[发明专利]一种地质处置近场工程屏障材料研究用气体测试系统

说明书

本发明涉及一种地质处置近场工程屏障材料研究用气体测试系统。系统包括金属容器、三通、压力表和质谱仪；所述三通包括指向标开关、第一快接头和第二快接头，所述第一快接头和第二快接头分别与三通中的第一接口、第二接口焊接；所述金属容器包括阀门，所述阀门与第一快接头连接；所述质谱仪的进气毛细管与第二快接头连接；所述压力表与所述三通的第三接口连接。本发明的系统可以用于模拟高水平放射性废物地质处置中近场工程屏障系统在辐射或热作用下气体的产生和消耗的演化规律的研究。

技术领域

本发明属于放射性废物处理处置技术领域，具体涉及一种地质处置近场工程屏障材料研究用气体测试系统。

背景技术

在放射性废物的处理处置中，由于其自身的特点，即带有放射性，并且还伴随核素衰变释热的存在。例如，高水平放射性废物(HLW)的深地质处置中，在处置库关闭后，整个工程屏障材料(缓冲材料和金属包装容器)处于密闭的空间中，且由于废物体很强的放射性和较高的辐射衰变热，故而工程屏障材料将长期暴露在射线照射和高温作用中。对于缓冲材料来讲，在射线和高温作用下，其材料中的水分、微生物甚至缓冲材料本身会发生分解而产生某些气体；而对于金属包装容器，在上述两种作用下，可能加速其腐蚀，而腐蚀会消耗一些气体(如O₂)，也可能产生一些气体(如H₂)。气体的产生和消耗一方面会影响近场氧化还原环境，进而会影响核素迁移等过程；另一方面如果近场中聚集大量的气体(尤其是H₂)，这将严重影响整个处置库的安全性。因此，需要建立气体测试系统，用以研究近场条件下气体的演化规律。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种地质处置近场工程屏障材料研究用气体测试系统，能研究高放废物地质处置库近场条件下气体的演化规律。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种地质处置近场工程屏障材料研究用气体测试系统，所述系统包括：金属容器、三通、压力表和质谱仪；

所述三通包括指向标开关、第一快接头和第二快接头，所述第一快接头和第二快接头分别与三通中的第一接口、第二接口焊接；

所述金属容器包括阀门，所述阀门与第一快接头连接；

所述质谱仪的进气毛细管与第二快接头连接；

所述压力表与所述三通的第三接口连接。

进一步的，所述第一快接头与第二快接头相配套。

进一步的，所述金属容器包括：金属空心圆柱体、第一法兰、第二法兰；

第一法兰和第二法兰配套，其直径大于金属空心圆柱体，在其边沿按预设间距套取有安装螺栓的孔；

第一法兰中心设置与金属空心圆柱体内径大小一致的圆孔，在与第二法兰对接面靠近边沿处加工有凹槽；

第二法兰中心焊接阀门，在与第一法兰凹槽对应的位置加工有刀口；

将金属空心圆柱体、第一法兰、第二法兰组装，从而获得金属密封容器。

进一步的，所述金属容器还包括一对吊耳，所述吊耳在第二法兰上且对称分布在阀门两侧。

进一步的，气体测试过程包括：

首先开启质谱仪，并进行本底气体的测试；

然后使用卡箍将压力表与金属容器连接起来进行金属容器内压力的测试；

最后用卡箍将质谱仪的进气口和压力表连接起来进行金属容器内气体的测试。

进一步的，在气体测试前还包括对压力表进行合格检查。

进一步的，对压力表进行合格检查具体包括：