壳管，产生较大的载荷，进而可能造成燃料棒的失效。
2、相比于环向拉伸试验，芯轴试验可以更加准确的反应放射性包壳管的真实工况，模拟芯块、放射性包壳管之间的机械力相互作用。目前对放射性包壳管的芯轴模拟试验较少，无法准确获得事故情况下放射性包壳管的各种性能参数，对放射性包壳管在反应堆中的安全运行具有一定的影响。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种放射性包壳管芯轴模拟试验装置及芯轴模拟试验方法。
2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种放射性包壳管芯轴模拟试验装置，包括间隔设置的热室前区以及热室；所述热室的内部设有试验机架、用于测量放射性包壳管的应力参数和/或形变参数的引伸计以及安装在所述试验机架上的高温炉和包壳管固定装置，所述包壳管固定装置将放射性包壳管固定在所述高温炉的内部；所述引伸计安装于所述试验机架上并对应高温炉内的放射性包壳管。
3、在一些实施例中，还包括储能器；所述试验机架包括底
4、在一些实施例中，所述包壳管固定装置第一连接杆以及第二连接杆；所述第二连接杆安装于所述底座上，所述第一连接杆与所述储能器相连接，并在所述横梁的带动下沿其自身的轴向可移动地设置。
5、在一些实施例中，所述第一连接杆以及所述第二连接杆间隔设置，且所述第一连接杆的轴线与所述第二连接杆的轴线在一条直线上。
6、在一些实施例中，所述第二连接杆的端部设有一定位凹槽，所述定位凹槽位于所述第二连接杆的轴心位置。
7、在一些实施例中，所述包壳管固定装置包括柱塞以及模拟芯块，所述柱塞呈楔形，并安装于所述第一连接杆的端部，所述柱塞与模拟芯块抵接，所述模拟芯块安装于放射性包壳管中。
8、在一些实施例中，所述柱塞与所述第一连接杆通过螺纹连接的方式连接在一起。
9、在一些实施例中，所述柱塞可包括端部以及尾部，所述端部的尺寸小于所述尾部的尺寸，所述模拟芯块包括呈圆柱状的芯块本体以及设置于所述芯块本体中心的孔道，所述孔道的内径小于所述尾部的尺寸。
10、还提供一种芯轴模拟试验方法，用于放射性包壳管芯轴模拟试验装置，包括：
11、s1：试验前准备；
12、s2：对热室中的高温炉进行预热并保温；
13、s3：通过储能器进行放射性包壳管芯轴模拟试验并通过引伸计记录参数；
14、所述步骤s1可包括以下子步骤：
15、s11：转运放射性包壳管，通过铅罐将带有放射性的放射性包壳管转运至热室内；
16、s12：安装放射性包壳管以及模拟芯块，通过机械手将模拟芯块安装于带有放射性的放射性包壳管中，并将放射性包壳管和模拟芯块的组合体安装在样品安装台上；
17、s13：调节横梁的位置，使得柱塞的端部位于芯块本体中心的孔道中。
18、在一些实施例中，所述步骤s2可包括以下子步骤：
19、s21：通过机械手关闭并锁紧高温炉；
20、s22：在热室前区的主机、温度控制单元以及电气柜上设置应变速率、温度等试验参数，在到达指定温度并保温30min；
21、所述步骤s3可包括以下子步骤：
22、s31：储能器瞬间将能量通过轴向载荷的方式传递给第一连接杆，使得柱塞穿过模拟芯块，并使得模拟芯块作用于放射性包壳管内壁；
23、s32：引伸计实时监测放射性包壳管的外径随时间的变化，直接其破裂或达预定终止条件，试验结束。
24、实施本专利技术至少具有以下有益果：由于包壳管固定装置将放射性包壳管固定在所述高温炉的内部，引伸计安装于所述试验机架上并对应高温炉中内的放射性包壳管；该放射性包壳管芯轴模拟试验装置能够更好地模拟反应堆事故时的环境，并通过引伸计测量放射性包壳管的应力参数和/或形变参数等，从而获取事故情况下放射性包壳管的真实性能数据，更加有力地支撑新燃料研发和现役压水堆的安全稳定运行。
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1.一种放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，包括间隔设置的热室前区(10)以及热室(30)；所述热室(30)的内部设有试验机架(31)、用于测量放射性包壳管的应力参数和/或形变参数的引伸计(34)以及安装在所述试验机架(31)上的高温炉(32)和包壳管固定装置(33)，所述包壳管固定装置(33)将放射性包壳管固定在所述高温炉(32)的内部；所述引伸计(34)安装于所述试验机架(31)上并对应所述高温炉(32)内的放射性包壳管。
2.根据权利要求1所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，还包括储能器(35)；
3.根据权利要求2所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，所述第一连接杆(332)以及所述第二连接杆(333)间隔设置，且所述第一连接杆(332)的轴线与所述第二连接杆(333)的轴线在一条直线上。
5.根据权利要求3所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，所述第二连接杆(333)的端部设有一定位凹槽(3331)，所述定位凹槽(33
6.根据权利要求3所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，所述包壳管固定装置(33)包括柱塞(334)以及模拟芯块(335)，所述柱塞(334)呈楔形，并安装于所述第一连接杆(332)的端部，所述柱塞(334)与模拟芯块(335)抵接，所述模拟芯块(335)安装于放射性包壳管中。
7.根据权利要求6所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，所述柱塞(334)与所述第一连接杆(332)通过螺纹连接的方式连接在一起。
8.根据权利要求6所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，
9.一种芯轴模拟试验方法，用于放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的芯轴模拟试验方法，其特征在于，所述步骤S2可包括以下子步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，包括间隔设置的热室前区(10)以及热室(30)；所述热室(30)的内部设有试验机架(31)、用于测量放射性包壳管的应力参数和/或形变参数的引伸计(34)以及安装在所述试验机架(31)上的高温炉(32)和包壳管固定装置(33)，所述包壳管固定装置(33)将放射性包壳管固定在所述高温炉(32)的内部；所述引伸计(34)安装于所述试验机架(31)上并对应所述高温炉(32)内的放射性包壳管。
2.根据权利要求1所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，还包括储能器(35)；
3.根据权利要求2所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的放射性包壳管芯轴模拟试验装置，其特征在于，所述第一连接杆(332)以及所述第二连接杆(333)间隔设置，且所述第一连接杆(332)的轴线与所述第二连接杆(333)的轴线在一条直线上。
5.根据权利要求3所述的放射性包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚霄，尧佳慧，王太洲，庞建华，李弘宇，张勇，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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