[发明专利]模拟高放废物地质处置室特性的系统

摘要

本发明属于核废物处置技术领域，具体是模拟高放废物地质处置室特性的系统。目的是提供能够模拟高放废物深地质处置室热-水-力-化学耦合特性的系统。所述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)；所述系统以多场耦合实验装置为核心，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)。本发明的优点是提供了多场耦合条件下膨润土热-水-力-化学耦合实验装置，具有强度高、变形小、耐腐蚀、密封性能好、测量精度高等技术特点，适于模拟处置库条件下进行膨润土Mock-up长期实验。

主权项

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。