[发明专利]高温高压一、二回路联动运行的综合动水腐蚀试验装置

说明书

本发明公开了高温高压一、二回路联动运行的综合动水腐蚀试验装置及其试验方法，该试验装置包括一回路系统和二回路系统；所述一回路系统和二回路系统均包括主回路系统；其中，一回路系统为闭环系统，在主泵入口处设置稳压器以蒸汽稳压的方式实现一回路压力的原型模拟，且一回路系统的主回路系统通过多种模拟体及各类设备的串联和/或并联关系形成多环路系统，实现各类模拟体不同试验参数的模拟；二回路系统通过稳压装置实现二回路压力的原型模拟；二回路系统的主回路系统实现蒸汽发生器模拟体二次侧不同试验参数的模拟。本发明能够模拟核反应堆一、二回路运行工况条件和水化学工艺条件开展腐蚀试验评估，利于探寻有效的核反应堆系统安全可靠运行的解决对策。

技术领域

本发明涉及核能技术领域，具体涉及高温高压一、二回路联动运行的综合动水腐蚀试验装置。

背景技术

核反应堆的结构材料、关键设备的典型结构及其制造工艺在水化学环境中的腐蚀性能是反应堆材料性能研究的重要内容，直接关系到反应堆冷却剂压力边界的完整性以及反应堆系统的安全可靠运行。

材料在冷却剂动态高速循环流动的条件下(动水条件)和冷却剂静止不流动的条件下(静水条件)的腐蚀机理存在差异。动水腐蚀试验是目前最有效的对材料腐蚀进行堆外工程模拟和深入研究的技术手段，其不仅能模拟设备及材料的温度、压力、流速及水化学环境对核反应堆结构材料进行长期腐蚀考验，还可向介质中通过添加所关注的腐蚀产物成分，研究其在试验区内的迁移、沉积、隐匿和返回等物理化学行为，有助于掌握材料腐蚀行为和水化学变迁规律，利于探寻相应有效的工程解决对策。

根据核反应堆结构材料的原型服役环境特点，开展针对性的研究方能得出有代表意义的工程实验数据，为工程化应用提供技术支持。因此，模拟核反应堆一、二回路运行工况条件和水化学工艺条件开展腐蚀试验评估，是核反应堆结构材料以及关键设备典型结构及其制造工艺研究中不可缺少的一项重要环节。

发明内容

本发明提供了高温高压一、二回路联动运行的综合动水腐蚀试验装置，本发明能够实现反应堆多种关键设备材料及典型结构不同原型热工参数的同时模拟以及一、二回路系统各类水化学环境的模拟。

本发明通过下述技术方案实现：

高温高压一、二回路联动运行的综合动水腐蚀试验装置，该试验装置包括一回路系统和二回路系统；所述一回路系统和二回路系统均包括主回路系统；其中，一回路系统为闭环系统，在主泵入口处设置稳压器以蒸汽稳压的方式实现一回路压力的原型模拟，且一回路系统的主回路系统通过多种模拟体及各类设备的串联和/或并联关系形成多环路系统，实现各类模拟体不同试验参数的模拟；二回路系统通过稳压装置实现二回路压力的原型模拟；二回路系统的主回路系统实现蒸汽发生器模拟体二次侧不同试验参数的模拟。

优选的，本发明的一回路系统的主回路系统包括蒸汽发生器模拟体一次侧、模拟体A、模拟体B和模拟体C、主泵、主加热器、预热器和一回路稳压器；其中，试验介质从主泵出口经主加热器加热后分为两条支路，第一条支路的试验介质通过流量调节后进入模拟体A，模拟体A的出口介质部分分流至蒸汽发生器模拟体一次侧，其余介质通过流量调节后与模拟体B出口介质、蒸汽发生器模拟体一次侧出口介质混合，再返回主泵入口；第二条支路的试验介质通过流量调节后进入模拟体C，然后经预热器二次加热进入模拟体B，模拟体B的出口介质在与模拟体A分流介质和蒸汽发生器模拟体一次侧出口介质混合后返回主泵入口。

优选的，本发明的一回路系统还包括一回路水质调节系统，所述一回路水质调节系统包括冷却设备、净化模块、一回路补水泵、一回路补给水制备模块和一回路加药管线；从主泵出口分流部分介质经冷却设备冷却后，进入水质净化模块净化后返回主泵入口；经一回路补给水制备模块制备的补给水通过一回路补水泵补入一回路系统；一回路补水泵入口处设置一回路加药管线，用于化学药剂的添加。