[发明专利]气瓶低温疲劳爆破实验装置及实验方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种应用于压力容器(气瓶)领域中，可以对压力容器在低温环境下 (-196℃)进行疲劳试验和爆破试验的试验装置。

背景技术

目前，在一些特殊的领域需要使用低温气瓶，这些气瓶疲劳性能、爆破性能多采用室温 环境下进行疲劳试验和爆破试验，但用室温环境对压力容器进行疲劳性能和爆破试验，与压 力容器在使用工况下存在差距，并且不能验证压力容器在低温环境下是否出现变化。因此， 研制开发一种在低温环境下对压力容器进行疲劳性能、爆破性能试验是亟待解决的新课题。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种应用于压力容器领域中，可以对压力容器在低温环境下 (-196℃)进行疲劳试验和爆破试验的实验装置。

本发明创造采用的技术方案是：一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，设有用于提供气态氮 的气态氮源、用于提供液态氮的液态氮源、缓冲瓶和上端设有上盖的液氮保温储箱；气态氮 源经瓶阀、三通Ⅰ和管道与缓冲瓶连通；液态氮源经三通Ⅰ和管道与缓冲瓶连通；缓冲瓶经 管道和三通Ⅱ连接；低温压力传感器与三通Ⅱ连接；充氮管一端与三通Ⅱ连接，另一端伸入 待检测气瓶内。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，所述的瓶阀由截止阀和调压阀构成。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，气态氮源和三通Ⅰ之间设有增压泵和截止阀 Ⅱ。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，液态氮源和三通Ⅰ之间设有截止阀Ⅲ。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，设有安全阀，安全阀与三通Ⅲ连接，三通Ⅲ设 置在缓冲瓶和三通Ⅱ之间的管道上。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，设有电磁阀，电磁阀经管道与待检测气瓶连 通。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，设有控制系统和摄像头，摄像头的摄像范围对 应于液氮保温储箱；控制系统用于控制瓶阀、增压泵、截止阀Ⅱ、截止阀Ⅲ；摄像头和低温 压力传感器与控制系统连接。

上述的一种气瓶低温疲劳爆破实验装置，液氮保温储箱内设有支撑待检测气瓶的支座 Ⅰ。

一种气瓶低温疲劳爆破实验方法，采用上述的实验装置包括如下步骤：

1)将待检测气瓶置于液氮保温储箱内，将与缓冲瓶连通的充氮管一端伸入待检测气瓶 内，将液氮保温储箱充满液态氮；

2)爆破试验：关闭瓶阀，打开截止阀Ⅲ，给待检测气瓶内填充液氮，当达到0.15MPa 后，关闭截止阀Ⅲ，打开瓶阀中的截止阀Ⅰ，通过气态氮源给缓冲瓶增压，进而给 待检测气瓶增压，增压至规定爆破压力后，关闭瓶阀，观察待检测气瓶；

3)疲劳试验：打开电磁阀，将气瓶泄压，再打开瓶阀，通过气态氮源给缓冲瓶增压， 进而给待检测气瓶增压，增压至规定爆破压力后，关闭瓶阀，观察待检测气瓶，反 复进行爆破试验至气瓶爆破，记录疲劳次数。

上述的气瓶低温疲劳爆破实验方法，步骤2)中，当气瓶的规定爆破压力≤15MPa时， 通过调节瓶阀中的调压阀向待检测气瓶充压；当气瓶的规定爆破压力≥15MPa时，打开增压 泵向待检测气瓶充压。

本发明创造的有益效果是：

1.本发明创造，将待检测气瓶置于充满液氮的液氮保温储箱内，可以实现在低温环境(- 196℃)下，气瓶进行爆破和疲劳试验。

2.本发明创造，低温疲劳试验、爆破试验装置结构安全，通过控制系统即可控制疲劳爆破 系统。

3.本发明创造，可以保证压力容器在低温环境下试验，系统内基本都是液氮，充液比例几 乎达到100％，气化比例几乎没有。