CS204151B1

CS204151B1 - Device for scrutinizing the corosion of pipes by the reaction of sodium with water or water vapour

Info

Publication number: CS204151B1
Application number: CS382477A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Kostal; Jaromir Bar; Libor Urbancik; Jiri Nemec; Ales Sima; Karel Plihal
Original assignee: Miroslav Kostal; Jaromir Bar; Libor Urbancik; Jiri Nemec; Ales Sima; Karel Plihal
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1981-03-31

Description

Předmětem vynálezu je zařízení ke zkoumání koroze trubek při reakci sodíku s vodou nebo vodní parou.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an apparatus for examining corrosion of tubes in the reaction of sodium with water or steam.

Při provozu parních generátorů jaderných elektráren s rychlými reaktory a sodíkovým nosičem tepla může dojít k netěsnostem mezi jejich sodíkovými a vodními okruhy, a tím též k nebezpečné havárii celého zařízení následkem silně exothermní reakce sodíku s vodou. Přitom havarijní zařízení omezí rozsah poškození parního generátoru a parní generátor nebo jeho sekci odstaví automaticky z provozu. Parní generátor nebo jeho část postižená havárií může být pak vyčištěn od produktů reakce sadíku s vodou, opraven a znovu uveden do provozu. Odolnost parního generátoru vůči tomuto typu havárií závisí především na jeho celkové koncepci a konstrukci, avšak též na schopnosti materiálu odolávat zvýšené korozi v průběhu reakce sodíku s vo_:dou.Operation of steam generators with fast reactors and a sodium heat carrier may cause leaks between their sodium and water circuits, and thus a dangerous accident of the whole plant as a result of the highly exothermic sodium-water reaction. In doing so, the emergency equipment will reduce the extent of damage to the steam generator and shut down the steam generator or its section automatically. The steam generator or part of it affected by the accident can then be cleaned of the products of the reaction with water, repaired and put back into operation. Resistance steam generator to this type of accident is dependent upon the overall design and construction, but also on the ability of the material to withstand increased corrosion during the reaction of sodium with _a: Dou.

Doposud bylo nutno zkoušet zmíněné faktory na poměrně složitých zařízeních velkých sodíkových smyček, do nichž byl zabudován velký model části parního generátoru, který byl na vhodném místě narušen, například explozí zabudované nálože výbušiny, nebo byla na vhodném místě otevřena tryska, umožňující vstřik vody nebo vod2 ní páry do sodíku. Tím byla způsobena umělá havárie a po jejím odeznění byly části modelu parního generátoru odděleny a ,na nich byla studována koroze. Tento způsob je jistě vhodný pro zjišťování mechanické odolnosti parního generátoru při havárii, avšak pro studium koroze materiálů při reakci sodíku s vodou byl ekonomicky a výrobně náročný, nebezpečný a neumožňoval provedení většího počtu experimentů, náležité měnění faktorů a parametrů experimentů apod.So far, it has been necessary to test these factors on relatively complex devices of large sodium loops, in which a large model of a part of the steam generator has been incorporated which has been disturbed at a suitable location, for example explosion of an explosive charge. into the sodium. This caused an artificial accident and after its disappearance the parts of the steam generator model were separated and the corrosion was studied. This method is certainly suitable for determining the mechanical resistance of a steam generator in the event of an accident, but for the study of corrosion of materials in the reaction of sodium with water it was economically and productively demanding, dangerous and did not allow to carry out more experiments.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení ke zkoumání koroze trubek při reakci sodíku s vodou nebo vodní parou podle vynálezu. Podstata vynálezu záleží v tom, že první trubka i druhá trubka jsou na jednom konci zaslepeny a na druhém otevřeném kanci opatřeny nákružky, první trubka je kromě toho ještě opatřena u svého zaslepeného konce tryskou, přičemž obě trubky jsou zasazeny do otvorů v horní desce a svými zaslepenými konci i tryskou jsou ponořeny pod hladinu kapalného sodíku umístěného v nádobě se dnem, do kteréžto* nádoby jsou zaústěny nejméně dva kanály s ventily a nádoba je překryta horní deskou a víkem se vsazeným prvním potrubím a druhým potrubím, přičemž nákružky jsou sevřeny mezi horní deskou a víkem a vnitřní prostor prv204151These drawbacks are eliminated by the apparatus for examining the corrosion of pipes in the reaction of sodium with water or steam according to the invention. The principle of the invention is that the first pipe and the second pipe are blinded at one end and provided with collars at the other open boar, the first pipe is further provided with a nozzle at its blind end, both pipes being inserted into openings in the top plate and the blind ends and the nozzle are submerged under the liquid sodium placed in the bottomed receptacle, into which receptacle the at least two valve channels open and the receptacle is covered by the top plate and the lid with the first pipe and the second pipe inserted. and the lid and interior space of the first204151

204131 ní trubky je prostorově spojen s vnitřním prostorem prvního potrubí a vnitřní prostor druhé trubky je prostorově spojen s vnitřním prostorem druhého potrubí. Je výhodné, když horní deska a nádoba tvoří jedno těleso, a nádoba je nad hladinou kapalného sodíku opatřena uzavíratelným otvorem.204131 of the pipe is spatially connected to the interior of the first pipe and the interior of the second pipe is spatially connected to the interior of the second pipe. Preferably, the top plate and the container form a single body, and the container is provided with a closable opening above the level of liquid sodium.

Zařízení podle vynálezu je ve srovnání s dosud užívaným zařízením bezpečnější, jednodušší, materiálově a výrobně méně náročné a tedy i ekonomičtější a umožňuje rozsáhlé měnění parametrů a podmínek pokusů v širokých mezích, aby podmínky pro 'velmi nákladné pokusy ve větším měřítku ha složitých zařízeních mohly být předem daleko lépe připraveny a využity, než tomu bylo doposud.The device according to the invention is safer, simpler, less material and production-intensive and therefore economical compared to the device used up to now, and allows extensive variation of parameters and test conditions within wide limits so that the conditions for very expensive large-scale and complicated trials can be much better prepared and utilized in advance than ever before.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 a obr. 2 představuje schéma zařízení podle vynálezu v alternativním provedení.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 are diagrams of an apparatus according to the invention in an alternative embodiment.

Podle obr. 1 je zařízení tvořeno nádobou 4 ze všech stran uzavřenou, mající v horní desce 3 dva otvory ve stěnách dva kanály 15 opatřené ventily 16.According to FIG. 1, the device consists of a container 4 closed from all sides, having in the top plate 3 two openings in the walls, two channels 15 provided with valves 16.

Do otvorů v desce 3 jsou vloženy dvě trubky 1 a 2 se zaslepenými konci, opatřené u horního otevřeného konce nákružky 7 a první trubka 1 je opatřena u zaslepeného konce proti druhé trubce 2 tryskou 5 ponořenou pod hladinu 10 kapalného sodíku 6 a na otevřené konce obou trubek 1 a 2 ústí potrubí 12 a 13 spojené s víkem 8 přitaženým k desce 3 horními šrouby 9. Dno 17 je přitaženo k nádobě 4 dolními šrouby 14. Nádoba 4 i dno 17 jsou opatřeny topením 19 a termočlánkovými teploměry 20.In the holes in the plate 3 are inserted two tubes 1 and 2 with blind ends provided at the upper open end of the collar 7 and the first tube 1 is provided at the blind end opposite the second tube 2 with a nozzle 5 submerged under liquid sodium 10. The bottom 17 is pulled to the container 4 by the lower screws 14. The container 4 and the bottom 17 are provided with heating 19 and thermocouple thermometers 20.

Otvory ve víku se vpraví do vnitřního prostoru 11 kousky tuhého sodíku a kanály 15 s otevřenými ventily 16 se vymění v prostoru 11 vzduch za čistý argon a ventily 16 se uzavřou. Potom se nádoba 4 vyhřeje elektrickým topením 19 a její teplota se kontroluje termočlánkovým teploměrem 20, až se sodík v prostoru 11 roztaví. Druhá trubka 2 se naplní čistým argonem a první trubkou se začne přivádět vodní pára, která vniká do kapalného. sodíku 6 tryskou 5 a započne reakce sodíku s vodou. Reakční bblast zasahuje konec druhé trubky 2. Že 'dojde k jejímu proděravění, zjistí se podle 'změny tlaku plynu v druhé trubce 2. Nádoba 4 má snímatelné dno 17 s dolními šrouby 14, klberé umožňují pohodlnější vyčištění celého zařízení po ukončení pokusu, ale též vpravení kousků tuhého sodíku do vnitřního prostoru 11 po zasunutí obou trubek 1 a 2 do obou otvorů v horní desce 3 uvnitř nádoby 4 za převrácení celé nádoby 4 horní deskou dolů, nejlépe před připojením víka 8 k horní desce 3.The openings in the lid are introduced into the interior space 11 with pieces of solid sodium and the channels 15 with open valves 16 are exchanged in space 11 with pure argon and the valves 16 are closed. Thereafter, the vessel 4 is heated by an electric heater 19 and its temperature is controlled by a thermocouple thermometer 20 until the sodium in the space 11 melts. The second tube 2 is filled with pure argon and water vapor is introduced into the liquid through the first tube. of sodium 6 through the nozzle 5 and the reaction of sodium with water begins. The reaction bblast extends to the end of the second tube 2. It is determined by the gas pressure change in the second tube 2. The vessel 4 has a removable bottom 17 with lower bolts 14, which allows more comfortable cleaning of the entire apparatus after the experiment but also inserting pieces of solid sodium into the interior 11 after inserting both tubes 1 and 2 into both openings in the top plate 3 inside the container 4, turning the entire container 4 upside down, preferably before attaching the lid 8 to the top plate 3.

Na obr. 2 je znázorněno alternativní provedení, které umožňuje ještě pohodlnější vpravení kousků tuhého sodíku do vnitřního prostoru 11 nádoby 4 vytvořením zvláštního vzduchotěsně uzavíratelného otvoru 18 nejlépe v boční stěně nádoby 4. V tomto případě je nutno mít nejdříve zasunuty obě trubky 1 a 2 dovnitř nádoby 4, avšak tuto nádobu 4 není třeba při naplňování kousky tuhého sodíku převracet.FIG. 2 shows an alternative embodiment which allows even more convenient introduction of solid sodium pieces into the interior 11 of the container 4 by creating a special airtight opening 18 preferably in the side wall of the container 4. In this case, both tubes 1 and 2 must be inserted first container 4, but this container 4 does not need to be inverted when filling with solid sodium pieces.

Zařízení může být využito při zkouškách a výzkumu materiálu, koroze a únosu materiálu pro pa⁽rní generátory jaderných elektráren se sodíkovým nosičem tepla.The device can be used in testing and research material, corrosion material and abduction PA ^(RNI generators of nuclear power plants with a sodium heat carrier.

Claims

SUBJECT

An apparatus for examining corrosion of pipes in the reaction of sodium with water or water vapor, characterized in that the first pipe (11) of the second pipe (2) is blinded at one end and provided with flanges (7) at the other open end [1] ] is additionally provided with a nozzle (5) at its blind end, wherein both tubes (1) and (2) are inserted into openings in the upper plate (3) and are submerged below the surface (10) with their blind ends and nozzle (5). ) of liquid sodium (6) placed in a vessel (4) with a bottom (17), into which vessel (4) at least two channels (15) with valves (16) are connected and the vessel (4) is covered with the top plate: (3j) and a lid (8) with a first conduit (12) and a second conduit (13) inserted, wherein the collars (7) are clamped between the top plate (3j and the lid (8) and the inner space of the first tube (1) is spatially connected to the inner the space of the first conduit: (12) and the inner space of the second conduit (2) is spatially connected to the interior of the second conduit (13).

Device according to claim 1, characterized in that the upper plate (3) and the container (4) form a single body and the container (4) is provided with a closable opening (18) above the level (10) of liquid sodium (Θ).