核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置的制作方法

本技术涉及核燃料保护领域，更具体地说，涉及一种核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置。

背景技术：

1、失水事故(loca，loss of coolant accident)是指核反应堆一回路冷却剂丧失造成的事故。当发生loca事故时，反应堆燃料棒包壳材料在高温蒸汽环境下发生剧烈化学反应而造成燃料棒包壳损坏，从而对反应堆的安全运行造成极大威胁。因此，需要对燃料棒包壳材料在高温蒸汽环境中的抗氧化性能及化学行为进行试验，进而对包壳材料进行评价和改进，从而保证核反应堆的安全运行。

2、对燃料棒包壳材料进行高温蒸汽氧化试验一般使用筒状试样，采用双面氧化方案。进行试验时将试样悬挂置于高温蒸汽环境中，用于悬挂筒状试样的部件称为悬挂器或装样装置，该部件不仅要能够承受高温蒸汽环境下的高温和氧化作用，而且需保证筒状试样与高温蒸汽的充分接触，确保试验顺利进行，试验结果准确合理，因而采用合适的装样装置就显得尤为重要。

3、使用现有的一种装样装置进行试验时，高温蒸汽从底部向上吹扫试样，由于筒状试样坐落在托盘上，由于水蒸气不能穿过托盘，使得水蒸汽不能顺畅的进入筒状试样内表面，可能造成试样内外表面蒸汽环境不同，试样内表面不能充分氧化，当蒸汽流速较大时，试样内外表面受到的蒸汽条件将大为不同，极可能导致高温蒸汽氧化试验失败。

4、使用现有的另一种装置进行试验时，虽然筒状试样的内外表面都可以与高温蒸汽完全接触，但在某些高温蒸汽工况下，筒状试样受到剧烈氧化而发生碎裂，将会从装置上脱落，从而试验不能继续进行，对于实时测量增重的试验，试样表面剥落现象将造成测得的增重曲线不准确，从而造成试验失败。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，包括装样结构，所述装样结构包括放置组件和安装在所述放置组件下方的收集件；

3、试验样品为筒状试样，所述放置组件用于供所述试验样品立设放入；

4、所述放置组件为透气结构，所述试验样品外壁面与所述放置组件的侧面之间留有空隙，所述试验样品内侧通过所述放置组件的底部与外界连通，以在进行高温蒸汽氧化试验时，高温蒸汽穿过所述放置组件，对所述试验样品内侧和外壁面进行氧化；

5、所述收集件用于收集试验样品在进行试验时脱落的脱落件。

6、在一些实施例中，所述放置组件包括对所述试验样品下端进行支撑并能让气体通过的底座。

7、在一些实施例中，所述底座为网状。

8、在一些实施例中，所述放置组件还包括可拆卸设置在所述底座上端的保护筒。

9、在一些实施例中，所述保护筒为网状，以使高温蒸汽穿过。

10、在一些实施例中，所述保护筒直径大于所述试验样品直径，以避免所述保护筒与所述试验样品的外壁面接触。

11、在一些实施例中，所述收集件包括用于收集试验样品脱落件的收集盘。

12、在一些实施例中，所述收集盘为网状，以使高温蒸汽穿过。

13、在一些实施例中，所述收集盘为网状，所述收集盘上的网孔孔径小于所述试验样品脱落件的大小，以避免所述试验样品脱落件穿过所述收集盘。

14、在一些实施例中，所述试验装置还包括测重结构，所述测重结构与所述装样结构连接，以在进行试验时测量所述装样结构内试验样品的重量变化。

15、实施本实用新型的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，具有以下有益效果：本装置保证试验样品进行高温蒸汽氧化时内外壁面都能够充分接触到蒸汽，使测试更准确，同时能够保证试验过程中试验样品不会掉出试验装置，保证试验前后对试验样品重量的测量是准确的，另外本装置还能测试不同长度的圆管试验样品，使得该装置具有更广泛的适用性。

技术特征：

1.一种核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，包括装样结构(1)，所述装样结构(1)包括放置组件(11)和安装在所述放置组件(11)下方的收集件(12)；

2.根据权利要求1所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述放置组件(11)包括对所述试验样品下端进行支撑并能让气体通过的底座(111)。

3.根据权利要求2所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述底座(111)为网状。

4.根据权利要求2所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述放置组件(11)还包括可拆卸设置在所述底座(111)上端的保护筒(112)。

5.根据权利要求4所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述保护筒(112)为网状，以使高温蒸汽穿过。

6.根据权利要求5所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述保护筒(112)直径大于所述试验样品直径，以避免所述保护筒(112)与所述试验样品的外壁面接触。

7.根据权利要求1所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述收集件(12)包括用于收集试验样品脱落件的收集盘(121)。

8.根据权利要求7所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述收集盘(121)为网状，以使高温蒸汽穿过。

9.根据权利要求8所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述收集盘(121)为网状，所述收集盘(121)上的网孔孔径小于所述试验样品脱落件的大小，以避免所述试验样品脱落件穿过所述收集盘(121)。

10.根据权利要求1至9任一项所述的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括测重结构(2)，所述测重结构(2)与所述装样结构(1)连接，以在进行试验时测量所述装样结构(1)内试验样品的重量变化。

技术总结
本技术涉及一种核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置，包括装样结构，装样结构包括放置组件和安装在放置组件下方的收集件，试验样品为筒状试样，放置组件用于供试验样品立设放入，放置组件为透气结构，试验样品外壁面与放置组件的侧面之间留有空隙，试验样品内侧通过放置组件的底部与外界连通，以在进行高温蒸汽氧化试验时，高温蒸汽穿过放置组件，对试验样品内侧和外壁面进行氧化，收集件用于收集试验样品在进行试验时脱落的脱落件。本技术的核燃料包壳高温蒸汽氧化试验装置能保证试验样品进行试验时能够充分接触到蒸汽，同时能够保证试验样品停留在试验装置内，使试验更准确。

技术研发人员：严俊,王占伟,彭振驯,李思功,刘洋,翟剑晗,李雷,薛佳祥,任啟森,廖业宏
受保护的技术使用者：岭东核电有限公司
技术研发日：20221103
技术公布日：2024/1/13