一、燃料棒包壳RIA仿照试验概述
RIA(Reactivity Initiated Accident,反映性引入变乱)仿照试验为仿照核反映堆RIA变乱工况,RIA变乱工况为反映性引起的变乱,通常是由反映性急剧增长导致,如弹棒、节造棒组件失控抽出等。其具体阐发为燃料棒内压与包壳表表温度均急快升高,最终导致包壳管软化、膨胀、起泡而后爆裂。
仿照RIA试验装置就用来仿照燃料包壳管内压和温度同时急剧升高的试验装置,即试样管起头处于常温常压工况(或指定的温度和压力工况下),而后同时以设定的快率升高试样管内压和试样管表表温度,直至试样管产生粉碎,试验实现。
在前提允许的情况下(若是能够做到温度在毫秒内升高几十℃时,思考同时升温升压才拥有现实意思),能够思考同步急快升高包壳管内压和包壳管表表温度,从而更为真实的仿照核反映堆内的反映性引入变乱工况。通常而言,在堆表环境下很难做到内压与包壳表表温度同步急快增长,此时能够思考试验简化为恒温急剧增压试验和恒压急剧升温试验。恒温急剧增压试验为维持包壳管在肯定温度下,向包壳管内部迅快打压至包壳管分裂;恒压急剧升温试验为在肯定压力下,急剧提升包壳温度至包壳管分裂。
二、试样参数
试验试样为一段空心管,测试管内可填塞物料以期减幼内容积有益于试验,对管的固定、密封、装卸应安全靠得住,操作方便。试验试样的具体参数如下:

(表1)
三、试验内容
在变乱容错燃料包壳研造中,使用仿照RIA试验装置实现的试验内容如下:
(1)高温急剧增压试验
将包壳管试样一端封死,另一端衔接于压力源装置(也可思考两端均衔接压力源,但燃料棒包壳管不应受到轴向的约束限度)。整个包壳管处于加热炉内部,炉膛内通入;ば云,燃料棒包壳最高工作温度在500℃。在;ば钥掌薪枪芗尤戎凉ぷ魑露,而后迅快加载压力,压强增长快率最大为5.5GPa/s,直至包壳管失效。纪录下包壳管试样失效时的最大内压。
(2)高压急剧升温试验
将包壳管试样一端封死,另一端衔接于压力源装置(也可思考两端均衔接压力源,但燃料棒包壳管不应受到轴向的约束限度),加压至某一设定压力。在包壳管充斥设定压力下,可维持包壳管初始内压不变,而后进行加热,加热过程中不合包壳管内部压力进行限度;也可在加热过程中通过技术伎俩维持内压恒定。通过电磁感应或其他加热方式迅快加热包壳管表表,升温快率最大为200℃/s,直至包壳管失效。纪录下包壳管试样失效时的最大表表温度。
本试验的关键技术点:
a)能够高快增长包壳管内压的压力装置;
b)耐高温工作介质;
c)急剧升高包壳管表表温度的加热装置;
d)包壳管试样的有效密封。
四、技术指标要求
燃料棒包壳RIA仿照试验装置,为一套高集成的试验装置,该装置拥有恒温急剧升压及恒压急剧升温职能。具体参数如下表:
(恒温急剧升压试验)

(恒压急剧升温试验)


五、设备参考图片:

(上图为我司为某核电单元提供的燃料棒包壳RIA仿照试验装置客户现场实拍图)