一種能實(shí)現(xiàn)高溫高壓水環(huán)境下聲發(fā)射監(jiān)測的電化學(xué)試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，具體涉及一種能實(shí)現(xiàn)高溫高壓水環(huán)境下聲發(fā)射監(jiān)測的電化學(xué)試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核電是一種清潔高效的能源，大力發(fā)展核電對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有重大意義。目前，我國核電站主要采用壓水堆。由于壓水堆核電站的主要服役環(huán)境為高溫高壓水環(huán)境(280-325°C、8-16MPa)，因此諸如壓力容器、主管道、蒸汽發(fā)生器等主要核電設(shè)備遭受苛刻的工作環(huán)境，構(gòu)件材料可能發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，這對(duì)核電站的安全運(yùn)行構(gòu)成巨威脅。研宄核電材料在高溫高壓水環(huán)境中的電化學(xué)腐蝕行為，對(duì)研宄腐蝕機(jī)理、腐蝕防護(hù)及材料選擇等方面都具有重要意義。
[0003]電化學(xué)測試作為電化學(xué)腐蝕的重要測試手段，可以獲取核電材料在高溫高壓水環(huán)境中的腐蝕動(dòng)力學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，為理解和推測材料腐蝕機(jī)制提供重要依據(jù)。聲發(fā)射技術(shù)作為一種無損檢測技術(shù)，因其能檢測動(dòng)態(tài)缺陷、實(shí)時(shí)、連續(xù)和在線監(jiān)測等特點(diǎn)，適合于長期監(jiān)測材料的腐蝕行為。通過對(duì)聲發(fā)射信號(hào)和聲發(fā)射源的分析，能更好的理解腐蝕機(jī)制。因此，將電化學(xué)測試和聲發(fā)射技術(shù)結(jié)合起來，在高溫高壓水環(huán)境中使用兩種監(jiān)測技術(shù)同時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，這對(duì)材料在高溫高壓水環(huán)境中的腐蝕行為和機(jī)理的研宄十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種能實(shí)現(xiàn)高溫高壓水環(huán)境下聲發(fā)射監(jiān)測的電化學(xué)試驗(yàn)裝置，具有測試效果精確的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:包括頂部開口的釜體，釜體的頂部外側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有下法蘭，且釜體的頂部開口上設(shè)置有用于將其密閉的上法蘭，上法蘭上固定有將其貫穿的出氣管、壓力表、三根聚四氟乙烯管、溫度傳感器和進(jìn)氣管；
[0006]所述的三個(gè)聚四氟乙烯管內(nèi)部分別固定有參比電極、對(duì)電極和波導(dǎo)桿；
[0007]所述的波導(dǎo)桿的頂端連接聲發(fā)射傳感器，底端連接工作電極；
[0008]所述的參比電極、對(duì)電極和波導(dǎo)桿的信號(hào)輸出端連接至電化學(xué)工作站；聲發(fā)射傳感器的信號(hào)輸出端還連接至聲發(fā)射儀。
[0009]所述的出氣管和進(jìn)氣管上均固定有閥門。
[0010]所述的出氣管的長度小于進(jìn)氣管的長度。
[0011]所述的聲發(fā)射傳感器與聲發(fā)射儀之間設(shè)置有前置放大器。
[0012]所述的下法蘭與上法蘭之間經(jīng)螺栓和金屬石墨密封圈固定。
[0013]所述的聚四氟乙烯管與波導(dǎo)桿、參比電極、對(duì)電極和工作電極之間經(jīng)高溫膠膠結(jié)固定。
[0014]所述的波導(dǎo)桿與工作電極材質(zhì)相同且之間為螺紋固定。
[0015]所述的波導(dǎo)桿與聲發(fā)射傳感器之間的端面上涂有耦合劑。
[0016]所述的耦合劑為真空硅脂或凡士林。
[0017]本發(fā)明具有以下的有益效果:相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明包括頂部開口的釜體，釜體的頂部外側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有下法蘭，且釜體的頂部開口上設(shè)置有用于將其密閉的上法蘭，上法蘭上固定有將其貫穿的出氣管、壓力表、三根聚四氟乙烯管、溫度傳感器和進(jìn)氣管；三個(gè)聚四氟乙烯管部分別固定有參比電極、對(duì)電極、波導(dǎo)桿和工作電極；波導(dǎo)桿的頂端連接聲發(fā)射傳感器，底端連接工作電極，參比電極、對(duì)電極和波導(dǎo)桿的信號(hào)輸出端連接至電化學(xué)工作站；聲發(fā)射傳感器的信號(hào)輸出端還連接至聲發(fā)射儀。從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)在高溫高壓水環(huán)境中的電化學(xué)測試和聲發(fā)射測試，同時(shí)獲得電化學(xué)信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)。兩種方法優(yōu)勢互補(bǔ)，互不干擾。通過對(duì)電化學(xué)信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)的對(duì)比分析，對(duì)可以更好的研宄材料在高溫高壓水環(huán)境中的腐蝕機(jī)理。且波導(dǎo)桿在電化學(xué)測試中起導(dǎo)電引線的作用，而在聲發(fā)射測量中起波導(dǎo)作用，從而達(dá)到同時(shí)測試的效果。且裝置電極與環(huán)境介質(zhì)之間均采用絕緣管絕緣，在保證溫度和耐壓強(qiáng)度的前提下，利用聚四氟乙烯管良好的絕緣性能，避免電極和其它金屬部件之間的電導(dǎo)影響到電化學(xué)測試和聲發(fā)射測試的準(zhǔn)確性。
[0018]進(jìn)一步的，由于聲發(fā)射傳感器與聲發(fā)射儀之間設(shè)置有前置放大器，從而有效的避免了信號(hào)的衰減，保證了測試的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0019]進(jìn)一步的，由于波導(dǎo)桿與工作電極材料相同，且通過螺紋連接，不僅便于安裝拆卸，而且能減少?目號(hào);S減。
【附圖說明】
[0020]圖1是本裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]參見圖1，本發(fā)明包括頂部開口的釜體1，釜體I的頂部外側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有下法蘭2，且釜體I的頂部開口上設(shè)置有用于將其密閉的上法蘭3，上法蘭3上固定有將其貫穿的出氣管5、壓力表6、三根聚四氟乙烯管15、溫度傳感器8和進(jìn)氣管9 ;三個(gè)聚四氟乙烯管15內(nèi)部分別固定有參比電極11、對(duì)電極13和波導(dǎo)桿10 ;波導(dǎo)桿10的頂端連接聲發(fā)射傳感器7，底端連接工作電極12 ;參比電極11、對(duì)電極13和波導(dǎo)桿10的信號(hào)輸出端連接至電化學(xué)工作站17 ;聲發(fā)射傳感器7的信號(hào)輸出端還連接至聲發(fā)射儀18。出氣管5和進(jìn)氣管9上均固定有閥門。出氣管5的長度小于進(jìn)氣管9的長度。聲發(fā)射傳感器7與聲發(fā)射儀18之間設(shè)置有前置放大器16。下法蘭2與上法蘭3之間經(jīng)螺栓4和金屬石墨密封圈固定。聚四氟乙烯管15與波導(dǎo)桿10、參比電極11、對(duì)電極13和工作電極12之間經(jīng)高溫膠14膠結(jié)固定。波導(dǎo)桿10與工作電極12材質(zhì)相同且之間為螺紋固定。波導(dǎo)桿10與聲發(fā)射傳感器7之間的端面上涂有耦合劑。耦合劑為真空硅脂或凡士林。
[0023]如附圖1所示，本發(fā)明一種能實(shí)現(xiàn)高溫高壓水環(huán)境下聲發(fā)射監(jiān)測的電化學(xué)試驗(yàn)裝置，主要包括:高壓釜系統(tǒng)、電化學(xué)測試裝置、聲發(fā)射測試裝置三部分。其中，高壓釜系統(tǒng)主要包括藎體1、下法蘭2、上法蘭3、螺栓4、出氣管5、壓力表6、溫度傳感器8、進(jìn)氣管9 ；電化學(xué)測試裝置主要包括波導(dǎo)桿10、參比電極11、工作電極12、對(duì)電極13、高溫膠14、聚四氟乙烯管15、電化學(xué)工作站17 ;聲發(fā)射測試裝置包括聲發(fā)射傳感器7、波導(dǎo)桿10、前置放大器16、聲發(fā)射儀18。
[0024]高壓釜系統(tǒng)，所述高壓釜具有內(nèi)腔，高壓釜使用耐腐性能高的316LN不銹鋼或鎳基高溫合金作為釜體材料，可在高溫高壓水環(huán)境下長期使用。所述上法蘭3和下法蘭2與釜體為同一材料，所述上法蘭3與所述下法蘭2通過金屬石墨密封圈和螺栓連接密封。
[0025]進(jìn)氣管9和出氣管5，密封集成于所述上法蘭3，用于惰性氣體的進(jìn)出。
[0026]電化學(xué)測試裝置，工作電極12、對(duì)電極13、參比電極11組成三電極體系，所述波導(dǎo)桿10作為所述工作電極12的導(dǎo)電引線，方便與電化學(xué)工作站17