CN108361375A - 用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，包括依次连接的第一连接件、第一透明筒、第二透明筒、第二连接件，所述第一连接件、第二连接件上均设置通孔，所述第一连接件与第一透明筒通过插槽连接，所述第二连接件与第二透明筒通过插槽连接；所述第一透明筒、第二透明筒相互连通且正对，所述第一透明筒、第二透明筒的对接端均沿周向设置向外凸出的凸环，两个凸环之间夹设过滤层、环形密封垫片，所述环形密封垫片套设在过滤层外，两个凸环之间可拆卸连接。本发明用以解决现有技术中没有适用于核电厂化学效应研究的设备的问题，实现能够高效满足核电厂化学效应研究的目的。
Description
技术领域
本发明涉及核电领域，具体涉及用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体。
背景技术
压水堆核电厂在安全壳最底层设置了地坑，主要用于收集在安全壳内反应堆冷却剂系统主管道破口事故工况下从反应堆冷却剂系统泄漏出来的反应堆冷却剂和安全壳喷淋系统的喷淋液。为了防止安全壳内的杂物和碎片随着安注和喷淋进入安全系统和堆芯，造成安全系统或部件性能降低或损伤以及影响堆芯长期冷却(LTCC)，在安全壳地坑处设置了滤网。
核电厂发生LOCA事故后，产生的碎片在地坑环境中可能产生新的化学物质，安全壳内的材料也可能在反应堆冷却剂或喷淋水中发生溶解或腐蚀生成腐蚀产物颗粒。产生的这些物质可能随着温度变化产生沉淀或与其他物质发生反应形成沉淀。形成的颗粒或沉淀沉积在滤网上将增加地坑滤网的压头损失，可能造成地坑滤网的压头损失超过RHR和EAS泵的净正吸入水头(NPSH)裕度，影响地坑的再循环功能，从而影响堆芯长期冷却(LTCC)。上世纪九十年代，国外核电站发生了地坑滤网堵塞事件，就导致了较为严重的后果。近年来科研人员在研究过程中发现化学反应产生的腐蚀产物将有可能增加地坑滤网堵塞。因此核电厂安全壳地坑堵塞时对核电厂安全造成重大影响的问题逐渐得到重视，如国核安发(2012)52号文件中对国内各运行核电厂的地坑安全分析就提出了详细的要求。
在此背景之下，申请人提出对核电厂地坑进行化学效应研究以确保对核电站地坑进行充分分析。化学效应研究旨在通过模拟核电厂LOCA事故工况下再循环过程中地坑滤网介质流动状态、温度变化情况、化学环境以及碎片床形成等参数开展相关试验，研究化学效应对地坑滤网压降的影响，试验过程中要求对地坑过滤网前后端的试验现象进行充分观察。然而由于核电厂LOCA事故工况下再循环过程的特殊性，现有技术中还没有适用的研究设备。
发明内容
本发明的目的在于提供用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，以解决现有技术中没有适用于核电厂化学效应研究的设备的问题，实现能够高效满足核电厂化学效应研究的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，包括依次连接的第一连接件、第一透明筒、第二透明筒、第二连接件，所述第一连接件、第二连接件上均设置通孔，所述第一连接件与第一透明筒通过插槽连接，所述第二连接件与第二透明筒通过插槽连接；所述第一透明筒、第二透明筒相互连通且正对，所述第一透明筒、第二透明筒的对接端均沿周向设置向外凸出的凸环，两个凸环之间夹设过滤层、环形密封垫片，所述环形密封垫片套设在过滤层外，两个凸环之间可拆卸连接。
针对现有技术中没有适用于核电厂化学效应研究的设备的问题，本发明提出用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，第一连接件、第一透明筒、第二透明筒、第二连接件依次连接，其中第一连接件与第二连接件通过其上的通孔分别与第一透明筒、第二透明筒相连通。第一连接件、第二连接件用于与外部设备或管道进行连接，实现本装置与外部管道之间的连通，便于模拟核电厂LOCA事故工况下再循环过程中地坑滤网介质的流动。第一连接件与第一透明筒通过插槽连接，第二连接件与第二透明筒通过插槽连接，即是在第一连接件、第二连接件表现设置插槽，对应的将第一透明筒、第二透明筒插入至插槽中即能够实现相互连接，使得本发明拆装非常方便，能够充分满足核电厂化学效应研究中需要对反应产物、沉淀物进行取样分析的需求。第一透明筒和第二透明筒之间可拆卸连接，在第一透明筒朝向第二透明筒的一端设置向外凸出的凸环，同样在第二透明筒朝向第一透明筒的一端设置向外凸出的凸环，使得两个凸环相互正对。过滤层被两个凸环夹在之间，所述过滤层用于模拟核电厂LOCA事故工况下的地坑滤网，将其夹在两个凸环之间，通过两个凸环确保过滤层在使用过程中的稳定，同时由于过滤层并未进行固定连接，因此仅需松开两个凸环之间的可拆卸连接，即可轻易的将过滤层取出，从而对积累在过滤层上的沉淀物进行取样分析。两个凸环之间还夹设环形密封垫片，环形密封垫片套设在过滤层外，因此通过两个凸环夹紧环形密封垫片，即能够实现两个凸环之间的密封，从而实现了第一透明筒、第二透明筒相互连接处的密封。本发明使用时，将第一连接件、第二连接件与外部管路连通，之后即可进行核电厂LOCA事故工况模拟实验，进行化学效应的研究，实验过程中，通过第一透明筒、第二透明筒进行内部反应与沉积现象的直接观察，实现对核电厂进行化学效应研究的目的。在实验完成后，拆开两个凸环之间的连接，即可轻易的将过滤层取出，对积累在过滤层上的沉淀物进行取样研究，避免了使用常规的透明筒无法将其中滤网取出进行研究的问题，又确保了优良的结构稳定性和密封能力，对于核电厂化学效应研究具有极佳的适应能力与广泛的适用范围。
优选的，还包括从外部套住两个凸环的第一密封圈。通过第一密封圈套在两个凸环的外部，既能够提高两个凸环之间的连接稳定性，又能够提高第一透明筒和第二透明筒连接部位的密封能力，进一步提高本发明使用时的安全性与稳定性。
优选的，所述第一密封圈的内壁设置凹槽，两个凸环的外端均位于所述凹槽内。即是第一密封圈的内壁向内凹陷，将凹陷的部位套在两个凸环外，使得凸环的外端得到充分的包裹与保护，不仅能够提高密封能力，还能够有效的避免凸环外端受外物理损伤，提供充分的缓冲保护，极大的提高本发明的使用寿命。
优选的，两个凸环之间通过卡箍进行可拆卸连接，所述卡箍位于第一密封圈外侧。即是两个凸环之间通过第一密封圈进行连接后，再通过卡箍进行可拆卸连接，不仅能够提高连接稳定性，还能够根据实验温度等具体工况调整卡箍松紧，从而在满足密封预紧力要求的同时，避免了第一透明筒、第二透明筒因受热膨胀而被挤压碎裂的情况发生，极大的提高了本发明的安全系数和使用稳定性。
优选的，所述第一连接件、第二连接件均为法兰。法兰结构不仅能够非常方便的与外部管道进行密封连接，还自带流体通道，因此无需额外设置通孔，便于使用与安装，降低本发明的结构复杂性。
优选的，还包括从第一透明筒、第二透明筒外部连接所述第一连接件、第二连接件的螺柱，所述螺柱上设置有相匹配的螺母。此种连接结构能够提高本发明的整体性和连接稳定性，可通过调节螺柱上的螺母调整第一连接件和第二连机件之间的整体松紧程度，避免各部件受热后，因不同材料膨胀系数的不同造成的挤压碎裂，极大的提高本发明的使用稳定性和适应性。
优选的，所述插槽呈环状，所述第一透明筒与第一连接件的连接端、第二透明筒与第二连接件的连接端均套设第二密封圈后再插入至插槽内。即是在第一透明筒、第二透明筒的端面上首先套设一圈第二密封圈，之后再分别插入至第一连接件、第二连接件表面环状的插槽内，通过第二密封圈实现连接件和透明筒之间的密封，实现不同材料连接在实验过程中高温环境下的有效密封，进一步提高本发明的密封性能与使用可靠性。
优选的，所述第一透明筒、第二透明筒均由高硼硅玻璃制作而成。利用高硼硅玻璃高透明度、耐碱性、耐高温的能力作为第一透明筒、第二透明筒，能够满足核电厂特殊工作环境和实验介质下的长期稳定的使用，相较于传统的透明材料具有极高的稳定性和对核电厂特殊环境的适应性。
优选的，所述环形密封垫片由丁腈橡胶制作而成。确保充分的密封性能。
优选的，所述第一透明筒的长度大于第二透明筒的长度。本方案在使用时将第一透明筒在上、第二透明筒在下，实验流体自上而下流动，即可通过长度更长的第一透明筒承接更多的反应产物与沉淀物，从而使得本发明具有更为宽广的适用范围。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，通过第一透明筒、第二透明筒进行内部反应与沉积现象的直接观察，实现对核电厂进行化学效应研究的目的；在实验完成后，拆开两个凸环之间的连接，即可轻易的将过滤层取出，对积累在过滤层上的沉淀物进行取样研究，避免了使用常规的透明筒无法将其中滤网取出进行研究的问题，又确保了优良的结构稳定性和密封能力，对于核电厂化学效应研究具有极佳的适应能力与广泛的适用范围。
2、本发明用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，两个凸环之间通过第一密封圈进行连接后，再通过卡箍进行可拆卸连接，不仅能够提高连接稳定性，还能够根据实验温度等具体工况调整卡箍松紧，从而在满足密封预紧力要求的同时，避免了第一透明筒、第二透明筒因受热膨胀而被挤压碎裂的情况发生，极大的提高了本发明的安全系数和使用稳定性。
3、本发明用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，通过第二密封圈实现连接件和透明筒之间的密封，实现不同材料连接在实验过程中高温环境下的有效密封，进一步提高本发明的密封性能与使用可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大示意图；
图3为图1中B处的局部放大示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-第一连接件，2-第二连接件，3-第一透明筒，4-第二透明筒，5-凸环，6-过滤层，7-环形密封垫片，8-第一密封圈，9-卡箍，10-通孔，11-螺柱，12-插槽，13-第二密封圈，14-螺母。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1至图3所示的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，包括依次连接的第一连接件1、第一透明筒3、第二透明筒4、第二连接件2，所述第一连接件1、第二连接件2上均设置通孔10，所述第一连接件1与第一透明筒3通过插槽12连接，所述第二连接件2与第二透明筒4通过插槽12连接；所述第一透明筒3、第二透明筒4相互连通且正对，所述第一透明筒3、第二透明筒4的对接端均沿周向设置向外凸出的凸环5，两个凸环5之间夹设过滤层6、环形密封垫片7，所述环形密封垫片7套设在过滤层6外，两个凸环5之间可拆卸连接。本发明使用时将第一连接件1、第二连接件2与外部管路连通，之后即可进行核电厂LOCA事故工况模拟实验，进行化学效应的研究，实验过程中，通过第一透明筒3、第二透明筒4进行内部反应与沉积现象的直接观察，实现对核电厂进行化学效应研究的目的。在实验完成后，拆开两个凸环5之间的连接，即可轻易的将过滤层6取出，对积累在过滤层6上的沉淀物进行取样研究。
实施例2：
如图1至图3所示的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，在实施例1的基础上，还包括从外部套住两个凸环5的第一密封圈8。所述第一密封圈8的内壁设置凹槽，两个凸环5的外端均位于所述凹槽内。两个凸环5之间通过卡箍9进行可拆卸连接，所述卡箍9位于第一密封圈8外侧。所述第一连接件1、第二连接件2均为法兰。还包括从第一透明筒3、第二透明筒4外部连接所述第一连接件1、第二连接件2的螺柱11，所述螺柱11上设置有相匹配的螺母14。所述插槽12呈环状，所述第一透明筒3与第一连接件1的连接端、第二透明筒4与第二连接件2的连接端均套设第二密封圈13后再插入至插槽12内。所述第一透明筒3、第二透明筒4均由高硼硅玻璃制作而成。所述环形密封垫片7由丁腈橡胶制作而成。所述第一透明筒3的长度大于第二透明筒4的长度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，包括依次连接的第一连接件(1)、第一透明筒(3)、第二透明筒(4)、第二连接件(2)，所述第一连接件(1)、第二连接件(2)上均设置通孔(10)，所述第一连接件(1)与第一透明筒(3)通过插槽(12)连接，所述第二连接件(2)与第二透明筒(4)通过插槽(12)连接；所述第一透明筒(3)、第二透明筒(4)相互连通且正对，所述第一透明筒(3)、第二透明筒(4)的对接端均沿周向设置向外凸出的凸环(5)，两个凸环(5)之间夹设过滤层(6)、环形密封垫片(7)，所述环形密封垫片(7)套设在过滤层(6)外，两个凸环(5)之间可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，还包括从外部套住两个凸环(5)的第一密封圈(8)。
3.根据权利要求2所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述第一密封圈(8)的内壁设置凹槽，两个凸环(5)的外端均位于所述凹槽内。
4.根据权利要求2所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，两个凸环(5)之间通过卡箍(9)进行可拆卸连接，所述卡箍(9)位于第一密封圈(8)外侧。
5.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述第一连接件(1)、第二连接件(2)均为法兰。
6.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，还包括从第一透明筒(3)、第二透明筒(4)外部连接所述第一连接件(1)、第二连接件(2)的螺柱(11)，所述螺柱(11)上设置有相匹配的螺母(14)。
7.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述插槽(12)呈环状，所述第一透明筒(3)与第一连接件(1)的连接端、第二透明筒(4)与第二连接件(2)的连接端均套设第二密封圈(13)后再插入至插槽(12)内。
8.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述第一透明筒(3)、第二透明筒(4)均由高硼硅玻璃制作而成。
9.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述环形密封垫片(7)由丁腈橡胶制作而成。
10.根据权利要求1所述的用于核电厂化学效应研究的可视化分段密封筒体，其特征在于，所述第一透明筒(3)的长度大于第二透明筒(4)的长度。
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