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原文传递一种模拟后处理中高放废液氢气爆炸的实验装置及方法

专利名称：	一种模拟后处理中高放废液氢气爆炸的实验装置及方法
摘要：	本发明提供一种模拟后处理中高放废液(HLLW)罐氢气爆炸的实验装置及方法，所述装置包括模拟HLLW罐系统，所述模拟HLLW罐系统位于实验室内，包括耐热耐压罐、位于耐热耐压罐外围的电磁感应加热器和阀门；测试系统，所述测试系统包括位于所述耐热耐压罐内的K型热电偶、压力传感器、防爆氢气检测仪，位于所述耐热耐压罐外侧上方的在线烟气测量仪和气体浓度仪，以及电子天平；压空系统，所述压空系统用于向耐热耐压罐内充入压缩空气，且可用于模拟所述HLLW罐系统的呼排系统。本发明提供的装置可以实验模拟研究后处理中HLLW罐内生成的氢气在TBP、煤油和HNO3混合溶液的环境下，在HLLW罐内一定温度和压力条件下的爆炸行为。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中国辐射防护研究院
发明人：	王任泽;庄大杰;王学新;孟东原;孙树堂;连一仁;王宁;张建岗;李国强;陈磊;杨亚鹏;徐潇潇;冯宗洋;贾林胜;孙洪超
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910180686.X
公开号：	CN110068667A
代理机构：	北京天悦专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	田明;任晓航
分类号：	G01N33/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	030006 山西省太原市小店区学府街102号
主权项：	1.一种模拟后处理中HLLW罐氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述装置包括：模拟HLLW罐系统，所述模拟HLLW罐系统位于实验室内，包括耐热耐压罐、位于耐热耐压罐外围的电磁感应加热器和阀门；测试系统，所述测试系统包括位于所述耐热耐压罐内的K型热电偶、压力传感器、防爆氢气检测仪，位于所述耐热耐压罐外侧上方的在线烟气测量仪和气体浓度仪，以及电子天平；压空系统，所述压空系统用于向耐热耐压罐内充入压缩空气，且模拟所述HLLW罐的呼排系统。 2.根据权利要求1所述一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述阀门包括位于耐热耐压罐顶的排气阀、位于耐热耐压罐侧面的进液单向阀和进气单向阀以及耐热耐压罐底的排液阀。 3.根据权利要求1所述一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述装置还包括数据处理系统，所述数据处理系统位于实验室外，用于采集并存储热电偶和压力传感器的测量数据。 4.根据权利要求1所述一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述装置还包括监视系统，所述监视系统包括位于实验室顶部高速摄像机、耐热耐压罐顶部的防爆型摄像以及实验室外的监视器。 5.根据权利要求2所述一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述装置还包括和所述进液单向阀连接的进液系统，所述进液系统包括离心泵，用于向所述耐热耐压罐内加入模拟液体。 6.根据权利要求4所述一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验装置，其特征在于，所述模拟液体为TBP、煤油和HNO3的混合液。 7.一种模拟后处理中HLLW罐氢气爆炸的实验方法，其特征在于，所述方法包括： (1)取预设体积的模拟溶液加入耐热耐压罐内； (2)充入已经预设量的氮气、氧气和氢气等气体； (3)开启电磁感应加热器，将实验环境设置为预设温度； (4)关闭电磁感应加热器，开启测试系统； (5)开启高能点火器，记录测试项。 8.根据权利要求7所述的一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验方法，其特征在于，所述测量项包括氢气爆炸条件；所述氢气爆炸条件包括实验前后的温度、压力、氢气质量和浓度、氧气浓度和爆炸现象。 9.根据权利要求7所述的一种模拟后处理中HLLW氢气爆炸的实验方法，其特征在于，所述测量项还包括关键时间节点：所述关键时间节点包括但不限于如下节点： (1)实验环境温度达到预设温度的时间点； (2)充入已经预设量的氮气、氧气和氢气等气体的时间点； (3)点火能量足够，开始点火引燃氢气爆炸的时间点； (4)排气阀开始泄压的时间点； (5)耐热耐压罐内温度或压力达到极值的时间点。
所属类别：	发明专利