[发明专利]高压氢环境材料检测系统的气体循环处理系统

说明书

本发明提供的一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统，包括：通过工艺管路连接的气瓶组单元、氢气增压单元、抽真空单元、氢环境箱和氢气回收单元，通过氢气回收单元实现氢气测试箱内氢气回收和再利用，氢气耗费量更少，使用成本低，同时通过气体置换管路和抽真空单元对氢气测试箱进行惰性气体清洗和抽真空处理，减低系统内的含氧量，保障系统的安全，氢气增压单元采用高压方式冲氢满足高压气体环境下材料耐久测试的要求。

技术领域

本发明涉及氢环境材料检测技术领域，具体涉及一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统。

背景技术

氢能以其来源广泛、转化效率高、燃烧产物洁净、易于低成本存储运输及用途多样化等特点被认为是新世纪重要的清洁能源，备受各国重视。经济、高效、安全的储氢技术是氢能实用化、产业化的关键。

高压氢系统用金属材料长期工作在高压、高纯氢气环境中，通常会出现塑性降低、裂纹扩展速度加快的氢环境脆化现象。因此，需要在氢环境下对金属材料的耐久性进行测试。

目前，超高压氢环境下的金属材料测试需要高纯氢气，试验成本较高，现有的技术无法实现氢气的回收和再利用，采用排空操作，不止造成氢气的浪费，还存在一定的安全风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统，以实现高压氢环境材料测试中的氢气回收和利用。

为了达到上述目的，本发明提供的一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统，包括：通过工艺管路连接的气瓶组单元、氢气增压单元、抽真空单元、氢环境箱和氢气回收单元；所述气瓶组单元用以提供氢气和氮气气源，所述抽真空单元用以将氢环境箱抽成真空，所述氢气增压单元将氮气输入氢环境箱进行吹吸，完成气体置换后将氢气输入氢环境箱，所述氢气回收单元用以回收氢环境箱中的氢气至气瓶组单元进行储存。

进一步的，所述气瓶组单元包括通过气源管路并联的氢气瓶和氮气瓶，所述氢气瓶依次串联有手动阀和气动阀，所述氮气瓶依次串联有手动阀、气动阀和单向阀，所述气源管路通过工艺管路与氢气增压单元连接。

进一步的，所述气源管路还并联有排空管路，所述排空管路与压力表、安全阀连接。

进一步的，所述氢气增压单元包括压缩空气管路，所述压缩空气管路输入端连接压缩空气源，依次经压缩空气入口、空气过滤器、流量调节阀、压力表、手动阀后连接至增压泵的输入端，所述增压泵输出端经工艺管路与氢环境箱连接。

进一步的，所述氢气增压单元还包括气源管路，所述气源管路经过滤器与气瓶组单元连接，依次通过手动阀、气动阀、手动阀后连接至增压泵的输入端。

进一步的，所述氢气增压单元还包括气体置换管路，所述气体置换管路的输入端连接过滤器经手动阀、气动阀与增压泵的输出端连接。

进一步的，所述抽真空单元包括抽真空管路，所述抽真空管路的输入端连接真空泵后依次连接真空度传感器、手动阀、气动阀，所述抽真空管路的输出端与增压泵的输出端连接。

进一步的，所述增压泵通过工艺管路依次连接单向阀、压力表、气动阀、压力表和氢环境箱。

进一步的，所述氢环境箱通过工艺管路连接气动阀、手动阀、压力表、储气瓶、安全阀、排空管路，其中储气瓶的输出端还分别通过自动阀和自动阀与氧监测仪和氢检测仪连接。

进一步的，所述氢气回收单元包括回收管路，所述回收管路的输入端与气动阀连接后，依次连接手动阀、气动阀、储气瓶、氢气纯化设备、增压泵、手动阀、气动阀和单向阀，所述回收管路的输出端与气瓶组单元连接，所述增压泵通过手动阀、压力表、流量调节阀和过滤器与压缩空气入口连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：