(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211037461.7 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 中国辐射防护研究院 地址 030006 山西省太原市小店区学府街 102号 (72)发明人 陈磊　李国强　孙洪超　庄大杰　 孙树堂　连一仁　闫峰　王智鹏　 王鹏毅　王长武　张煜航　孙谦　 王学新　徐潇潇　张建岗　 (74)专利代理 机构 北京天悦专利代理事务所 (普通合伙) 11311 专利代理师 田明　任晓航 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01N 3/313(2006.01)G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种过滤器爆炸损伤模拟装置和方法 (57)摘要 本发明涉及一种过滤器爆炸损伤模拟装置 和方法， 包括爆炸容器， 在爆炸容器上设置了进 气口、 出气口以及抽真空口， 在装置的内部设置 了若干压力传感器， 其中一压力传感器 设置于爆 炸容器一侧的延伸管道上， 在爆炸容器另一侧的 延伸管道上设置过滤器， 爆炸容器两侧的延伸管 道半径以及长度均相等， 在爆炸容器的延伸管道 与过滤器 之间设置了阀门， 在所述爆炸容器上设 置了点火控制器。 通过将不同爆炸压力转化为不 同浓度的混合气体， 实现了对不同爆炸压力的模 拟。 采用本发 明中公开的过滤器爆炸损伤模拟装 置和方法， 能够模拟过滤器在不同爆炸压力情况 下的损伤机理， 从而帮助改进核燃料循环设施安 全措施， 为核燃料循环安全防护及改进提供科学 可靠的决策支持。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115406640 A 2022.11.29 CN 115406640 A 1.一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 所述装置包括爆炸容器， 在所述爆炸容 器上设置了进气口和出气口， 在所述爆炸容器的一侧设置了一抽真空口， 在所述装置的内 部设置了若干压力传感器， 其中一压力传感器设置于所述爆炸容器一侧的延伸管道上， 在 爆炸容器另一侧的延伸管道上设置过滤器， 所述爆 炸容器两侧的延伸管道半径以及长度均 相等， 在所述爆炸容器的延伸管道与过滤器之间设置了阀门， 在所述爆炸容器上设置了点 火控制器， 所述爆炸容器用于产生预设大小的爆炸压力； 所述进气口用于 向所述爆炸容器 中输入预设气体， 以在所述爆炸容器中配置指定浓度的气体； 所述出气口用于排出所述爆 炸容器里 的残余气体； 所述抽真空口的另一侧与真空泵相连， 用于对所述爆炸容器进行抽 真空； 所述压力传感器用于监测所述爆炸容器内的压力， 所述点火控制 器用于控制爆炸容 器进行点火， 所述指定浓度的气体根据预设大小的爆炸 压力换算而来。 2.如权利要求1所述的一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 在所述爆炸容器的 前侧设置了光学视窗， 所述光学视窗用于观察所述爆炸容器内产生的火焰变化情况、 爆炸 现象。 3.如权利要求2所述的一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 所述光学视窗采用 抗爆石英玻璃材质。 4.如权利要求1所述的一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 所述爆炸容器呈球 形。 5.如权利要求1所述的一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 在所述爆炸容器的 顶端中心， 顶端侧壁各设置一个压力传感器。 6.如权利要求1所述的一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 其特征在于： 所述装置还包括压 力采集器和计算机， 所述计算机通过所述压力采集器采集各压力传感器测量的压力数据， 并根据采集的压力数据控制点火控制器以及阀门。 7.一种过滤器爆炸损伤模拟方法， 应用于如权利要求1 ‑6中任一权利要求所述的一种 过滤器爆炸损伤模拟装置， 所述方法包括 步骤： S11、 根据预设大小的爆炸 压力计算所需气体浓度； S12、 使用压缩空气对爆炸容器进行清洗， 使爆炸容器内氛围为空气； S13、 将爆炸容器抽真空到预设负压强值后停止抽真空； S14、 通过进气口向爆炸容器通入预设气体， 使得爆炸容器压强为0， 以配备所需浓度的 气体， 并关闭进气阀门； S15、 打开爆炸容器和过滤器之间的阀门， 控制点火控制器进行点火， 引燃爆炸容器内 气体混合物， 卸放爆炸容器内的残余压力， 对过 滤器进行检测。 8.如权利要求7所述的一种过滤器爆炸损伤模拟方法， 其特征在于： 所述预设气体为氢 气。 9.如权利要求7所述的一种过滤器爆炸损伤模拟方法， 其特征在于： 所述预设负压强值 根据所需气体浓度采用分压法计算得到 。 10.如权利要求7所述的一种过滤器爆炸损伤模拟方法， 其特征在于： 步骤S15 中取下过 滤器后检测过 滤器的损伤程度和过 滤性能情况。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115406640 A 2一种过滤器爆炸损伤模拟装 置和方法 技术领域 [0001]本发明属于核燃料循环领域， 具体涉及一种过 滤器爆炸损伤模拟装置和方法。 背景技术 [0002]在核燃料循环等工艺过程中， 高效过滤器是必不可少的产品， 在使用过程中， 在工 艺过程中， 可能会发生爆炸事故， 给高效过滤器造成不同程度的损坏， 在估算事故后果时， 一般忽略过 滤器的作用， 导 致高估事故后果， 造成防护过度， 带来 不必要的资源浪费。 [0003]因此需要模拟 过滤器在不同爆炸压力情况下损伤机理， 判断在 不同爆炸事故情况 下高效过滤器的损坏程度， 从而科学合理地评估事故后果， 高效地改进核燃料循环设施安 全措施， 为核燃料循环安全防护及改进提供决策支持。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的缺陷， 本发明的目的在于提供一种过滤器爆炸损伤模拟装 置和方法， 能够模拟过滤器在不同爆炸压力情况下损伤机理， 判断在不同爆炸事故情况下 高效过滤器的损坏程度， 从而帮助高效改进核燃料循环设施安全措施， 为核燃料循环安全 防护及改进提供 科学可靠的决策支持。 [0005]为达到以上目的， 本发明采用的技 术方案是： [0006]第一方面， 一种过滤器爆炸损伤模拟装置， 所述装置包括爆炸容器， 在所述爆炸容 器上设置了进气口和出气口， 在所述爆炸容器的一侧设置了一抽真空口， 在所述装置的内 部设置了若干压力传感器， 其中一压力传感器设置于所述爆炸容器一侧的延伸管道上， 在 爆炸容器另一侧的延伸管道上设置过滤器， 所述爆 炸容器两侧的延伸管道半径以及长度均 相等， 在所述爆炸容器的延伸管道与过滤器之间设置了阀门， 在所述爆炸容器上设置了点 火控制器， 所述爆炸容器用于产生预设大小的爆炸压力； 所述进气口用于 向所述爆炸容器 中输入预设气体， 以在所述爆炸容器中配置指定浓度的气体； 所述出气口用于排出所述爆 炸容器里 的残余气体； 所述抽真空口的另一侧与真空泵相连， 用于对所述爆炸容器进行抽 真空； 所述压力传感器用于监测所述爆炸容器内的压力， 所述点火控制 器用于控制爆炸容 器进行点火， 所述指定浓度的气体根据预设大小的爆炸 压力换算而来。 [0007]进一步， 在所述爆炸容器的前侧 设置了光学视窗， 所述光学视窗用于观察所述爆 炸容器内产生的火焰变化情况、 爆炸现象。 [0008]进一步， 所述光学视窗采用抗爆石英玻璃材质。 [0009]进一步， 所述爆炸容器呈球形。 [0010]进一步， 在所述爆炸容器的顶端中心， 顶端侧壁各设置一个压力传感器。 [0011]进一步， 所述装置还包括压力采集器和计算机， 所述计算机通过所述压力采集器 采集各压力传感器测量的压力数据， 并根据采集的压力数据控制点火控制器以及阀门。 [0012]第二方面， 一种过滤器爆炸损伤模拟方法， 应用于如本发明第一方面及其可选实 施方式中所述的一种过 滤器爆炸损伤模拟装置， 所述方法包括 步骤：说　明　书 1/4 页 3 CN 115406640 A 3