[发明专利]一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置

说明书

本发明涉及一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，其包括可伸入高温熔盐中的高温熔盐内窥镜，大直径套筒固定在套筒法兰上，小直径套筒在大直径套筒的内部贯穿套筒法兰可移动安装，大直径套筒和小直径套筒之间形成环形的冷却气流动空间，观察窗为固定连接在小直径套筒的最前端的透光材料，视频光纤在小直径套筒的内部延伸并连接观察窗，小直径套筒和视频光纤之间形成环形的惰性气体流动空间。据本发明的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，采用耐高温熔盐腐蚀的可视化技术来直接观测熔盐泵等内部部件的腐蚀情况，不易受熔盐腐蚀和流动等环境干扰，并满足工业应用的要求。

技术领域

本发明涉及熔盐，更具体地涉及一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置。

背景技术

熔盐包括碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物以及低熔点氧化物。经过成分合理配比后的熔盐具有良好的稳定性、热物性、工作温度范围宽等特点，因此被用作核能熔盐堆、太阳能光热发电的传蓄热介质。

高温熔盐的运行温度高，熔盐腐蚀性强，易引起金属材料腐蚀，产生大量金属阳离子进入熔盐形成腐蚀产物，因此经过一定时间腐蚀后金属管道或部件会发生腐蚀减薄，设置腐蚀穿孔导致泄露，引起安全事故。因此，有必要对这些长期与熔盐接触的金属管道或部件进行定期监测，来保障设备的安全运行。

目前在核电、石化等行业的油气、水体系下的在线监测方法为电化学探针法，是利用测量探头电极的电流变化来计算腐蚀速率。操作方法是将电化学探针插入到系统管道溶液内，施加一定规律的电压信号到电化学探针的电极上，接收并记录下电流变化的反馈信号，再根据电化学相关公式计算出腐蚀速率值。但是流动熔盐会干扰电化学信号使监测数值出现较大偏差，并且电极材料耐高温熔盐耐蚀能力有限，无法持续进行高温熔盐腐蚀监测，目前尚未在高温熔盐环境中得到实际应用。因此，电化学方法由于易受溶液腐蚀环境和流动等因素的干扰，需要结合常规腐蚀试验进行进一步的验证，因此基于这类方法获得的监测结果不够直观。

发明内容

为了解决上述现有技术中的高温熔盐的监测结果不直观等问题，本发明提供一种适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置。

根据本发明的适用于高温熔盐环境的可视化在线监测装置，其包括可伸入高温熔盐中的高温熔盐内窥镜，高温熔盐内窥镜包括套筒法兰、大直径套筒、小直径套筒、观察窗和视频光纤，其中，大直径套筒固定在套筒法兰上，小直径套筒在大直径套筒的内部贯穿套筒法兰可移动安装，大直径套筒和小直径套筒之间形成环形的冷却气流动空间，观察窗为固定连接在小直径套筒的最前端的透光材料，视频光纤在小直径套筒的内部延伸并连接观察窗，小直径套筒和视频光纤之间形成环形的惰性气体流动空间。

优选地，当高温熔盐为氯化物熔盐时，观察窗的材料为石英或蓝宝石。

优选地，当高温熔盐为氟化物熔盐时，观察窗的材料为碳化硅单晶。

优选地，惰性气体出口设置于邻近观察窗的位置以利用惰性气体的高压气旋对观察窗进行吹扫冲洗。

优选地，惰性气体进口设置于小直径套筒的尾端，惰性气体出口设置于小直径套筒的邻近观察窗的前端，惰性气体在惰性气体流动空间中螺旋形流动。

优选地，冷却气进口设置于大直径套筒的远离套筒法兰的末端，冷却气出口设置于大直径套筒的邻近套筒法兰的末端，循环冷却气在冷却气流动空间中螺旋形流动。

优选地，冷却气流动空间和/或惰性气体流动空间中填充有保温棉。

优选地，观察窗通过小直径套筒的最前端的螺纹口固定并卡套密封。

优选地，该可视化在线监测装置还包括母管、支管和隔离阀，其中，支管从母管引出，隔离阀被安装在支管上，高温熔盐内窥镜通过套筒法兰安装在隔离阀上。

优选地，该可视化在线监测装置还包括与高温熔盐内窥镜的视频光纤连接的视频输出端。