本發(fā)明涉及一種關(guān)于核電氫安全設(shè)備方面的實驗系統(tǒng)，具體涉及的是一種模擬核電安全殼嚴重事故工況的實驗系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：
日本福島核事故以后，核電安全殼內(nèi)的氫風險控制越來越受到重視，對氫安全設(shè)備的要求越來越高，特別是在嚴重事故工況下氫安全設(shè)備是否仍然能發(fā)揮氫氣控制或消除的功能成了設(shè)備的重要考核依據(jù)。尤其是作為主要消氫手段的非能動氫復(fù)合器(PARs)，更是要考核其在嚴重事故工況的運行性能。但是，在嚴重事故工況下，安全殼內(nèi)存在復(fù)雜的環(huán)境條件：溫度最高達到150℃以上、壓力最高達到0.5Mpa以上、累積輻照計量大于5×106Gy；安全殼內(nèi)的氣體包括放射性氣溶膠(≥50g/m3)、水蒸汽(最高可達60％)、氫氣(最高可達10％以上)、空氣以及CO等毒化組分。我國的非能動氫氣復(fù)合器主要從法國阿?，m公司進口。國內(nèi)雖有這方面的研究，但由于技術(shù)方面的限制，要想同時實現(xiàn)上述環(huán)境條件非常困難，因而目前對復(fù)合器設(shè)計核電站嚴重事故工況的模擬試驗通常只能用于實驗室研究，其所設(shè)計的復(fù)合器水平也比較低，根本不能反映非能動氫氣復(fù)合器在嚴重事故工況下真正的消氫性能，因此也難以滿足目前實際工況的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種模擬核電安全殼嚴重事故工況的實驗系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，能夠真實、全面地模擬核電站設(shè)計嚴重事故工況的各種條件，從而對非能動氫復(fù)合器的消氫性能進行全面的檢測。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：模擬核電安全殼嚴重事故工況的實驗系統(tǒng)，包括用于裝載非能動氫氣復(fù)合器整機的實驗容器，設(shè)置在實驗容器內(nèi)、用于檢測實驗容器內(nèi)部壓力的第一壓力傳感器，以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，還包括均與實驗容器連接的排氣管道、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)、電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)、水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)以及至少為四個的取樣管道；所述實驗容器通過多點熱電偶與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接；所述氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)與噴淋系統(tǒng)連接。具體地說，所述實驗容器由不銹鋼制成，并且內(nèi)部容積大于40m3；所述空氣供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第一管道與實驗容器連接的第一空氣源，以及依次設(shè)置在第一管道中的第一減壓閥、 第一流量計、單向閥、第一隔離閥和第一阻火器；所述第一減壓閥位于第一空氣源與第一流量計之間。具體地說，所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第二管道與實驗容器連接的氫氣源，以及依次設(shè)置在第二管道中的第二減壓閥、第二流量計、第三減壓閥、第一電磁閥、第二阻火器和第三隔離閥；所述第二減壓閥位于氫氣源與第二流量計之間。進一步地，所述噴淋系統(tǒng)包括內(nèi)裝有由水、2000～2200ppm的硼酸和0.4％～0.6％的氫氧化鈉混合而成的噴淋液的噴淋液混合箱，通過第四管道與該噴淋液混合箱連接并置于實驗容器內(nèi)的噴淋頭，以及依次設(shè)置在第四管道中的循環(huán)泵、第二電磁閥和第四隔離閥；所述循環(huán)泵位于噴淋液混合箱和第二電磁閥之間；所述第四管道與氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)連接。具體地說，所述氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第五管道與第四管道連通的第二空氣源，以及依次設(shè)置在該第五管道中的第五隔離閥、氣溶膠發(fā)生器和第六隔離閥；所述第五隔離閥位于第二空氣源與氣溶膠發(fā)生器之間。再進一步地，所述電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第六管道與實驗容器連接的第三空氣源，依次設(shè)置在該第六管道中的第五減壓閥、電纜燃燒室和第七隔離閥，以及設(shè)置在第六管道上并位于第七隔離閥與實驗容器之間的第二壓力傳感器；所述第五減壓閥位于第三空氣源與電纜燃燒室之間。更進一步地，所述水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第七管道與實驗容器連接的水蒸汽發(fā)生器，依次設(shè)置在第七管道中的第八隔離閥和第九隔離閥，以及設(shè)置在第七管道上并位于水蒸汽發(fā)生器與第八隔離閥之間的第三壓力傳感器?；谏鲜鲈O(shè)備結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，本發(fā)明還提供了該模擬核電安全殼嚴重事故工況的實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括以下步驟：(1)將非能動氫氣復(fù)合器置于實驗容器內(nèi)，并將多點熱電偶一端的測點固定在非能動氫氣復(fù)合器的各個測量位置上，另一端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；(2)對實驗容器進行保壓測試；(3)保壓測試合格后，分別打開排氣管道和第一減壓閥，利用第一減壓閥將第一空氣源的出口壓力調(diào)節(jié)至0.1～0.2MPa，然后打開單向閥和第一隔離閥，根據(jù)第一流量計顯示的流量，利用第一隔離閥將欲通入到實驗容器中的空氣流量調(diào)節(jié)至700～750m3/h，利用進入的空氣對實驗容器進行吹洗，吹洗時間為10min以上；(4)依次關(guān)閉第一隔離閥、單向閥和第一減壓閥，直至實驗容器內(nèi)的第一壓力傳感器顯示的壓力為0.1～0.15MPa時關(guān)閉排氣管道；(5)利用電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入電纜燃燒氣體產(chǎn)物；(6)向氣溶膠發(fā)生器中加入1.0～1.2g的碘和2000～2500g的固體BaSO4粉末混合形成混合物，并對該混合物進行加熱；(7)對混合物加熱30～35min后，得到含有碘蒸氣的氣溶膠，依次打開第五隔離閥和第六隔離閥，利用第二空氣源的空氣推動氣溶膠持續(xù)通入到實驗容器內(nèi)，待該實驗容器內(nèi)的碘蒸氣濃度大于或等于30mg/m3、固體氣溶膠濃度大于或等于50g/m3時，關(guān)閉第六隔離閥，同時停止加熱；(8)調(diào)節(jié)水蒸汽發(fā)生器的輸出壓力至0.5～0.6MPa，并依次打開第八隔離閥和第九隔離閥，將水蒸汽持續(xù)通入到實驗容器內(nèi)；(9)當實驗容器內(nèi)的壓力達到0.55～0.6MPa后，繼續(xù)調(diào)節(jié)水蒸汽發(fā)生器出口處的壓力，使實驗容器內(nèi)的壓力穩(wěn)定在0.55～0.6MPa，并持續(xù)通入水蒸汽30min以上，使實驗容器內(nèi)溫度大于或等于150℃，壓強大于或等于0.5MPa；(10)依次打開第二減壓閥和第三減壓閥，利用第二減壓閥和第三減壓閥分層次將氫氣源的出口壓力調(diào)節(jié)至0.5MPa以上；(11)依次打開第一電磁閥和第三隔離閥，根據(jù)第二流量計顯示的流量，利用第三隔離閥將欲通入到實驗容器中的氫氣流量調(diào)節(jié)至400L/min以上；(12)打開全部取樣管道，觀察不同取樣點氫氣濃度的變化情況，同時，通過多點熱電偶采集的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測實驗容器內(nèi)不同測點的溫度變化；(13)持續(xù)執(zhí)行步驟(12)，直至時長達到8～17min后，停止通入氫氣，此時，實驗容器內(nèi)氫氣的平均濃度為2％～4％；(14)通過多點熱電偶采集的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測非能動氫氣復(fù)合器催化板的表面溫度，并判斷該催化板的表面溫度是否有明顯上升趨勢，是，則將停止通入氫氣至催化板表面溫度上升10℃的時間記錄為復(fù)合器的啟動時間，并執(zhí)行步驟(15)；否，則繼續(xù)監(jiān)測催化板的表面溫度變化；(15)在停止通入氫氣30～35min后，打開第二電磁閥、第四隔離閥和循環(huán)泵，將預(yù)先在噴淋液混合箱中配制好的噴淋液泵出，并以大于或等于2m3/h的流量噴入到實驗容器內(nèi)；(16)持續(xù)噴淋10min以上后，停止噴淋，并繼續(xù)監(jiān)測和記錄非能動氫氣復(fù)合器不同取樣點的氫氣濃度和測點溫度，直至停止通入氫氣后的時長達到或超過60min時，停止監(jiān)測和記錄。進一步地，所述步驟(2)包括以下步驟：(2a)向?qū)嶒炄萜鞒淙?.5MPa的空氣，并保壓30～35min；(2b)利用第一傳感器檢測實驗容器內(nèi)的壓力，并判斷其在保壓30～35min后，壓降是否小于或等于2kPa，是，則確定實驗容器密封性良好；否，則需要對實驗容器進行檢漏，并重新密封實驗容器，然后循環(huán)步驟(2a)。再進一步地，所述步驟(5)包括以下步驟：(5a)開啟電纜燃燒室中的燃燒電源，并加熱到600℃以上，實現(xiàn)對電纜的燃燒；(5b)電纜燃燒結(jié)束后，分別打開第五減壓閥和第七隔離閥，在第三空氣源提供的空氣的助推下，將電纜燃燒氣體產(chǎn)物的流量調(diào)節(jié)至190～200L/min，讓電纜燃燒氣體產(chǎn)物通入到實驗容器內(nèi)，并在8～10min后，關(guān)閉第七隔離閥，停止通入電纜燃燒氣體產(chǎn)物。本發(fā)明的設(shè)計原理在于，在實際工況中，由于發(fā)生嚴重事故時，首先可能對非能動氫復(fù)合器產(chǎn)生毒化的是擴散較快的電纜燃燒的氣體產(chǎn)物(含CO等)。接著是在空氣中擴散速度較慢的堆芯裂變產(chǎn)物，包括碘蒸氣和其他固體氣溶膠，并且氫氣由核島內(nèi)的鋯水分解產(chǎn)生，水蒸汽由核島內(nèi)的一回路冷卻水加熱產(chǎn)生，氫氣和水蒸汽濃度的增加都很緩慢，約需要10小時以上，氫氣濃度才能達到4％，水蒸汽濃度才能達到60％以上，安全殼內(nèi)溫度上升主要是水蒸汽加熱所致，也需要數(shù)小時才能達到最高溫度150℃。而噴淋液需要等到復(fù)合器開始消氫一段時間后才可噴淋，因為噴淋液會冷卻氣體，使安全殼內(nèi)的水蒸汽冷凝，降低水蒸汽濃度，從而使氫濃度迅速增加，甚至超過爆炸極限。因此，本申請發(fā)明人在研究了上述嚴重事故工況的環(huán)境條件及其完整流程后，設(shè)計了相應(yīng)的系統(tǒng)來模擬嚴重事故工況的試驗條件，從而測試非能動氫氣復(fù)合器的消氫性能，即：(1)測試裝載設(shè)備復(fù)合器的實驗容器密封保壓性能；(2)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入空氣進行吹洗；(3)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入電纜燃燒氣體產(chǎn)物；(4)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入含碘蒸氣的氣溶膠，使實驗容器內(nèi)的碘蒸氣濃度大于或等于30mg/m3，固體氣溶膠濃度大于或等于50g/m3；(5)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入高溫水蒸汽并加熱保溫，持續(xù)通入半小時以上，使實驗容器內(nèi)溫度大于或等于150℃，壓強大于或等于0.5MPa；(6)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)通入氫氣，直至容器內(nèi)的氫濃度為2％～4％；(7)停止通入氫氣30分鐘后，向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)噴入由水、硼酸和氫氧化鈉混合而成的噴淋液，并且噴淋流量大于或等于2m3/h，持續(xù)時間10分鐘以上。按照上述測試步驟，通過檢測實驗容器內(nèi)不同位置的溫度、壓強、氫濃度等參數(shù)的變化，即可檢驗氫安全設(shè)備在嚴重事故工況下的性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明通過合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和試驗流程設(shè)計后，在充分考慮到安全(實驗容器選用、保壓測試、容器內(nèi)壓力控制，以及氣體壓力、流量的監(jiān)測和調(diào)節(jié))的基礎(chǔ)上，利用噴淋系統(tǒng)、氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)、電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)以及水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)，可以真實、全面地模擬出了核電站嚴重事故工況的條件，并以此來對非能動氫氣復(fù)合器的性能進行實時測試(氫氣濃度、溫度實時測量)，檢驗非能動氫氣復(fù)合器在核電站嚴重事故工況下的各種性能保持情況(啟動性能、穩(wěn)定反應(yīng)性能、重復(fù)性能、耐水性能等等)。由于模擬的工況真實、全面，并且是對非能動氫氣復(fù)合器整機進行“實時在線”測試，其對壓力反應(yīng)容器的性能、進行反應(yīng)和取樣等安全性的考慮是實驗室級別所達不到的，因此，本發(fā)明對復(fù)合器的性能測試結(jié)果非常接近實際工況，可直接作為研究和設(shè)計非能動氫氣復(fù)合器及其在核電站中布置的參考標準和依據(jù)。(2)本發(fā)明采用了在線的方式將水蒸汽通入到實驗容器內(nèi)，使實驗容器內(nèi)溫度緩慢上升，這種在線提供水蒸汽的方式是實驗室級別的研究無法做到的，因為高溫混合氫氧氣體在水蒸汽發(fā)生器設(shè)置端存在著泄露和爆炸的風險，對在線反應(yīng)測試具有極大的安全隱患，因此很多實驗室只能是在反應(yīng)前就預(yù)先通入好水蒸汽，但這既與實際工況不符，又不能真實反映非能動氫氣復(fù)合器的性能。而本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)和流程設(shè)計，能夠在確保安全的前提下，真實地模擬出實際工況，從而很好地對復(fù)合器的真實性能進行測試。(3)本發(fā)明中的實驗容器優(yōu)選采用不銹鋼材料制成，并且內(nèi)部容積大于40m3，因而不僅體積足夠大，能提供流量足夠大的氫氣和空氣，對非能動氫氣復(fù)合器進行整機試驗，而且不銹鋼制作實驗容器可以使其抗氫脆效果較好，不易引起泄露或氫爆，有效地提高了整個實驗系統(tǒng)的安全性。(4)本發(fā)明設(shè)計嚴謹、流程清晰明了、安全性高，模擬的事故工況真實、全面，因此，本發(fā)明為非能動氫氣復(fù)合器的設(shè)計能夠達到相應(yīng)實際工況的技術(shù)標準提供了非常有價值的參考，其很好地順應(yīng)了科技的發(fā)展潮流，因而具有非常良好的應(yīng)用前景和推廣前景。附圖說明圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標記對應(yīng)的零部件名稱為：1-實驗容器，2-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，3-排氣管道，4-取樣管道，5-第一空氣源，6-第一管道，7-第一減壓閥，8-第一流量計，9-單向閥，10-第一隔離閥，11-第一阻火器，12-分支管道，13-第二隔離閥，14-氫氣源，15-第二管道，16-第二減壓閥，17-第二流量計，18-第三減壓閥，19-第一電磁閥，20-第二阻火器，21-第三隔離閥，22-第四減壓閥，23-噴淋液混合箱，24-第 四管道，25-循環(huán)泵，26-第二電磁閥，27-第四隔離閥，28-噴淋頭，29-第二空氣源，30-第五管道，31-第五隔離閥，32-氣溶膠發(fā)生器，33-第六隔離閥，34-第三空氣源，35-第六管道，36-第五減壓閥，37-電纜燃燒室，38-第七隔離閥，39-第二壓力傳感器，40-水蒸汽發(fā)生器，41-第七管道，42-第三壓力傳感器，43-第八隔離閥，44-第九隔離閥，45-非能動氫氣復(fù)合器。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。實施例如圖1所示，本發(fā)明提供了一種可以模擬核電安全殼嚴重事故工況的實驗系統(tǒng)，以便測試非能動氫氣復(fù)合器的消氫性能，從而為復(fù)合器的研究和設(shè)計提供參考。在設(shè)備方面，本發(fā)明包括實驗容器1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)、電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)以及水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)。所述實驗容器1用于裝載非能動氫氣復(fù)合器整機，其上設(shè)有排氣管道3、至少為四個的取樣管道4，以及一些安全閥門，而該實驗容器1內(nèi)則設(shè)置了第一壓力傳感器，用于檢測其內(nèi)部的壓力。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2用于記錄實驗過程中，實驗容器1內(nèi)的數(shù)據(jù)(溫度、濃度等)，并進行分析，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2通過多點熱電偶與實驗容器1連接。本發(fā)明所采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2和多點熱電偶均為現(xiàn)有技術(shù)，其中，本實施例的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用5塊16路數(shù)據(jù)采集卡同時記錄數(shù)據(jù)，然后再利用讀取設(shè)備導(dǎo)出數(shù)據(jù)，然后進行分析，而本實施例中的多點熱電偶則優(yōu)選采用K型熱電偶。所述空氣供應(yīng)系統(tǒng)用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)部通入空氣，其包括通過第一管道6與實驗容器1連接的第一空氣源5，以及依次設(shè)置在第一管道6中的第一減壓閥7、第一流量計8、單向閥9、第一隔離閥10和第一阻火器11；所述第一減壓閥7位于第一空氣源5與第一流量計8之間；所述第一管道6上還設(shè)有也與實驗容器1連通的分支管道12，并且在該分支管道12中還設(shè)有第二隔離閥13。所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)則用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)部提供氫氣，其包括通過第二管道15與實驗容器1連接的氫氣源14，以及依次設(shè)置在第二管道15中的第二減壓閥16、第二流量計17、第三減壓閥18、第一電磁閥19、第二阻火器20和第三隔離閥21；所述第二減壓閥16位于氫氣源14與第二流量計17之間；所述第二管道15通過第三管道與第一管道6連通，并且在該第三管道中還設(shè)有第四減壓閥22。所述噴淋系統(tǒng)用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)噴入噴淋液。具體來說，該噴淋系統(tǒng)包括內(nèi)裝有由水、2000～2200ppm的硼酸和0.4％～0.6％的氫氧化鈉混合而成的噴淋液的噴淋液混合箱23，通 過第四管道24與該噴淋液混合箱23連接并置于實驗容器1內(nèi)的噴淋頭28，以及依次設(shè)置在第四管道24中的循環(huán)泵25、第二電磁閥26和第四隔離閥27；所述循環(huán)泵25位于噴淋液混合箱23和第二電磁閥26之間。所述氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)通入氣溶膠。具體來說，該氣溶膠供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第五管道30與第四管道24連通的第二空氣源29，以及依次設(shè)置在該第五管道30中的第五隔離閥31、氣溶膠發(fā)生器32和第六隔離閥33；所述第五隔離閥31位于第二空氣源29與氣溶膠發(fā)生器32之間。所述電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)通入電纜燃燒氣體產(chǎn)物。該電纜燃燒產(chǎn)物供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第六管道35與實驗容器1連接的第三空氣源34，依次設(shè)置在該第六管道35中的第五減壓閥36、電纜燃燒室37和第七隔離閥38，以及設(shè)置在第六管道35上并位于第七隔離閥38與實驗容器1之間的第二壓力傳感器39；所述第五減壓閥36位于第三空氣源34與電纜燃燒室37之間。而所述水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)則用于向?qū)嶒炄萜?內(nèi)通入水蒸汽。該水蒸汽在線供應(yīng)系統(tǒng)包括通過第七管道41與實驗容器1連接的水蒸汽發(fā)生器40，依次設(shè)置在第七管道41中的第八隔離閥43和第九隔離閥44，以及設(shè)置在第七管道41上并位于水蒸汽發(fā)生器40與第八隔離閥43之間的第三壓力傳感器42；所述第一管道6通過第八管道與第七管道連通，并且該第八管道中還設(shè)有閥門。為能更好地進行模擬實驗，上述一些設(shè)備的技術(shù)參數(shù)分別如下：實驗容器材質(zhì)：不銹鋼，抗氫脆效果較好，不易引起泄露或氫爆，安全性較高；容積：大于40m3，能提供流量足夠大的氫氣和空氣；耐受最高溫度：200℃；耐受最高壓力：2MP。第一空氣源：可以提供大于或等于500m3/h的空氣流量。氫氣源：可以提供大于或等于400L/min的氫氣流量。噴淋頭：能實現(xiàn)2m3/h的噴淋流量。氣溶膠發(fā)生器：外置加熱，并且能在10分鐘內(nèi)向?qū)嶒炄萜鲀?nèi)噴入約2kg的氣溶膠。電纜燃燒室：能密封加熱至600℃以上。水蒸汽發(fā)生器：消耗水量大于或等于500kg/h。按照上述設(shè)備結(jié)構(gòu)，下面對本發(fā)明模擬嚴重事故工況(高溫、高壓、高濕度、氣溶膠、電纜燃燒氣體產(chǎn)物、碘蒸氣、噴淋液)并測試非能動氫氣復(fù)合器消氫性能的實現(xiàn)過程進行詳細介紹。首先，將非能動氫氣復(fù)合器45整機裝入到實驗容器1內(nèi)，然后將多點熱電偶的多個測點固定在該非能動氫氣復(fù)合器45的各個測量位置上，并連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2。為確保安全測試，試驗開始前，先向?qū)嶒炄萜?中充入0.5MPa的空氣，然后保壓30～35min，測試實驗容器1的密封性。在保壓測試的過程中，實驗容器1內(nèi)的第一壓力傳感器實時檢測實驗容器1內(nèi)部的壓力值，保壓結(jié)束時，若實驗容器1內(nèi)的壓力有變化，且壓降小于或等于2kPa，則可以認為該實驗容器1具有良好的密封性；反之，則需要對實驗容器1進行撿漏修復(fù)，重新密封實驗容器1。檢測實驗容器1的密封性后，分別打開排氣管道3和第一減壓閥7，利用第一減壓閥7將第一空氣源5的出口壓力調(diào)節(jié)至0.1～0.2MPa。然后打開單向閥9和第一隔離閥10，并根據(jù)第一流量計8顯示的流量，利用第一隔離閥10將欲通入到實驗容器1中的空氣流量調(diào)節(jié)至700～750m3/h，利用進入的空氣對實驗容器1吹洗10min以上。然后關(guān)閉空氣進氣的相應(yīng)閥門，直至實驗容器1內(nèi)的壓力略大于0.1MPa(0.1MPa～0.15MPa)時，關(guān)閉排氣管道3。接著，分別開啟第五減壓閥36和電纜燃燒室37中的燃燒電源，并設(shè)定加熱溫度為600℃，然后在調(diào)節(jié)好第三空氣源34的出口壓力后，通入到電纜燃燒室37中，實現(xiàn)對電纜的燃燒。電纜燃燒結(jié)束后，打開第七隔離閥38，調(diào)節(jié)電纜燃燒氣體產(chǎn)物的流量至190～200L/min，壓力控制在0.1～0.2MPa，讓電纜燃燒氣體產(chǎn)物通入到實驗容器1內(nèi)，約8～10min后，關(guān)閉第七隔離閥38，停止通入電纜燃燒氣體產(chǎn)物。緊接著，向氣溶膠發(fā)生器32中加入1.0～1.2g的碘和2000～2500g的固體BaSO4粉末(2000g以上的BaSO4能夠較好地確保40m3及其以上的容器密度達到50g/m3)混合，然后對混合物進行加熱，設(shè)定加熱的溫度為100℃。加熱約30～35min后，溫度達到600℃以上，且得到含有碘蒸氣的氣溶膠，然后依次打開第五隔離閥31和第六隔離閥33，利用第二空氣源29提供的空氣，推動氣溶膠持續(xù)通入到實驗容器1內(nèi)，使氣溶膠持續(xù)通入到實驗容器1內(nèi)，待該實驗容器1內(nèi)的碘蒸氣濃度大于或等于30mg/m3、固體氣溶膠濃度大于或等于50g/m3時，關(guān)閉第六隔離閥33，同時停止加熱。調(diào)節(jié)水蒸汽發(fā)生器40的輸出壓力值至0.5～0.6MPa，然后依次開啟第八隔離閥43和第九隔離閥44，將水蒸汽持續(xù)通入到實驗容器1內(nèi)。待實驗容器1內(nèi)的壓力達到0.55～0.6MPa后，調(diào)節(jié)水蒸汽發(fā)生器40出口處的壓力調(diào)節(jié)閥，使實驗容器1內(nèi)的壓力穩(wěn)定在0.55～0.6MPa(可通過穩(wěn)壓閥實現(xiàn))，并持續(xù)通入30min以上，使實驗容器內(nèi)溫度大于或等于150℃，壓強大于或等于0.5MPa。依次打開第二減壓閥16和第三減壓閥18，利用第二減壓閥16和第三減壓閥18將氫氣 源14的出口壓力調(diào)節(jié)至0.5MPa以上，分層次調(diào)節(jié)可實現(xiàn)氫氣的穩(wěn)定輸出同時，可以滿足試驗要求。調(diào)節(jié)好氫氣的壓力后，再依次打開第一電磁閥19和第三隔離閥21，根據(jù)第二流量計17顯示的流量，利用第三隔離閥19將欲通入到實驗容器1中的氫氣流量調(diào)節(jié)至400L/min左右，然后監(jiān)測實驗容器1內(nèi)不同取樣點氫氣濃度的變化(可通過氫氣濃度檢測儀檢測)，以及實驗容器1內(nèi)不同測點的溫度變化。持續(xù)上述情況，約8～17min后，關(guān)閉相應(yīng)閥門，停止通入氫氣，此時實驗容器1內(nèi)的平均氫氣濃度可達到2％～4％左右。接著，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，觀察非能動氫氣復(fù)合器45催化板的表面溫度，若發(fā)現(xiàn)溫度有明顯的上升趨勢，則開始記錄復(fù)合器的啟動時間h，該啟動時間h的記錄起點為氫氣停止通入時的時間，記錄終止時間為催化板表面溫度上升10℃的時間。在停止通入氫氣30～35min后，啟動噴淋系統(tǒng)。打開第二電磁閥26以及第四隔離閥27，然后通過循環(huán)泵25將預(yù)先在噴淋液混合箱23中配制好的噴淋液(即水、2000～2200ppm的硼酸和0.4％～0.6％的氫氧化鈉混合的水溶液)泵出，并通過噴淋頭28以大于或等于2m3/h的流量噴入到實驗容器1內(nèi)。觀察噴淋過程中實驗容器1內(nèi)的壓力變化以及各個取樣點的氫氣濃度變化，待噴淋時間達到10min以上后，停止噴淋。停止噴淋后，繼續(xù)觀察和記錄實驗容器1內(nèi)不同取樣點的氫氣濃度變化，以及實驗容器1內(nèi)不同測點的溫度變化。在停止通入氫氣約60min以后，停止觀察和記錄，并結(jié)束試驗。依照上述試驗所記錄的數(shù)據(jù)，下面對嚴重事故工況下非能動氫氣復(fù)合器的消氫性能進行分析。假設(shè)記錄到的各取樣點的平均氫濃度為CH’，且初始通入容器內(nèi)氫氣濃度為CH，則試驗后的消氫效率η可采用如下公式計算：η＝(1-CH’/CH)×100％；依照上述計算結(jié)果，如果復(fù)合器樣機的啟動時間h≤30min，消氫效率η≥60％，則認為復(fù)合器在模擬嚴重事故工況下性能下降不多，仍能正常工作。本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)和流程設(shè)計，能夠模擬出核電站嚴重事故工況，并以此來對非能動氫氣復(fù)合器的性能進行測試。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如果稍加改動后，同樣也能夠用在其他核電氫安全設(shè)備的研制和性能檢測上。由此可見，本發(fā)明能夠很好地為非能動氫氣復(fù)合器的消氫性能提供準確的測試評價，進而為復(fù)合器的研究和設(shè)計能夠達到相應(yīng)的技術(shù)標準提供有意義、有價值的參考。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，技術(shù)進步十分明顯，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非是對本發(fā)明保護范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計原理，以及在此基礎(chǔ)上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。