一種用于鋯合金i-scc試驗(yàn)的碘氣分壓裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種用于鋯合金I?SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，包括一個油浴槽，在油浴槽中注入有加熱用油，在所述油浴槽內(nèi)安裝有一個玻璃容器，玻璃容器具有一個進(jìn)氣口、一個出氣口，玻璃容器浸沒在加熱用油下方，所述進(jìn)氣口與出氣口位于同一水平面。本實(shí)用新型由于進(jìn)氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發(fā)生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩(wěn)定，避免了傳統(tǒng)的加熱方法形成的氣壓不穩(wěn)定，局部碘氣固化的現(xiàn)象。
【專利說明】
一種用于鋯合金卜see試驗(yàn)的砩氣分壓裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及反應(yīng)堆核材料試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]水冷核動力反應(yīng)堆中，錯合金被用作核燃料元件包殼材料。反應(yīng)堆運(yùn)行時元件芯體燃料會釋放出放射性裂變氣體，其中裂變產(chǎn)物碘(I)與應(yīng)力的作用會導(dǎo)致鋯合金包殼材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)，該現(xiàn)象稱為碘致應(yīng)力腐蝕開裂(1-SCC)，在1-SCC情況下鋯合金包殼會產(chǎn)生裂紋使其塑性降低，進(jìn)而引起鋯包殼的脆斷破損、導(dǎo)致放射性物質(zhì)外泄，可能造成重大的安全隱患。
[0003]在反應(yīng)堆燃料循環(huán)壽期內(nèi)就曾發(fā)現(xiàn)存在1-SCC對鋯包殼管造成的損傷(S.A.Nikulin.Corros1n Cracking of Zirconium Cladding Tubes (A Review).1.Methods of Study and Mechanisms of Fracture.Metal Science and Heat Treatment, Vol47, Nol-2, 2005:71-79.)。許多學(xué)者針對1-SCC問題展開了大量的研究 (S.B.Goryachev.1odine Induced SCC of Zr Alloys at Constant Strain Rate.Journal of Nuclear Materials, Vol.199, N0.1, 1992:50-60.ff.S.Ryu.A study on the 1dine-1nduced stress corros1n cracking of zircaloy-4 cladding(I).Journal of the Korean nuclear society.Vol.17,No3,Sep 1985:193-195.)。為研究錯合金包殼管在一定碘濃度氣體下的1-SCC狀況，需要對所研究的鋯合金材料試樣施加一定碘分壓氣氛環(huán)境。鋯合金與其它材料的SCC試驗(yàn)條件有很大不同，而普通的SCC試驗(yàn)裝置不能滿足鋯合金1-SCC試驗(yàn)的要求，需要特殊的碘氣體環(huán)境產(chǎn)生裝置保證試驗(yàn)環(huán)境條件。
[0004]經(jīng)專利查新，未檢索到任何具有類似功能的鋯合金1-SCC試驗(yàn)裝置的文字記載。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，解決目前的碘氣產(chǎn)生裝置存在的氣流不均勻、氣壓、流速不穩(wěn)定的問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，包括一個油浴槽，在油浴槽中注入有加熱用油，在所述油浴槽內(nèi)安裝有一個玻璃容器，玻璃容器具有一個進(jìn)氣口、一個出氣口， 玻璃容器浸沒在加熱用油下方，所述進(jìn)氣口與出氣口位于同一水平面。本發(fā)明通過一個油浴槽作為裝置的加熱的裝置，在油浴槽內(nèi)注入加熱用油，通過循環(huán)管路和自動控制油溫的裝置來實(shí)現(xiàn)油浴槽內(nèi)的加熱用油保持穩(wěn)定的溫度，在油浴槽內(nèi)安裝一個玻璃容器，以玻璃容器作為碘氣的產(chǎn)生裝置，將碘單質(zhì)放入到玻璃瓶中，然后利用加熱用油來對玻璃瓶進(jìn)行恒定加熱，本發(fā)明的特點(diǎn)是將進(jìn)氣口和出氣口設(shè)置在玻璃容器的兩側(cè)，且處于同一水平高度，在均勻的加熱過程中，碘單質(zhì)升華形成的碘氣與緩緩進(jìn)入的攜帶氣體進(jìn)行混合，并緩緩地從出氣口排出，由于進(jìn)氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發(fā)生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩(wěn)定，避免了傳統(tǒng)的加熱方法形成的氣壓不穩(wěn)定，局部碘氣固化的現(xiàn)象。
[0008]所述的進(jìn)氣口、出氣口均穿過油浴槽，在進(jìn)氣口與油浴槽之間、以及出氣口與油浴槽之間均安裝有H形密封圈。為了形成均勻的氣流方向，采用進(jìn)氣口、出氣口均穿過油浴槽的方式，利用H形密封圈作為油浴槽的密封件，解決了漏油的問題。
[0009]在所述的玻璃容器上還設(shè)置有一個加料管，在加料管上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)開關(guān)，還包括一個與加料管相匹配的進(jìn)料漏斗。為了便于加料，減少整個裝置加料所使用的時間和操作的難度，通過設(shè)置一個加料管，加料管配置一個加料漏斗，在加料管上設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)的動作來控制加料的動作，方便實(shí)用。
[0010]所述的玻璃容器與進(jìn)氣口、玻璃容器與出氣口的連接處為平滑的曲面。通過曲面作為進(jìn)氣口、出氣口的過渡面，可以盡量減少氣體流動所產(chǎn)生的渦流，有利于氣體的穩(wěn)定，避免在棱角處出現(xiàn)的碘氣固化形成碘單質(zhì)。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0012]I本發(fā)明一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，在油浴槽內(nèi)安裝一個玻璃容器，以玻璃容器作為碘氣的產(chǎn)生裝置，將碘單質(zhì)放入到玻璃瓶中，然后利用加熱用油來對玻璃瓶進(jìn)行恒定加熱，本發(fā)明的特點(diǎn)是將進(jìn)氣口和出氣口設(shè)置在玻璃容器的兩側(cè)，且處于同一水平高度，在均勻的加熱過程中，碘單質(zhì)升華形成的碘氣與緩緩進(jìn)入的攜帶氣體進(jìn)行混合，并緩緩地從出氣口排出，由于進(jìn)氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發(fā)生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩(wěn)定，避免了傳統(tǒng)的加熱方法形成的氣壓不穩(wěn)定，局部碘氣固化的現(xiàn)象；
[0013]2本發(fā)明一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，設(shè)備簡單，只需要本發(fā)明特殊形狀的玻璃瓶體和油浴槽配合;碘氣瓶產(chǎn)生裝置與油浴槽自行鏈接，不需要輔助設(shè)備;碘氣體發(fā)生裝置的整體均置于油液面下，保證了碘氣體全程不凝結(jié)，不會造成油由于碘凝結(jié)導(dǎo)致氣體通道堵塞的隱患;本裝置自身具有方便的碘添加通道，方便在試驗(yàn)任意時段補(bǔ)充碘介質(zhì)；
[0014]3本發(fā)明一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，以滿足不同碘分壓氣體環(huán)境的要求;本發(fā)明的設(shè)計(jì)滿足氣體的進(jìn)出及添加碘固體顆粒的需求，且能夠保證具有易凝結(jié)特性的碘不在該碘氣體發(fā)生裝置上凝結(jié)，按照本發(fā)明加工的裝置，能夠滿足鋯合金在碘氣體環(huán)境中的常規(guī)碘分壓氣體環(huán)境要求，且本發(fā)明形式簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:
[0017]I一油浴槽，2—加熱用油，3—玻璃容器，4一進(jìn)氣口，5—出氣口，6 —H形密封圈，7—加料管，8—旋轉(zhuǎn)開關(guān)，9 一進(jìn)料漏斗。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例
[0019]如圖1所示的原理圖，一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，包括一個油浴槽1，在油浴槽1中注入有加熱用油2,在所述油浴槽1內(nèi)安裝有一個玻璃容器3,玻璃容器3具有一個進(jìn)氣口 4、一個出氣口 5,進(jìn)氣口 4、出氣口 5均穿過油浴槽1，在進(jìn)氣口 4與油浴槽1之間、以及出氣口 5與油浴槽1之間均安裝有H形密封圈6;玻璃容器3浸沒在加熱用油2下方，距離加熱用油的表面至少5cm，進(jìn)氣口 4與出氣口 5位于同一水平面;在玻璃容器3上還設(shè)置有一個加料管7，在加料管7上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)開關(guān)8，還包括一個與加料管7相匹配的進(jìn)料漏斗9; 玻璃容器3與進(jìn)氣口 4、玻璃容器3與出氣口 5的連接處為平滑的曲面。使用時，首先將氬氣瓶出口連接硅膠管的一端，硅膠管上連接氣體流量計(jì)，以控制氣流大小;硅膠管的另外一端連接至本發(fā)明的進(jìn)氣口 4，從加料管8中添入一定量的碘顆粒，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)開關(guān)8;打開油浴槽1的開關(guān)，按設(shè)定溫度開始加熱，則出氣口 5將會產(chǎn)生相應(yīng)碘分壓的氣體;旋開氬氣瓶開關(guān)，一定流量的氬氣將攜帶一定碘分壓的碘氣體從出口導(dǎo)出，連接至需要通入碘分壓氣體的環(huán)境箱內(nèi)。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，其特征在于:包括一個油浴槽(I)，在油浴槽(I)中注入有加熱用油(2)，在所述油浴槽(I)內(nèi)安裝有一個玻璃容器(3)，玻璃容器(3)具有一個進(jìn)氣口(4)、一個出氣口(5)，玻璃容器(3)浸沒在加熱用油(2)下方，所述進(jìn)氣口(4)與出氣口(5)位于同一水平面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，其特征在于:所述的進(jìn)氣口(4)、出氣口(5)均穿過油浴槽(I)，在進(jìn)氣口(4)與油浴槽(I)之間、以及出氣口(5 )與油浴槽(I)之間均安裝有H形密封圈(6 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，其特征在于:在所述的玻璃容器(3)上還設(shè)置有一個加料管(7)，在加料管(7)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)開關(guān)(8)，還包括一個與加料管(7)相匹配的進(jìn)料漏斗(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗(yàn)的碘氣分壓裝置，其特征在于:所述的玻璃容器(3)與進(jìn)氣口(4)、玻璃容器(3)與出氣口(5)的連接處為平滑的曲面。
【文檔編號】G21C17/00GK205582511SQ201620372675
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】閆萌, 尹祁偉, 彭倩, 趙文金, 梁波, 王朋飛, 楊忠波
【申請人】中國核動力研究設(shè)計(jì)院