[实用新型]辅助测试扩散氢作用下合金管在高温水中腐蚀行为的装置

说明书

本实用新型提供一种辅助测试扩散氢作用下合金管在高温水中腐蚀行为的装置，属于核能工程领域，主要包括高温高压釜、高压循环水回路、合金管试样、密封管、冷却系统、真空系统、以及氢气供应系统。高压循环水回路与高温高压釜连接，起到调节水质和流量的作用；通过高温高压釜的加热和控温装置调节高温水的温度并保持恒定；合金管试样通过高温接头连接到高温高压釜保证结构完整性；冷却系统在合金管露出高温高压釜的外端部分起冷却作用；真空系统配合合金管温度控制调节氢扩散通量。本实用新型结构紧凑，安装方便，可长时间工作。本实用新型能用于发电设备蒸汽发生器传热管和存在氢扩散影响的其他合金管构件在高温高压腐蚀介质中服役性能的评价。

技术领域

本实用新型涉及一种测试氢扩散行为的装置，特别是涉及一种测定高温高压水中扩散氢影响合金传热管腐蚀行为的装置，应用于材料腐蚀与防护和核能工程材料技术领域。

背景技术

薄壁合金管常用于制作能源产生与传递系统中的热交换器传热管，接触温度较高的一回路水介质以及温度较低的二回路水介质，其服役可靠性影响整个系统的完整性和安全性。其中，合金管的腐蚀行为直接影响其服役可靠性。当合金管某一面接触腐蚀性或者含氢气的水介质时，会发生氢向合金管另外一面的扩散，需要测定扩散氢对合金管表面生成膜及其相关腐蚀行为的影响。常用的测试氢扩散行为的装置比如Devanathan双电解槽装置也可以用于测试扩散氢对腐蚀的影响，但使用温度一般不能超过使用水溶液的饱和蒸汽压。测定高温高压水中扩散氢影响合金传热管腐蚀行为时，需要专用装置。

测定扩散氢影响高温高压水中合金管的腐蚀行为，需要固定氢扩散过程和高温高压腐蚀介质。基于电化学原理的氢扩散装置受水溶液沸点的限制难以应用于高温高压条件；气相氢渗透系统可用于高温系统，但不适用于水环境；双回路水系统接近实际工况条件，但装置复杂实施困难。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种辅助测试扩散氢作用下合金管在高温水中腐蚀行为的装置，采用固相氢扩散方法，实现扩散氢透过合金管影响腐蚀的测定，适用于合金管在高温高压水腐蚀体系，易于实施，参数控制简便，可长时间工作的测试扩散氢作用下合金管在高温水中腐蚀的装置。

为达到上述实用新型创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种辅助测试扩散氢作用下合金管在高温水中腐蚀行为的装置，主要包括高温高压釜、高压循环水回路、密封管、氢源装置和冷却系统，高温高压釜作为合金管试样的腐蚀环境水介质的反应容器，高压循环水回路能对高温高压釜内的腐蚀环境水介质进行循环，调控腐蚀环境水介质的水化学条件，密封管设置于高温高压釜的外部，并且使密封管安装在高温高压釜的外壁上，密封管的一端与高温高压釜内设置的合金管试样一端连通，合金管试样的另一端密封，使密封管的另一端与氢源装置的氢气供应管连通，使氢源装置的氢气供应管、密封管和合金管试样之间依次连接形成气路输送系统和压力承载管路，控制氢源装置经由氢气供应管和密封管，向合金管试样中供应氢气，冷却系统通过密封管与流经密封管的气体进行热量交换，对流经密封管的气体进行降温，保证高温高压釜内的高温热量不会通过密薄壁合金管试样和密封管传导至氢源装置，将设置于氢气环境中的合金管试样的内壁表面作为扩散氢的引入面，将与腐蚀环境水介质浸润的合金管试样的外壁表面作为扩散氢影响其在腐蚀环境中腐蚀行为的测试面，通过控制高温高压釜内的腐蚀环境水介质参数和氢源装置，外加氢压的合金管试样也同时进行浸泡腐蚀实验，模拟合金管构件在高温高压腐蚀介质中服役，得到待测的合金管试样表面的腐蚀产物形貌，合金管试样同时作为压力边界材料、实验目标材料以及氢扩散通路。

作为本发明优选的技术方案，高压循环水回路能将腐蚀环境水介质从高温高压釜导出，并将外部的腐蚀环境水介质导入高温高压釜，利用循环泵驱动腐蚀环境水介质进行循环，利用过滤器过滤腐蚀环境水介质，在高压循环水回路上还设置加药水箱，通过外部加药，对将要输送到高温高压釜的腐蚀环境水介质化学参数进行调控。