一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无损检测领域，具体涉及一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置。
【背景技术】
[0002]核电是一种清洁高效的能源，大力发展核电对我国国民经济的可持续发展有重大意义。目前，我国核电站主要采用压水堆。由于压水堆核电站的主要服役环境为高温高压水环境(280-325°C、8-16MPa)，因此诸如压力容器、主管道、蒸汽发生器等主要核电设备遭受苛刻的工作环境，构件材料可能发生严重的电化学腐蚀，这对核电站的安全运行构成巨威胁。研宄核电材料在高温高压水环境中的电化学腐蚀行为，对研宄腐蚀机理、腐蚀防护及材料选择等方面都具有重要意义。
[0003]电化学测试作为电化学腐蚀的重要测试手段，可以获取核电材料在高温高压水环境中的腐蚀动力学相关数据，为理解和推测材料腐蚀机制提供重要依据。声发射技术作为一种无损检测技术，因其能检测动态缺陷、实时、连续和在线监测等特点，适合于长期监测材料的腐蚀行为。通过对声发射信号和声发射源的分析，能更好的理解腐蚀机制。因此，将电化学测试和声发射技术结合起来，在高温高压水环境中使用两种监测技术同时监测，实现优势互补，这对材料在高温高压水环境中的腐蚀行为和机理的研宄十分必要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置，具有测试效果精确的优点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:包括顶部开口的釜体，釜体的顶部外侧侧壁上设置有下法兰，且釜体的顶部开口上设置有用于将其密闭的上法兰，上法兰上固定有将其贯穿的出气管、压力表、三根聚四氟乙烯管、温度传感器和进气管；
[0006]所述的三个聚四氟乙烯管内部分别固定有参比电极、对电极和波导杆；
[0007]所述的波导杆的顶端连接声发射传感器，底端连接工作电极；
[0008]所述的参比电极、对电极和波导杆的信号输出端连接至电化学工作站；声发射传感器的信号输出端还连接至声发射仪。
[0009]所述的出气管和进气管上均固定有阀门。
[0010]所述的出气管的长度小于进气管的长度。
[0011]所述的声发射传感器与声发射仪之间设置有前置放大器。
[0012]所述的下法兰与上法兰之间经螺栓和金属石墨密封圈固定。
[0013]所述的聚四氟乙烯管与波导杆、参比电极、对电极和工作电极之间经高温胶胶结固定。
[0014]所述的波导杆与工作电极材质相同且之间为螺纹固定。
[0015]所述的波导杆与声发射传感器之间的端面上涂有耦合剂。
[0016]所述的耦合剂为真空硅脂或凡士林。
[0017]本发明具有以下的有益效果:相比较现有技术，本发明包括顶部开口的釜体，釜体的顶部外侧侧壁上设置有下法兰，且釜体的顶部开口上设置有用于将其密闭的上法兰，上法兰上固定有将其贯穿的出气管、压力表、三根聚四氟乙烯管、温度传感器和进气管；三个聚四氟乙烯管部分别固定有参比电极、对电极、波导杆和工作电极；波导杆的顶端连接声发射传感器，底端连接工作电极，参比电极、对电极和波导杆的信号输出端连接至电化学工作站；声发射传感器的信号输出端还连接至声发射仪。从而同时实现在高温高压水环境中的电化学测试和声发射测试，同时获得电化学信号和声发射信号。两种方法优势互补，互不干扰。通过对电化学信号和声发射信号的对比分析，对可以更好的研宄材料在高温高压水环境中的腐蚀机理。且波导杆在电化学测试中起导电引线的作用，而在声发射测量中起波导作用，从而达到同时测试的效果。且装置电极与环境介质之间均采用绝缘管绝缘，在保证温度和耐压强度的前提下，利用聚四氟乙烯管良好的绝缘性能，避免电极和其它金属部件之间的电导影响到电化学测试和声发射测试的准确性。
[0018]进一步的，由于声发射传感器与声发射仪之间设置有前置放大器，从而有效的避免了信号的衰减，保证了测试的准确性和可靠性。
[0019]进一步的，由于波导杆与工作电极材料相同，且通过螺纹连接，不仅便于安装拆卸，而且能减少?目号;S减。
【附图说明】
[0020]图1是本装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
[0022]参见图1，本发明包括顶部开口的釜体1，釜体I的顶部外侧侧壁上设置有下法兰2，且釜体I的顶部开口上设置有用于将其密闭的上法兰3，上法兰3上固定有将其贯穿的出气管5、压力表6、三根聚四氟乙烯管15、温度传感器8和进气管9 ;三个聚四氟乙烯管15内部分别固定有参比电极11、对电极13和波导杆10 ;波导杆10的顶端连接声发射传感器7，底端连接工作电极12 ;参比电极11、对电极13和波导杆10的信号输出端连接至电化学工作站17 ;声发射传感器7的信号输出端还连接至声发射仪18。出气管5和进气管9上均固定有阀门。出气管5的长度小于进气管9的长度。声发射传感器7与声发射仪18之间设置有前置放大器16。下法兰2与上法兰3之间经螺栓4和金属石墨密封圈固定。聚四氟乙烯管15与波导杆10、参比电极11、对电极13和工作电极12之间经高温胶14胶结固定。波导杆10与工作电极12材质相同且之间为螺纹固定。波导杆10与声发射传感器7之间的端面上涂有耦合剂。耦合剂为真空硅脂或凡士林。
[0023]如附图1所示，本发明一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置，主要包括:高压釜系统、电化学测试装置、声发射测试装置三部分。其中，高压釜系统主要包括藎体1、下法兰2、上法兰3、螺栓4、出气管5、压力表6、温度传感器8、进气管9 ；电化学测试装置主要包括波导杆10、参比电极11、工作电极12、对电极13、高温胶14、聚四氟乙烯管15、电化学工作站17 ;声发射测试装置包括声发射传感器7、波导杆10、前置放大器16、声发射仪18。
[0024]高压釜系统，所述高压釜具有内腔，高压釜使用耐腐性能高的316LN不锈钢或镍基高温合金作为釜体材料，可在高温高压水环境下长期使用。所述上法兰3和下法兰2与釜体为同一材料，所述上法兰3与所述下法兰2通过金属石墨密封圈和螺栓连接密封。
[0025]进气管9和出气管5，密封集成于所述上法兰3，用于惰性气体的进出。
[0026]电化学测试装置，工作电极12、对电极13、参比电极11组成三电极体系，所述波导杆10作为所述工作电极12的导电引线，方便与电化学工作站17