[发明专利]一种具有安全防护功能的消氢试验系统

摘要

本发明提供一种具有安全防护功能的消氢试验系统，包括罐体、供氢装置、供氧装置、供氮装置、冷却装置、检测装置、温控装置、空气压缩机、蒸汽发生器、数据采集控制模块、防爆片和安全阀。其中供氢装置为罐体内PAR的消氢反应提供氢气；供氧装置为消氢反应提供氧气；通过空气压缩机、蒸汽发生器和温控模块模拟核电站的高温、高湿和高压的环境；检测装置能够依据实验要求监测实验过程中的相关参数；数据采集控制模块采集系统中所有检测点的参数，依据检测到的参数控制系统中调节阀的开度。喷淋装置可模拟核电站现场的喷淋环境。为了保证系统的安全运行，在罐体上封头的外圆周安装了防爆片和安全阀，并使供氮装置的管路常开，供氢装置和供氧装置的管路常闭。

主权项

一种具有安全防护功能的消氢试验系统，其特征在于，包括罐体、供氢装置、供氧装置、供氮装置、冷却装置、检测装置、温控装置、空气压缩机、蒸汽发生器、数据采集控制模块、安全阀和防爆片；外围设备为待测试的非能动氢复合器；罐体包括上封头腔（1）、上封头（2）、罐身（3）、下封头（4）和下封头腔（5）；试验时，非能动氢复合器固定在罐身（3）中心；供氢装置包括供氢管（6）、输气管A、氢气罐和汇流排A；两个以上氢气罐并联在汇流排A上，汇流排依次通过手动调节阀和电动调节阀与输气管A连接；输气管A与供氢管（6）连接，供氢管（6）固定在罐体的下封头腔（5）内；所述供氢装置中的手动调节阀和电动调节阀设置为常闭；供氧装置包括输气管B、氧气罐、汇流排B；两个以上氧气罐并联在汇流排B上，汇流排B依次通过手动调节阀和电动调节阀与输气管B连接，输气管B与罐体相贯通；所述供氧装置中的手动调节阀和电动调节阀设置为常闭；供氮装置包括输气管C、氮气罐和汇流排C，两个以上氮气罐并联在汇流排C上，汇流排C与输气管C连接；输气管C分三路输出，一路输出与供氢装置的输气管A贯通，一路输出与供氧装置的输气管B贯通，另一路输出直接与罐体相贯通；在输气管C以及输气管C的三路输出上均安装有电动调节阀，所述输气管C以及输气管C的三路输出上的电动调节阀设置为常开；温控装置包括温控管（9）、进油管（10）、出油管（11）和温控模块；温控管固定在下封头（4）内；进油管（10）与温控管（9）的底部贯通，出油管（11）与温控管（9）的顶部贯通；温控模块输出的导热油通过进油管（10）流入温控管（9），然后通过出油管（11）回到温控模块中；在进油管（10）和出油管（11）上均安装有保温管和手动调节阀；检测装置包括氢浓度分析仪、氧浓度分析仪、热电偶、压力变送器和风速计；在罐身（3）的外圆周上沿轴向均匀分布有三层或三层以上法兰阵列，每层阵列上沿周向均匀分布有两个或两个以上法兰；检测装置中的各仪器均通过法 兰固定，在安装检测装置中的各仪器前先确定测量点的位置：氢浓度测量点：在非能动氢复合器进口处的中心位置和出口处的中心位置各设置一个氢浓度测量点；分别在最上层法兰阵列所在平面、最下层法兰阵列所在平面及中间层法兰阵列所在平面上各设置有三个氢浓度测量点，所述每层中三个氢浓度测量点分别位于与非能动氢复合器出口所在方向呈0°、90°和180°的直线上；在每个氢浓度测量点处安装一个氢浓度分析仪；氢浓度分析仪通过不锈钢管路固定在法兰上；氧浓度测量点：氧浓度测量点在罐体内随机选取；在氧浓度测量点处安装氧浓度分析仪；氧浓度分析仪通过不锈钢管路固定在法兰上；温度测量点：温度测量点的位置与氢浓度测量点的位置相同；在每个温度测量点处安装一个热电偶；热电偶通过连接座固定在法兰上；压力测量点：分别在最上层法兰阵列所在平面、最下层法兰阵列所在平面及中间层法兰阵列所在平面上各设置一个压力测量点，压力测量点的位置在上述三个平面上随机选取；压力变送器通过连接座安装在法兰上，同时压力变送器与固定在法兰上的不锈钢管相通，将所述不锈钢管延伸至罐体内所选取的压力测量点处，风速测量点：风速测量点设置在非能动氢复合器进口处，在风速测量点处安装一个风速计，风速计通过连接座固定在法兰上；冷却装置包括两个以上冷凝管（7），冷凝管（7）在罐体的外圆周均匀分布；冷凝管（7）的顶部焊接在上封头（2）上，底部焊接在罐身（3）的下封头（4）上；空气压缩机通过气体管路A与罐体贯通，同时在气体管路A上安装有电动调节阀；蒸汽发生器通过气体管路B与罐体贯通，同时在气体管路B上安装有电动调节阀和保温管路；在气体管路B上安装有排水口；数据采集控制模块与上述所有氢浓度分析仪、氧浓度分析仪、热电偶、压 力变送器和风速计相连，同时与系统中所有的电动调节阀相连；在上封头（2）的外圆周分别安装有安全阀和防爆片，所述安全阀和防爆片的压力上限值等于罐体内的工作压力。