[发明专利]一种化学品挥发动力学行为的试验装置

说明书

本发明提供一种化学品挥发动力学行为的试验装置，用于模拟核电站安全壳打压试验，包括模拟打压系统、化学品挥发系统以及分析系统，其中：模拟打压系统用于模拟核电站安全壳打压试验的压力条件，向化学品挥发系统提供预定压力的气体；化学品挥发系统用于模拟安全壳内在不同气体压力及流速条件下的化学品挥发工况；分析系统用于测定在不同气体压力及流速条件下的化学品挥发的气体的种类和相关参数。本发明利用模拟打压系统和化学品挥发系统很好的再现了现场环境，模拟了安全壳内加压条件下的化学品挥发环境，所得结果真实可靠，并且可准确地定性定量分析各种复杂化合物。

技术领域

本发明涉及核电站安全技术领域，尤其涉及一种用于模拟核电站安全壳打压试验的化学品挥发动力学行为的试验装置。

背景技术

核电站安全壳是核安全最后一道屏障，设计的功能是在任何情况下，要防止放射性物质逸出安全壳，以保护环境与公众。中广核主力机型的安全壳由900mm预应力混凝土墙与6mm钢内衬两部分结构组成，预应力混凝土墙提供足够的强度抗力，钢内衬则为保证安全壳优良的密封性能。

为保证安全壳正确的功能特性，当机组停运后，核电站通过计划性的周期试验来确认设计功能。安全壳的周期性试验被称为安全壳打压试验，安全壳打压试验有两个目的：一是验证大破口极端事故环境下（压力峰值4.2bar.g、温度峰值145℃、汽气混合物），安全壳整体结构的密封性；二是验证安全壳的机械性能与结构强度，包括局部应力、预应力钢缆张力、安全壳直径、地基沉降、安全壳外观损伤等等，安全壳试验时人员不得进入安全壳内部，且安全壳内大部分设备停止使用。

火灾风险是安全壳打压试验的主要风险。为了实现对安全壳打压试验的时间进行优化，但此优化会使安全壳打压试验中火灾风险偏离原始状态，具体表现为安全壳打压试验前安全壳内使用的化学品挥发出的易燃易爆气体不能充分排出且在安全壳打压试验期间这些化学品仍有可能继续挥发出易燃易爆气体。若实行此优化对化学品挥发动力学行为的研究是必不可少的。而现有的检测挥发气体中有机物成分的气相色谱分析法要对物品取样加热之后研究挥发气体成分，无法模拟安全壳内打压试验现场环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于模拟核电站打压试验期间安全壳内化学品挥发动力学行为的试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种化学品挥发动力学行为的试验装置，用于模拟核电站安全壳打压试验，其特征在于，包括模拟打压系统、化学品挥发系统以及分析系统，其中：

所述模拟打压系统用于模拟核电站安全壳打压试验的压力条件，向所述化学品挥发系统提供预定压力的气体；

所述化学品挥发系统用于模拟安全壳内在不同气体压力及流速条件下的化学品挥发工况；

所述分析系统用于测定在不同气体压力及流速条件下的所述化学品挥发的气体的种类和相关参数。

其中，所述模拟打压系统包括用于提供气压源的气压提供单元、用于调整所述模拟打压系统充压速度的充压速度调节单元、用于测量模拟打压系统的气流速度的气流速度测量单元，所述气压提供单元与所述充压速度调节单元的输入端连接，所述气流速度测量单元设置于所述充压速度调节单元的输出端。

其中，所述气压提供单元为高压空气气瓶，所述充压速度调节单元为恒流阀，所述气流速度测量单元为质量流量计，所述高压空气气瓶与所述恒流阀的输入端连接，所述质量流量计设置于所述恒流阀的输出端。

其中，所述化学品挥发系统至少包括温度控制容器，以及设置于所述温度控制容器中的样品放置单元和使得气体循环的循环单元，所述样品放置单元的输入端与所述恒流阀的输出端连通，所述样品放置单元的输出端通过第一管线与所述循环单元的输入端连接，所述循环单元的输出端通过第二管线与所述样品放置单元的输入端连接。

其中，所述温度控制容器为恒温箱，所述样品放置单元为挥发腔，所述循环单元为可调节气体流速的循环泵。