本技術(shù)涉及反應(yīng)堆模擬實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種核反應(yīng)堆一回路氣泡電導(dǎo)探針的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)中，lfr(lead?based?fast?reactor，鉛基快堆)堆芯一回路循環(huán)流動(dòng)的是高溫低壓的液態(tài)鉛基金屬，而二回路循環(huán)流動(dòng)的是低溫高壓的液態(tài)水。sgtr(steamgenerator?tube?rupture，蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂)事故發(fā)生時(shí)，由于液態(tài)鉛基金屬與水之間存在壓差，二回路的高壓過(guò)冷水就會(huì)向一回路的低壓液態(tài)鉛基金屬噴放，水射流與液態(tài)金屬的碰撞引起“水錘效應(yīng)”、液態(tài)水的快速汽化及水與高溫液態(tài)鉛鉍形成的蒸汽爆炸從而在一回路形成液態(tài)金屬與水蒸氣的兩相流動(dòng)，這可能會(huì)對(duì)反應(yīng)堆的安全構(gòu)成威脅。氣體在液態(tài)金屬環(huán)境中的兩相流動(dòng)行為與遷移機(jī)理是研究sgtr事故的一個(gè)必要的前提條件。

2、目前，研究氣體在液態(tài)水中兩相流動(dòng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)較為成熟，尤其是電導(dǎo)探針具有響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、機(jī)械性能良好、制作成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，是兩相流參數(shù)測(cè)量方法中應(yīng)用最為廣泛的一種。然而，鉛基金屬在高溫條件下具有強(qiáng)腐蝕性，疊加流動(dòng)條件下侵蝕效應(yīng)對(duì)于探針探頭的穩(wěn)定性帶來(lái)了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。一旦探針探頭表面的鍍膜被高溫液態(tài)鉛基金屬腐蝕侵蝕而導(dǎo)致脫落，則會(huì)導(dǎo)致探針測(cè)量誤差、嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致探針的完全失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種核反應(yīng)堆一回路氣泡電導(dǎo)探針的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)。

2、本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、本實(shí)用新型提供的一種核反應(yīng)堆一回路氣泡電導(dǎo)探針的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

4、測(cè)試罐本體，所述測(cè)試罐本體的外壁上設(shè)置有電阻加熱帶，所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部裝有液態(tài)鉛基金屬；

5、與所述測(cè)試罐本體連接，為所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試氣體的測(cè)試氣體注入系統(tǒng)；

6、與所述測(cè)試罐本體連接，為所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試溫度的加熱與溫度控制系統(tǒng)；

7、與所述測(cè)試罐本體連接，為所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試溶解氧濃度的溶解氧濃度控制系統(tǒng)。

8、進(jìn)一步地，所述測(cè)試氣體注入系統(tǒng)包括：測(cè)試氣體注入裝置、測(cè)試氣體注入閥門和測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶；所述測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶通過(guò)所述測(cè)試氣體注入閥門連接至所述測(cè)試氣體注入裝置；所述測(cè)試氣體注入裝置設(shè)置在所述測(cè)試罐本體的下方，將所述測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶中的測(cè)試氣體輸入至所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部。

9、進(jìn)一步地，所述測(cè)試氣體采用氦氣或二氧化碳。

10、進(jìn)一步地，所述加熱與溫度控制系統(tǒng)包括：熱電偶、溫度測(cè)量與控制單元，所述熱電偶插入至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部的液態(tài)鉛基金屬，所述溫度測(cè)量與控制單元分別與所述熱電偶、測(cè)試罐本體的外壁上的電阻加熱帶連接。

11、進(jìn)一步地，所述測(cè)試罐本體的上方設(shè)置有測(cè)試罐上封蓋，所述測(cè)試罐上封蓋采用多個(gè)螺栓與所述測(cè)試罐本體密封連接。

12、進(jìn)一步地，所述溶解氧濃度控制系統(tǒng)包括：溶解氧濃度傳感器、氧控氣體管路、溶解氧濃度測(cè)量與控制單元、氧控氣體存儲(chǔ)氣瓶；所述溶解氧濃度傳感器設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋并插入至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部的液態(tài)鉛基金屬，所述氧控氣體管路設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋，所述溶解氧濃度傳感器通過(guò)所述溶解氧濃度測(cè)量與控制單元和所述氧控氣體存儲(chǔ)氣瓶連接。

13、進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)還包括：電導(dǎo)探針測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電導(dǎo)探針測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括插入所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬的電導(dǎo)探針本體、采集電導(dǎo)探針信號(hào)的電導(dǎo)探針數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的控制電腦，所述電導(dǎo)探針本體通過(guò)所述電導(dǎo)探針數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接至所述控制電腦，所述控制電腦與所述氧控氣體管路連接，所述溶解氧濃度傳感器還通過(guò)所述溶解氧濃度測(cè)量與控制單元和所述控制電腦連接。

14、進(jìn)一步地，所述控制電腦還與所述氧控氣體管路連接，所述溶解氧濃度傳感器還通過(guò)所述溶解氧濃度測(cè)量與控制單元和所述控制電腦連接。

15、進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)還包括：排氣清洗系統(tǒng)，所述排氣清洗系統(tǒng)包括依次連接的測(cè)試罐排氣閥門、排氣自然冷卻管路、過(guò)濾器、測(cè)試罐排氣水洗容器、水洗容器排氣閥門，所述測(cè)試罐排氣閥門設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋，連通至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部。

16、進(jìn)一步地，所述測(cè)試罐本體的材質(zhì)為316l不銹鋼或316ti不銹鋼，所述測(cè)試罐本體的內(nèi)壁涂敷有陶瓷涂層。

17、實(shí)施本實(shí)用新型具有以下有益效果：

18、本實(shí)用新型為內(nèi)部裝有液態(tài)鉛基金屬的測(cè)試罐本體提供測(cè)試氣體注入系統(tǒng)、加熱與溫度控制系統(tǒng)、溶解氧濃度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在給定溫度和給定溶解氧濃度條件下對(duì)電導(dǎo)探針在鉛基液態(tài)金屬環(huán)境內(nèi)的工作穩(wěn)定性進(jìn)行長(zhǎng)周期的考驗(yàn)。

技術(shù)特征：

1.一種核反應(yīng)堆一回路氣泡電導(dǎo)探針的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試氣體注入系統(tǒng)包括：測(cè)試氣體注入裝置、測(cè)試氣體注入閥門和測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶；所述測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶通過(guò)所述測(cè)試氣體注入閥門連接至所述測(cè)試氣體注入裝置；所述測(cè)試氣體注入裝置設(shè)置在所述測(cè)試罐本體的下方，將所述測(cè)試氣體存儲(chǔ)氣瓶中的測(cè)試氣體輸入至所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試氣體采用氦氣或二氧化碳。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱與溫度控制系統(tǒng)包括：熱電偶、溫度測(cè)量與控制單元，所述熱電偶插入至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部的液態(tài)鉛基金屬，所述溫度測(cè)量與控制單元分別與所述熱電偶、測(cè)試罐本體的外壁上的電阻加熱帶連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試罐本體的上方設(shè)置有測(cè)試罐上封蓋，所述測(cè)試罐上封蓋采用多個(gè)螺栓與所述測(cè)試罐本體密封連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述溶解氧濃度控制系統(tǒng)包括：溶解氧濃度傳感器、氧控氣體管路、溶解氧濃度測(cè)量與控制單元、氧控氣體存儲(chǔ)氣瓶；所述溶解氧濃度傳感器設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋并插入至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部的液態(tài)鉛基金屬，所述氧控氣體管路設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋，所述溶解氧濃度傳感器通過(guò)所述溶解氧濃度測(cè)量與控制單元和所述氧控氣體存儲(chǔ)氣瓶連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)還包括：電導(dǎo)探針測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電導(dǎo)探針測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括插入所述測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬的電導(dǎo)探針本體、采集電導(dǎo)探針信號(hào)的電導(dǎo)探針數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的控制電腦，所述電導(dǎo)探針本體通過(guò)所述電導(dǎo)探針數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接至所述控制電腦。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電腦還與所述氧控氣體管路連接，所述溶解氧濃度傳感器還通過(guò)所述溶解氧濃度測(cè)量與控制單元和所述控制電腦連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)還包括：排氣清洗系統(tǒng)，所述排氣清洗系統(tǒng)包括依次連接的測(cè)試罐排氣閥門、排氣自然冷卻管路、過(guò)濾器、測(cè)試罐排氣水洗容器、水洗容器排氣閥門，所述測(cè)試罐排氣閥門設(shè)置在所述測(cè)試罐上封蓋，連通至所述測(cè)試罐本體內(nèi)部。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試罐本體的材質(zhì)為316l不銹鋼或316ti不銹鋼，所述測(cè)試罐本體的內(nèi)壁涂敷有陶瓷涂層。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種核反應(yīng)堆一回路氣泡電導(dǎo)探針的長(zhǎng)周期考驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：測(cè)試罐本體，測(cè)試罐本體的外壁上設(shè)置有電阻加熱帶，測(cè)試罐本體的內(nèi)部裝有液態(tài)鉛基金屬；與測(cè)試罐本體連接，為測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試氣體的測(cè)試氣體注入系統(tǒng)；與測(cè)試罐本體連接，為測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試溫度的加熱與溫度控制系統(tǒng)；與測(cè)試罐本體連接，為測(cè)試罐本體的內(nèi)部液態(tài)鉛基金屬提供測(cè)試溶解氧濃度的溶解氧濃度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在給定溫度和給定溶解氧濃度條件下對(duì)電導(dǎo)探針在鉛基液態(tài)金屬環(huán)境內(nèi)的工作穩(wěn)定性進(jìn)行長(zhǎng)周期的考驗(yàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉亞妮,羅雅云,汪韜,陳威林,陳忠村,金鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中廣核研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240311
技術(shù)公布日：2025/1/20