一种LOCA失水试验设备的制作方法

本技术属于核反应堆，特别是涉及一种loca失水试验设备。

背景技术：

1、在核反应堆堆芯的安全分析中，有一个非常值得关注的假想事故，即大破口失水事故(large break loss of coolant accident，简称为loca)。如果要在压水堆中运用新的燃料，则该燃料在loca下的性能必须要进行研究，以证明其在可能的loca事故下的可靠性，并为堆芯安全分析程序提供试验数据。

2、压水堆loca过程中不可避免的会出现包壳鼓胀爆破的现象，如果是过度脆化的包壳，有可能会发生包壳的碎裂从而堵塞整个流道；如果是未过度脆化的包壳，有可能会发生极限的共面鼓胀而堵塞部分流道。

3、核电站反应堆运行过程中，核燃料的性能是影响反应堆安全性和经济性的重要因素。因此国际上一直将燃料元件的研究放在十分突出的地位，通过优化燃料元件设计、采用先进结构材料、改进元件制造工艺等方法，不断提高核燃料元件的各种性能，促使核电向更安全和更经济的方向发展。而根据反应堆安全的要求，每当一种采用了新型燃料包壳的核燃料进入大规模应用之前，应该对其在loca失水事故下的鼓胀爆破性能进行测试。

4、随着科技的不断进步，一些厂家也会采用试验装置来模拟核电站的loca事故；但是，现有的试验装置通常是采用底部注水的方式来使得加热后的包壳发生淬火反应，这种底部注水的方式不能真实地模拟核电站的loca失水事故，导致其包壳的模拟数据准确度不高。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术中试验装置不能真实的模拟核电站的loca失水事故，导致其包壳的模拟数据准确度不高的技术问题，提供了一种loca失水试验设备。

2、鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种loca失水试验设备包括蒸汽装置、抽真空装置、压力表、喷淋装置、设有第一内孔的加热装置以及设有内部空间的压力罐；所述加热装置、所述喷淋装置以及待测试包壳均安装在所述内部空间中，且所述包壳位于所述第一内孔中；所述加热装置用于对待测试包壳进行加热，所述喷淋装置用于对加热后的待测试包壳进行淬火；

3、所述蒸汽装置连通所述内部空间，且用于往所述内部空间中注入蒸汽；

4、所述抽真空装置连通待测试包壳的第二内孔，且用于将所述第二内孔抽取为真空状态；

5、所述压力表安装在所述抽真空装置和待测试包壳之间的管道上，且用于检测所述第二内孔的压力值。

6、可选地，所述压力罐包括法兰盖、法兰座以及设有所述内部空间的罐体，所述罐体安装在所述法兰座上，所述法兰盖盖合在所述罐体的顶部；

7、所述罐体上还设有观察视窗。

8、可选地，所述法兰座上设有容纳凹槽，所述loca失水试验设备还包括夹紧装置，所述夹紧装置包括第一弹性件、第二弹性件、设有第一弧形槽的第一夹爪以及设有第二弧形槽的第二夹爪，所述第一夹爪通过所述第一弹性件安装在所述容纳凹槽中，所述第二夹爪通过所述第二弹性件安装在所述容纳凹槽中，且所述第一弧形槽和所述第二弧形槽围成用于夹持待测试包壳的夹槽。

9、可选地，所述加热装置包括环形底座和安装在所述环形底座上的螺旋加热管，所述法兰座上还设有环形凹槽，所述环形底座安装在所述环形凹槽中，待测试包壳插入所述螺旋加热管的第一内孔中。

10、可选地，所述喷淋装置包括支撑框架以及安装在所述支撑框架上的多个喷淋头，所述支撑框架安装在所述内部空间中，所述喷淋头用于向待测试包壳喷洒用于淬火的液体。

11、可选地，所述loca失水试验设备还包括调压装置和第一管路，所述第一管路的一端连通待测试包壳的第二内孔，所述第一管路的另一端连通所述抽真空装置和所述调压装置，所述压力表安装在所述第一管路上；所述调压装置用于调节所述内部空间中的压力。

12、可选地，所述loca失水试验设备还包括蒸汽收集器，所述蒸汽收集器连通所述内部空间的顶部。

13、可选地，所述loca失水试验设备还包括第一开关阀和排液管，所述排液管连通所述内部空间的底部，所述第一开关阀安装在所述排液管上，且所述第一开关阀用于控制所述排液管的通断。

14、可选地，所述loca失水试验设备还包括安装在所述内部空间中的液位传感器。

15、可选地，所述内部空间的内壁上设有隔热层。

16、本实用新型中，加热装置安装在压力罐的内部空间中，待测试包壳插入所述加热装置的第二内孔中，从而所述加热装置从所述内部空间的内部对待测试包壳进行加热，使得待测试包壳的受热更加均匀；所述加热装置持续对待测试包壳进行加热，直至待测试包壳发生鼓胀爆破；所述喷淋装置对爆破后的待测试包壳喷洒液体(水等)，使得待测试包壳发生淬火反应。本实用新型中，喷淋装置从四周对鼓胀爆破的待测试包壳喷洒液体，使得待测试包壳迅速降温，可以较为真实的模拟核电站loca失水事故，从而提高了待测试包壳的试验的真实度。

技术特征：

1.一种loca失水试验设备，其特征在于，包括蒸汽装置、抽真空装置、压力表、喷淋装置、设有第一内孔的加热装置以及设有内部空间的压力罐；所述加热装置、所述喷淋装置以及待测试包壳均安装在所述内部空间中，且待测试包壳位于所述第一内孔中；所述加热装置用于对待测试包壳进行加热，所述喷淋装置用于对加热后的待测试包壳进行淬火；

2.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述压力罐包括法兰盖、法兰座以及设有所述内部空间的罐体，所述罐体安装在所述法兰座上，所述法兰盖盖合在所述罐体的顶部；

3.根据权利要求2所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述法兰座上设有容纳凹槽，所述loca失水试验设备还包括夹紧装置，所述夹紧装置包括第一弹性件、第二弹性件、设有第一弧形槽的第一夹爪以及设有第二弧形槽的第二夹爪，所述第一夹爪通过所述第一弹性件安装在所述容纳凹槽中，所述第二夹爪通过所述第二弹性件安装在所述容纳凹槽中，且所述第一弧形槽和所述第二弧形槽围成用于夹持待测试包壳的夹槽。

4.根据权利要求2所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述加热装置包括环形底座和安装在所述环形底座上的螺旋加热管，所述法兰座上还设有环形凹槽，所述环形底座安装在所述环形凹槽中，待测试包壳插入所述螺旋加热管的第一内孔中。

5.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述喷淋装置包括支撑框架以及安装在所述支撑框架上的多个喷淋头，所述支撑框架安装在所述内部空间中，所述喷淋头用于向待测试包壳喷洒用于淬火的液体。

6.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述loca失水试验设备还包括调压装置和第一管路，所述第一管路的一端连通待测试包壳的第二内孔，所述第一管路的另一端连通所述抽真空装置和所述调压装置，所述压力表安装在所述第一管路上；所述调压装置用于调节所述内部空间中的压力。

7.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述loca失水试验设备还包括蒸汽收集器，所述蒸汽收集器连通所述内部空间的顶部。

8.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述loca失水试验设备还包括第一开关阀和排液管，所述排液管连通所述内部空间的底部，所述第一开关阀安装在所述排液管上，且所述第一开关阀用于控制所述排液管的通断。

9.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述loca失水试验设备还包括安装在所述内部空间中的液位传感器。

10.根据权利要求1所述的loca失水试验设备，其特征在于，所述内部空间的内壁上设有隔热层。

技术总结
本技术属于核反应堆技术领域，特别是涉及一种LOCA失水试验设备。其包括蒸汽装置、抽真空装置、喷淋装置、设有第一内孔的加热装置以及设有内部空间的压力罐；加热装置、喷淋装置以及待测试包壳均安装在内部空间中，且包壳位于第一内孔中；加热装置用于对待测试包壳进行加热，喷淋装置用于对加热后的待测试包壳进行淬火；蒸汽装置用于往内部空间中注入蒸汽；抽真空装置用于将第二内孔抽取为真空状态。本技术中，喷淋装置从四周对鼓胀爆破的待测试包壳喷洒液体，使得待测试包壳迅速降温，可以较为真实的模拟核电站LOCA失水事故，从而提高了待测试包壳的试验的真实度。

技术研发人员：朱从政,陈国洪
受保护的技术使用者：深圳市东昂科兴技术有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/12