[发明专利]一种用于深冷容器绝热材料与氧气相容的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及非金属材料领域，是一种针对非金属材料在氧气环境中加温加压以测试其自燃温度及使用压力的试验装置。

背景技术

目前国内针对深冷容器用材料的标准GB/T 31480《深冷容器用高真空多层绝热材料》、GB/T 31481《深冷容器用材料与气体的相容性 判定导则》已发布实施，但针对深冷容器用绝热材料与氧的相容性试验装置并不成熟，然而，现阶段在深冷容器的使用过程中，经常发生材料与氧气不相容的情况而发生事故的情况，所以，我们2014年开始对深冷容器用绝热材料与氧相容性的试验装置进行研究与研发，弥补了绝热材料在纯氧条件、高温、高压下的反应情况。

发明内容

本发明提供一种用于深冷容器绝热材料与氧气相容的试验装置，少量的试验材料在加压氧气中进行缓慢加热。连续地记录压力和温度的变化，根据温度和压力的突然上升来判断材料的自燃点。弥补了绝热材料在纯氧条件、高温、高压下的反应情况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于深冷容器绝热材料与氧气相容的试验装置，包括防护外罩，该防护外罩中间安装自燃反应腔，自燃反应腔外壁缠绕保温材料，自燃反应腔与外壁保温材料之间设置电加热元件，自燃反应腔与上端盖之间固定连接，上端盖上设置压力传感器、超压排气孔、供氧系统进气孔、温度传感器；而且防护外罩端盖和主体采用快开门式连接方式。

所述自燃反应腔上端盖上的超压排气孔的连接管路上加装安全阀。

所述安全阀旁路上加装高压背压阀。

所述供氧系统上依次安装高压减压阀、调节阀及精密压力表。

本发明将少量的试验材料在加压氧气中进行缓慢加热。连续地记录压力和温度的变化，根据温度和压力的突然上升来判断材料的自燃点。弥补了绝热材料在纯氧条件、高温、高压下的反应情况。可进行自燃温度在200℃～400℃之间，压力在0.3MPa～34.5MPa之间的深冷容器用绝热材料自燃试验。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的装置流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

参照图1，一种用于深冷容器绝热材料与氧气相容的试验装置，该试验装置包括防护外罩1，该防护外罩1中间安装自燃反应腔3，反应腔外壁缠绕保温材料2，自燃反应腔3与外壁保温材料2之间设置电加热元件6，自燃反应腔3与上端盖7之间固定连接，上端盖7上设置压力传感器5的信号孔8、超压排气孔9、氧气系统进气孔10、温度传感器4的信号孔11；而且防护外罩1端盖和主体采用快开门式连接方式。快开门式连接，是指进出端盖和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置，当快开门达到预定关闭部位，方能升压运行；当内部压力完全释放，方能打开快开门。

所述自燃反应腔上端盖7上的超压排气孔9的连接管路上加装安全阀E。当压力超过装置设定压力值时，安全阀E开启，排放压力，使反应装置的压力保持在设定压力之内。

所述安全阀E旁路上加装高压背压阀F。其主要作用是与安全阀E形成互补，若安全阀E出现故障，已达到额定压力时未排放，则高压背压阀F可及时将自燃反应腔中的压力排放，也起到安全泄放的作用。

所述自燃反应腔3设置温度传感器4及压力传感器5，温度传感器4与压力传感器5均安装在自燃反应腔3的内壁，信号由信号孔11及信号孔8传出，以控制自燃反应腔3内的温度和压力。

供氧系统A上依次要安装高压减压阀B、调节阀C及精密压力表D；该减压阀B将供气气瓶中提供的高压氧气减压输送至反应装置G，调节阀C主要用于调节输送氧气量的大小）、精密压力表D主要用于监测管路中的压力，保证管路不超压运行。

本发明的流程参见图2，该试验装置中的自燃反应腔中放置少量的非金属材料，由供氧系统A不断的提供氧气，自燃反应腔3内的压力不断升高，电加热元件6不断加热自燃反应腔3，直到材料自燃或达到所需试验压力后，系统停止工作。

本发明所指材料主要为真空绝热深冷压力容器用多层绝热材料，该种材料主要由玻璃纤维纸、玻璃纤维布、化学纤维纸、合成纤维网作为间隔材料，以铝箔、镀铝聚酯薄膜作为反射屏的一种组合材料。本发明在使用过程中为了使其中这些材料与氧接触时避免被点燃的风险，确定材料在与氧接触环境中的最佳使用温度的一种试验装置。