一種用于鋯合金i-scc試驗的碘氣分壓裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種用于鋯合金I?SCC試驗的碘氣分壓裝置，包括一個油浴槽，在油浴槽中注入有加熱用油，在所述油浴槽內安裝有一個玻璃容器，玻璃容器具有一個進氣口、一個出氣口，玻璃容器浸沒在加熱用油下方，所述進氣口與出氣口位于同一水平面。本實用新型由于進氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩定，避免了傳統的加熱方法形成的氣壓不穩定，局部碘氣固化的現象。
【專利說明】
一種用于鋯合金卜see試驗的砩氣分壓裝置
技術領域
[0001]本發明涉及反應堆核材料試驗領域，具體是一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置。【背景技術】
[0002]水冷核動力反應堆中，錯合金被用作核燃料元件包殼材料。反應堆運行時元件芯體燃料會釋放出放射性裂變氣體，其中裂變產物碘(I)與應力的作用會導致鋯合金包殼材料發生應力腐蝕開裂(SCC)，該現象稱為碘致應力腐蝕開裂(1-SCC)，在1-SCC情況下鋯合金包殼會產生裂紋使其塑性降低，進而引起鋯包殼的脆斷破損、導致放射性物質外泄，可能造成重大的安全隱患。
[0003]在反應堆燃料循環壽期內就曾發現存在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境。鋯合金與其它材料的SCC試驗條件有很大不同，而普通的SCC試驗裝置不能滿足鋯合金1-SCC試驗的要求，需要特殊的碘氣體環境產生裝置保證試驗環境條件。
[0004]經專利查新，未檢索到任何具有類似功能的鋯合金1-SCC試驗裝置的文字記載。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供應用于一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，解決目前的碘氣產生裝置存在的氣流不均勻、氣壓、流速不穩定的問題。
[0006]本發明的目的通過下述技術方案實現:
[0007]—種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，包括一個油浴槽，在油浴槽中注入有加熱用油，在所述油浴槽內安裝有一個玻璃容器，玻璃容器具有一個進氣口、一個出氣口， 玻璃容器浸沒在加熱用油下方，所述進氣口與出氣口位于同一水平面。本發明通過一個油浴槽作為裝置的加熱的裝置，在油浴槽內注入加熱用油，通過循環管路和自動控制油溫的裝置來實現油浴槽內的加熱用油保持穩定的溫度，在油浴槽內安裝一個玻璃容器，以玻璃容器作為碘氣的產生裝置，將碘單質放入到玻璃瓶中，然后利用加熱用油來對玻璃瓶進行恒定加熱，本發明的特點是將進氣口和出氣口設置在玻璃容器的兩側，且處于同一水平高度，在均勻的加熱過程中，碘單質升華形成的碘氣與緩緩進入的攜帶氣體進行混合，并緩緩地從出氣口排出，由于進氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩定，避免了傳統的加熱方法形成的氣壓不穩定，局部碘氣固化的現象。
[0008]所述的進氣口、出氣口均穿過油浴槽，在進氣口與油浴槽之間、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置有一個加料管，在加料管上設置有旋轉開關，還包括一個與加料管相匹配的進料漏斗。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，通過設置一個加料管，加料管配置一個加料漏斗，在加料管上設置一個旋轉開關，通過旋轉開關的動作來控制加料的動作，方便實用。
[0010]所述的玻璃容器與進氣口、玻璃容器與出氣口的連接處為平滑的曲面。通過曲面作為進氣口、出氣口的過渡面，可以盡量減少氣體流動所產生的渦流，有利于氣體的穩定，避免在棱角處出現的碘氣固化形成碘單質。
[0011]本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
[0012]I本發明一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，在油浴槽內安裝一個玻璃容器，以玻璃容器作為碘氣的產生裝置，將碘單質放入到玻璃瓶中，然后利用加熱用油來對玻璃瓶進行恒定加熱，本發明的特點是將進氣口和出氣口設置在玻璃容器的兩側，且處于同一水平高度，在均勻的加熱過程中，碘單質升華形成的碘氣與緩緩進入的攜帶氣體進行混合，并緩緩地從出氣口排出，由于進氣口和出氣口處于同一水平高度，氣體的流向不會發生改變，不會形成渦流，形成的碘氣氣壓均勻、流速穩定，避免了傳統的加熱方法形成的氣壓不穩定，局部碘氣固化的現象；
[0013]2本發明一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，設備簡單，只需要本發明特殊形狀的玻璃瓶體和油浴槽配合;碘氣瓶產生裝置與油浴槽自行鏈接，不需要輔助設備;碘氣體發生裝置的整體均置于油液面下，保證了碘氣體全程不凝結，不會造成油由于碘凝結導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，方便在試驗任意時段補充碘介質；
[0014]3本發明一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，以滿足不同碘分壓氣體環境的要求;本發明的設計滿足氣體的進出及添加碘固體顆粒的需求，且能夠保證具有易凝結特性的碘不在該碘氣體發生裝置上凝結，按照本發明加工的裝置，能夠滿足鋯合金在碘氣體環境中的常規碘分壓氣體環境要求，且本發明形式簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明結構示意圖。
[0016]附圖中標記及相應的零部件名稱:
[0017]I一油浴槽，2—加熱用油，3—玻璃容器，4一進氣口，5—出氣口，6 —H形密封圈，7—加料管，8—旋轉開關，9 一進料漏斗。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。實施例
[0019]如圖1所示的原理圖，一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，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內安裝有一個玻璃容器3,玻璃容器3具有一個進氣口 4、一個出氣口 5,進氣口 4、出氣口 5均穿過油浴槽1，在進氣口 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，進氣口 4與出氣口 5位于同一水平面;在玻璃容器3上還設置有一個加料管7，在加料管7上設置有旋轉開關8，還包括一個與加料管7相匹配的進料漏斗9; 玻璃容器3與進氣口 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，以控制氣流大小;硅膠管的另外一端連接至本發明的進氣口 4，從加料管8中添入一定量的碘顆粒，關閉旋轉開關8;打開油浴槽1的開關，按設定溫度開始加熱，則出氣口 5將會產生相應碘分壓的氣體;旋開氬氣瓶開關，一定流量的氬氣將攜帶一定碘分壓的碘氣體從出口導出，連接至需要通入碘分壓氣體的環境箱內。
[0020]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，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)內安裝有一個玻璃容器(3)，玻璃容器(3)具有一個進氣口(4)、一個出氣口(5)，玻璃容器(3)浸沒在加熱用油(2)下方，所述進氣口(4)與出氣口(5)位于同一水平面。2.根據權利要求1所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，其特征在于:所述的進氣口(4)、出氣口(5)均穿過油浴槽(I)，在進氣口(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.根據權利要求1所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，其特征在于:在所述的玻璃容器(3)上還設置有一個加料管(7)，在加料管(7)上設置有旋轉開關(8)，還包括一個與加料管(7)相匹配的進料漏斗(9)。4.根據權利要求1至3中任意一項所述的一種用于鋯合金1-SCC試驗的碘氣分壓裝置，其特征在于:所述的玻璃容器(3)與進氣口(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】中國核動力研究設計院