一种粘土岩岩芯辐照和热试验装置的制作方法

本发明属于核技术领域，具体涉及一种粘土岩岩芯辐照和热试验装置。

背景技术：

高水平放射性废物(以下简称高放废物)因其放射性强、毒性大、半衰期长、发热量高等特性，为科学、技术与工程层面的最终安全处置带来了极大挑战。《中华人民共和国放射性污染防治法》第四十三条中明确规定“我国高水平放射性废物采用集中的深地质处置”，即将高放废物埋置于300～1000m深度范围内稳定的地质体中(粘土岩)，保证在其放射性衰变完全期间与人类生存环境隔离的深地质处置方式。

以粘土岩为主岩的高放废物地质处置，主要通过粘土岩的优秀性质来实现对高放废物的隔离、包容和阻滞。由于所处置的高放废物本身的特性，废物周围的粘土岩必然会受到来自废物的放射性衰变和衰变热的影响，这将影响废物周围粘土岩的性质，特别是其对放射性废物的隔离、包容和阻滞功能。故高放废物地质处置安全评价和安全分析需要关注辐射和热对粘土岩性能的影响，在最终处置之前，通过试验或处理获得辐照和热作用的粘土岩样品并开展相关的性能评价研究工作。

现有技术中，还没有开展粘土岩辐照和热的相关容器。所以需要提供一种在辐照和热试验条件下，可用于对粘土岩岩芯开展试验或处理的耐辐照和耐热密封装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种粘土岩岩芯辐照和热试验装置，其目的是提供一种可在辐照和热试验条件下，对粘土岩岩芯开展试验或处理的耐辐照和耐热密封装置，以便于获得受到辐照和热作用的粘土岩岩芯，为实验室粘土岩岩芯辐照和热性能评价提供样品。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种粘土岩岩芯辐照和热试验装置，所述装置包括：储存罐、密封盖和密封阀；

所述储存罐顶部和密封盖通过法兰密封连接；

所述密封阀与密封盖焊接。

进一步的，所述密封阀为全金属波纹管密封阀。

进一步的，所述法兰为刀口法兰，包括刀口法兰上、刀口法兰下和无氧铜垫片。

进一步的，所述储存罐、密封盖、法兰、密封阀都为耐辐照、耐腐蚀和耐热全金属。

进一步的，所述储存罐厚度为2mm。

进一步的，所述储存罐为圆柱体或长方体。

进一步的，所述装置还包括吊环，所述吊环对称安装在密封盖上。

本发明的效果在于，采用本发明所述的装置有以下优点：

1.装置由全金属抗腐蚀耐辐照耐热金属制成，密封盖与储存罐通过法兰实现密封，稳定性高、操作简便、可重复利用，可稳定的用于辐照和热相关试验。

2.安装的密封阀可用于装置的密封检漏，实现试验前惰性气体的充入和对辐照和热试验中产生的气体的导出分析。

3.装置采用耐辐照、耐腐蚀和耐热全金属，罐底与罐体焊接而成，容器整体厚度2mm，在保证整体性能和强度的情况下可很好的实现试验过程中辐照和热的导入。

4.该装置设计紧凑，密封阀与密封盖一体连接，连接简单，可靠性高，易于实现密封，便于捡漏和气体的充入导出，容器小巧轻便，便于运输和开展试验。

附图说明

图1是本发明所述装置一实施例的立体图；

图2是图1中所述装置一实施例的主视图；

图3是图1中所述装置一实施例的俯视图；

图4是图1中所述装置操作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参阅图1-3所示，图1是本发明所述装置一实施例的立体图，图2是图1中所述装置一实施例的主视图，图3是图1中所述装置一实施例的俯视图。所述装置包括：储存罐1、密封盖3和密封阀4。

所述储存罐1整体焊接而成。

所述储存罐1顶部和密封盖3通过法兰2密封连接，稳定性高、操作简便、可重复利用，可稳定的用于辐照和热相关试验。

所述法兰2为刀口法兰，包括刀口法兰下21、无氧铜垫片22和刀口法兰上23。刀口法兰上23位于密封盖3下部，刀口法兰下21在所述储存罐1上部，螺丝孔眼位于所述密封盖3和所述储存罐1上，通过螺丝6压紧位于法兰2中部的无氧铜垫片22实现密封。所述螺丝6沿所述密封盖3外檐均匀分布。

所述密封阀4一端与密封盖3焊接。具体的，所述密封阀4为全金属波纹管密封阀。密封阀4采用波纹管密封的设计，完全消除了普通阀门阀杆填料密封老化快、易泄露的缺点。双重的密封设计(波纹管+填料)，若波纹管失效，阀杆填料也会避免外泄漏，并符合国际密封标准，减少了维修费用及频繁的维修保养。

所述密封阀4第二端与待用仪器连接，在不同的情况下连接的仪器不同。如，当在对所述装置进行密封检漏阶段，所述密封阀4第二端可与充气装置相连接，向装置内充入惰性气体，保压检漏。在试验结束后，所述密封阀4第二端可连接压力表和气体导出接口，进行压力测试和气体导出分析。

所述储存罐1、密封盖3、法兰2、密封阀4都为耐辐照、耐腐蚀和耐热全金属。优选的，所述储存罐厚度为2mm，在保证整体性能和强度的情况下可很好的实现试验过程中辐照和热的导入。

为了方便方便挂吊开展辐照和热试验所述装置还包括吊环5，所述吊环5对称安装在密封盖3上。

所述储存罐1为圆柱体或长方体。在一个具体的实施例中，所述外壳为圆柱体。在其他实施例中，所述外壳还可以为长方体，本发明在此不做限定。

参阅图4，图4为图1中所述装置操作流程示意图。在一个具体的实施例中，当采用本发明所提供的粘土岩岩芯辐照和热试验装置进行试验时，包括如下步骤：

首先，将需研究的粘土岩岩芯放入装置中，将密封盖3连接刀口法兰1密封装置。然后，通过密封阀4向装置内充入惰性气体，进行保压检漏。装置顶面设计有吊环5，将装有粘土岩岩芯且密封连接好的装置安置在辐照厂房内开展辐照试验或放置在烘箱内进行加热试验。试验完成后，装置的密封阀可连接压力表和气体导出接口，进行压力测试和气体导出分析。

密封盖3与法兰2可反复拆卸，将密封盖3从装置上部拆卸下，最后将装置内的粘土岩岩芯取出分析和开展相关试验研究。

区别于现有技术，本发明提供的粘土岩岩芯辐照和热试验装置，可在辐照和热试验条件下，对粘土岩岩芯开展试验或处理的，从而获得受到辐照和热作用的粘土岩岩芯，为实验室粘土岩岩芯辐照和热性能评价提供样品。该装置采用耐辐照、耐腐蚀和耐热全金属制成，整体厚度2mm，在保证整体性能和强度的情况下可很好的实现试验过程中辐照和热的导入。且该装置设计紧凑，密封阀与密封盖一体连接，连接简单，可靠性高，易于实现密封，便于捡漏和气体的充入导出，容器小巧轻便，便于运输和开展试验。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。