[发明专利]一种模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置

权利要求书

1.一种模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置，其特征在于，该装置具有腐蚀磨损测试系统、支撑系统、传动系统、电化学测试系统、液面控制系统、冷凝及尾气处理系统及电控系统，具体结构如下：

腐蚀磨损测试系统的釜体和传动系统由不锈钢材料制成的支撑系统支撑，支撑系统设有底部支架、釜体底部框架、底座，底部支架通过螺栓IV安装于底座上，釜体底部框架通过可调节高度活动螺栓安装于底部支架上，通过调节釜体底部框架的高度，使一端伸至釜体内的夹具杆与传动系统的摩擦承力机械臂保持在同一水平高度，传动系统的电机通过螺栓III安装于底部支架上，釜体置于釜体底部框架上，釜体的侧面下部通过连接件与釜体底部框架上的螺栓II固定连接；

釜体内的工作台上的样品作为工作电极与外部的电化学工作站相连接，电化学测试系统采用三电极体系进行电化学测量，釜体内的夹具杆与传动系统的摩擦承力机械臂通过螺栓I连接，摩擦承力机械臂运动时，固定在支撑部位上的感应计数器记录下运动次数并传递给电控系统，釜体内底部设置热电偶，温度传感器设置于釜体内的硝酸中，热电偶通过导线穿过釜体与电控系统相连，温度传感器通过导线穿过玻璃盖板与电控系统相连；冷凝及尾气处理系统中的冷凝管一端通过玻璃盖板伸入釜体，另一端连接尾气处理装置；液面控制系统通过软管穿过釜体的侧壁伸入到釜体内，并通过升降机构对釜体内的硝酸液面进行高度调节；传动系统通过电机带动样品上方的玻璃压头在样品表面摩擦，实现腐蚀磨损测试，电化学测试系统实现对硝酸腐蚀磨损测试电化学数据的测量，液面控制系统通过控制硝酸液面实现对不同干湿环境下的腐蚀磨损测试，冷凝及尾气处理系统实现对硝酸蒸汽的循环以及对废气的回收。

2.按照权利要求1所述的模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置，其特征在于，腐蚀磨损测试系统设有釜体、工作台、夹具杆、压头及配重部分、热电偶，工作台位于釜体内底部的中央，工作台上放置用于腐蚀磨损测试的样品，玻璃压头固定在压头及配重部分底部，压头及配重部分通过夹具杆固定在工作台上方，热电偶排布在釜体内底部。

3.按照权利要求2所述的模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置，其特征在于，腐蚀磨损测试系统的釜体顶部设有玻璃盖板，其内底部安装有热电偶及工作台，釜体侧面下部开孔与液面控制系统通过软管相连，釜体顶部玻璃盖板上开设四个小孔及一个大孔，其中：电化学测试用的辅助电极、样品及控制温度用的温度传感器置于釜体内的硝酸中，辅助电极、样品的引出导线通过小孔伸出釜体与电化学工作站相连，温度传感器的引出导线通过小孔伸出釜体与电控系统相连，盐桥通过小孔伸入釜体内部，四个小孔处分别设有密封垫；冷凝管穿过大孔伸至釜体内腔，冷凝管的下端位于釜体内硝酸液面的上方，玻璃盖板通过安装在釜体外的角铁固定于釜体。

4.按照权利要求2所述的模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置，其特征在于，腐蚀磨损测试系统中，工作台位于釜体内底部中央，工作台由自上而下设置的薄垫片、垫片I、垫片II通过铆钉、螺丝固定而成，工作台顶部为薄垫片，薄垫片中心窗口处放置腐蚀磨损的样品；热电偶排布在釜体底部，通过聚四氟乙烯套管保护，热电偶以环形排布在釜体底部工作台周围，样品设置于工作台上，热电偶和温度传感器通过导线与电控系统相连。

5.按照权利要求2所述的模拟乏燃料后处理沸腾硝酸腐蚀磨损的实验装置，其特征在于，压头及配重部分包括玻璃压头、配重腔体、配重块，玻璃压头通过玻璃压头固定套安装在配重腔体底部中心盲孔处，玻璃压头安装于玻璃压头固定套中心孔处，玻璃压头的下端与样品相对应，配重腔体内部放置不同质量的配重块，配重腔体顶部通过螺帽密封，实验时配重腔体被固定在配重腔体夹具上，配重腔体夹具的侧面沿水平方向开设螺纹孔，夹具杆的一端通过连接杆与所述螺纹孔连接。