[发明专利]一种检测高压氢渗透行为的实验装置及方法

权利要求书

1.一种检测高压氢渗透行为的实验装置，包括气相系统、连接高压釜与电解池装置、电化学测试系统、废气回收系统和温控系统，其特征在于：所述气相系统包括高压釜、四通、排气阀、高纯度氢气瓶、高纯度氮气瓶，所述电化学测试系统包括实验电极、电化学工作站及电脑，废气回收系统包括排气阀和燃烧系统，所述温控系统包括测试仪和水浴锅，所述高压釜(1)的上侧位置处设置有高压釜釜盖(2)，所述高压釜釜盖(2)的左右两侧位置处设置有握把(5)，所述高压釜釜盖(2)的前侧左右两端位置处设置有四通(6)，所述高压釜釜盖(2)的右后侧位置处设置有气压表(7)，所述高压釜釜盖(2)的中间上侧位置处设置有连接管(3)，所述连接管(3)的左下侧位置处设置有连接孔(4)，所述连接管(3)的内侧下方位置处设置有垫圈(11)，所述垫圈(11)的上侧位置处设置有试样(12)，所述试样(12)的上侧中间位置处设置有导管(9)，所述导管(9)的底部连接有与垫圈(11)相同的结构垫圈A，垫圈A与导管为一体式结构，试样(12)位于垫圈A和垫圈(11)的中间位置处，且垫圈A和垫圈(11)中部均设置有孔，所述导管(9)的上侧外部位置处设置有螺栓(10)，所述导管(9)的上侧内部位置处设置有电解池(8)。

2.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置，其特征在于：所述导管(9)通过一体化连接方式和垫圈(11)进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置，其特征在于：所述导管(9)以及垫圈(11)分别由聚四氟乙烯材料构成，且具有耐高温、耐寒以及抗酸抗碱的特点。

4.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置法，其特征在于：两个所述握把(5)以及两个四通(6)分别通过一体化连接方式和高压釜釜盖(2)进行连接，两个所述握把(5)以及两个四通(6)分别由金属材料构成。

5.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置，其特征在于：所述连接管(3)通过一体化连接方式和高压釜釜盖(2)进行连接，所述螺栓(10)通过螺纹连接方式和连接管(3)进行连接。

6.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置，其特征在于：所述电解池(8)通过插入连接方式和导管(9)进行连接，所述高压釜(1)以及高压釜釜盖(2)分别由不锈钢材料构成。

7.根据权利要求1所述的一种检测高压氢渗透行为的实验装置，其特征在于：所述高压釜釜盖(2)通过嵌入连接方式和高压釜(1)进行连接，所述高压釜(1)的容积为五百毫升，内直径为六十毫米。

8.一种检测高压氢渗透行为的实验方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：基于不同的工况条件，进行模拟天然气充氢实验，设置不同氢气浓度、环境温度；

步骤二：利用电化学工作站将实验电极的测氢侧镀镍；放入垫圈，完成镀镍的电极镀镍面朝下放置在垫圈上，将紧固件穿入中空的螺栓中并将螺栓拧紧，安装完成后，用1MPa的N₂吹扫高压釜3次，排净釜内空气，最后用N₂对高压釜进行气密性检验；

步骤三：往电解池内加入碱性电解液，插入铂电极和饱和甘汞电极，连接好高压釜上的工作电极；

步骤四：打开电化学工作站开始阳极极化，降低试样背景电流。同时开启水浴加热将高压釜加热到指定温度；

步骤五：待背景电流稳定以后，打开进气阀，通入模拟气体至指定压力；

步骤六：氢渗透电流测试结束后，打开出气阀、处理尾气、取出实验电极；

步骤七：加入新的电极，重复步骤一至步骤三，测试极化曲线。