[发明专利]模拟高放废物地质处置室特性的系统

权利要求书

1.一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，包括供水和供气控制装置(1)、温度控制装置(8)、多场耦合实验装置、测量系统、数据采集系统(10)和数据处理系统(19)；

其特征在于：所述模拟高放废物地质处置室特性的系统以多场耦合实验装置为核心，多场耦合实验装置整体为圆柱形多层结构，其最外层为带具有密封盖的桶状不锈钢腔体(4)，最内层为一圆柱体形、用于模拟高放废物的加热器(3)，加热器(3)外围是压实缓冲材料(2)，压实缓冲材料(2)与不锈钢腔体之间的空隙采用填充材料(6)填充；

温度控制装置(8)包括加热器(3)和加热器控制系统，加热器(3)不固定的放置于压实缓冲材料(2)中，上下两端安装有用于监测加热器位移的位移测量装置(7)；

供水和供气控制装置(1)包括：供水供气管路、高压气瓶及控制装置、高压水瓶及控制装置；高压气瓶的出气管连接至高压水瓶，作为高压水瓶的压力来源，供水供气管路连接高压水瓶和多场耦合实验装置，供水供气管路中包含的多根供水供气管从高压水瓶伸出，在所述的不锈钢腔体(4)的圆周方向均匀安装，竖直放置于膨润土块体与不锈钢腔体之间的填充材料(6)中，在填充材料内供水供气管(11)管壁上均匀的开有多个小孔，用于气体或者水的渗出；

测量系统包括：温度测量装置、压力测量装置、位移测量装置(7)、湿度测量装置、气体测量和收集系统(9)；

温度测量装置包括多个均匀设置于压实缓冲材料(2)中的温度传感器；

压力测量装置包括多个均匀设置于压实缓冲材料(2)中的土应力传感器和设置于填充材料内供水供气管(11)管壁小孔附近的孔隙水压力传感器；

湿度测量装置包括多个均匀设置于压实缓冲材料(2)中的湿度传感器；

上述测量装置安装于压实缓冲材料(2)中，对不锈钢腔体(4)中的状况进行整体的监测；

气体测量和收集系统(9)安装于不锈钢盖顶部专设的排气孔处，负责收集和测量多场耦合实验装置中溢出的气体；

数据采集系统(10)安装于温度测量装置、压力测量装置、位移测量装置(7)、湿度测量装置、气体测量和收集系统(9)之后，用于接收测量数据并将测量数据传送至数据处理系统(19)；

数据处理系统(19)包括：数值模型及评估和预测模型；数据处理系统(19)用于记录和处理数据采集系统采集到的数据。

2.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：所述的加热器(3)包括：圆柱形的加热器不锈钢壳体(13)、充满壳体空腔的导热油或石英砂(15)、浸没于导热油或石英砂(15)中的温度传感器(16)和加热棒(14)、不锈钢壳体(13)上部的走线通道(17)和出线口(18)。

3.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：所述的压实缓冲材料(2)是膨润土块体，或者是石英砂、膨润土以及少量添加剂组成的混合材料压制而成的块体。

4.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：所述的填充材料(6)是石英砂、膨润土或者两者的混合材料，其中也可以包含少量添加剂。

5.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：在多场耦合实验装置最外层的桶状不锈钢腔体(4)外侧安装有多个张力计或者应变片，用于监测桶体的形变。

6.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：在压实缓冲材料(2)中还放置有多个金属腐蚀块，用于观察金属材料在实验条件下的腐蚀情况。

7.如权利要求1所述的一种模拟高放废物地质处置室特性的系统，其特征在于：在压实缓冲材料(2)中设置有多个取样点，用于在运行一段时间之后，对压实缓冲材料进行采样，研究其在实验条件下的变化情况。