Способ исследования поведения водорода коррозионного происхождения Советский патент 1991 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к исследованиям коррозии и может быть использовано для исследования поведения водорода коррозионного происхождения при высокой температуре.

Целью изобретения является повышение точности при исследовании систем с жидкометаллическими теплоносителями,

На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - графики изменения содержания водорода.

Устройство содержит циркуляционный натриевый насос 1, нагреватель 2 для натрия, рабочий участок 3, дыхательную емкость 4, сливной бак 5, систему 6 очистки натрия, систему 7 аварийной защиты, систему 8 измерения водорода в натрии, холодильник 9 для системы ИВА-1, емкость 10, циркуляционный насос 11, подогреватель 12, холодильник 13, ионообменные фильтры 14, бак-дозатор 15, насос-дозатор 16, насос 17 химпромывочного контура и холодильник 18. Приведение рабочего участка в исходное состояние осуществляется химической промывкой с помощью насоса 17 и холодильника 18, Рабочий контур снабжен компенсаторами 19 объема с инертной газовой средой 20. Подпитка рабочего контура осуществляется из бака 21 насосом 22. Устройство содержит также газосборник 23 и пробоотборные точки I, II, III для системы определения водорода в коррозионной среде (КС) и контроля качества КС.

Способ осуществляют следующим образом.

Внутри рабочего участка 3 циркулирует КС заданных параметров и качества с помощью насоса 11, подогревателя 12 и фильтров 14. Необходимые добавки вводятся с помощью насоса-дозатора 16 из бачкл 15. Перед фильтрами КС охлаждается на холодильнике 13,

Для достижения указанной цели предлагается в конструкцию рабочей камеры ввести новые элементы: натриевый конт ур и системы для измерения содержания водорода в натрии и в коррозионной среде, систему для восстановления исходного

состояния рабочего участка, системы очистки. Контроль качества и определение коррозионного водорода проводятся через пробоотборные точки (I, It, III).

Способ основан на том, что при использовании любой коррозионной среды в трубопроводе при высокой температуре (до 500°С) коррозионный водород, продиффун- дировавший через стенку трубы в очищенный натриевый теплоноситель, в силу своих физико-химических свойств образует гидрид натрия раздичной концентрации, растворенный в натрии. При этом его концентрация в натрии может быть определена с высокой точностью при любой температуре эксплуатации установки, например, датчиком ИВА-1., Предварительной калибровкой ИВА-1 можно достичь его чувствительности по водороду на уровне 0,01-0,02 ррт, т.е. надежно измерять даже фон.

Пример. Испытания проводят при следующих параметрах: температура натрия на входе 550°С, на выходе 400°С, температура водных растворов на входе 300°С, на выходе 500°С. Движение сред противо- томное. Длительность.испытаний 48-50 ч.

На фиг. 2 приведена кривая, полученная при использовании в качестве рабочей среды водного раствора 3-замещенного цитрата аммония (6,5 г/л) при рН 8,6-8,8 в изотермическом режиме работы устройства, т.е. температура натрия и среды 200°С. Длительность испытаний 3,5-4,0 ч.

Предварительным выбором площади трубопровода, омываемой натрием, и самой

массы натрия в натриевом контуре можно достаточно точно(с относительной погрешностью менее ±Ъ%) измерить скорость поступления коррозионного водорода в жидкометал- лический натриевый теплоноситель в

диапазоне 0,1-10,0 мг/м2-ч путем непрерывного измерения его содержания в натрии (фиг. 2). Следовательно, появляется возможность оценить скорость коррозии металла трубопровода в коррозионной среде заданного химического состава.

Формула изобретения Способ исследования поведения водорода коррозионного происхождения при

высокой температуре, по которому полость испытуемого трубопровода заполняют коррозионной средой заданного состава при повышенной температуре и определяют количество водорода, прошедшего через стенку трубы, отличающийся тем, ч го, с целью повышения точности при исследовании систем с жидкометаллическими теплоносителями, наружную поверхность трубы омывают потоком очищенного натриевого

теплоносителя, а количество водорода определяют по количеству образовавшегося гидрида натрмя.

м

,

Изобретение относится к исследованию коррозии и позволяет провести измерение распределений водорода в системе рабочий участок - рабочая среда. Цель изобретения - повышение точности при исследовании систем с жидкометаллическим теплоносителем. Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит рабочий участок технологический рабочий контур, натриевый контур, системы измерения водорода в рабочей среде и в натрии. Наружную поверхность испытуемого участка трубы омывают потоком очищенного (натриевого) теплоносителя и количество водорода определяют по количеству образовавшегося гидрида натрия. 2 ил.

СЧ1

I

10

20

30

фиг.2

40

50