[发明专利]一种螺旋桨式氢渗透单视窗高压釜

说明书

本发明涉及氢渗透试验装置技术领域，特别涉及一种螺旋桨式氢渗透单视窗高压釜，包括釜体，具有单视窗；试样夹具，中空结构，安装在所述单视窗，一端用于夹持试样并穿过所述单视窗伸入所述釜体内部，另一端连接氢渗透测试装置；搅动组件，包括伸入所述釜体内部的螺旋桨及其驱动；本发明通过螺旋桨扰动高压釜内氢气，模拟管道中氢气的流动，进而可以测试氢气在运动状态下，对材料的氢渗透程度。

技术领域

本发明涉及氢渗透试验装置技术领域，特别涉及一种螺旋桨式氢渗透单视窗高压釜。

背景技术

氢能是一种清洁、零碳的二次能源，且能量密度高，在未来可再生新型能源系统中发展潜力巨大。可再生能源电解水制氢与石油化工副产氢将是氢能的主要来源，掺氢输送天然气以及纯氢输送通常依托管道完成。

氢元素进入管道金属内部会影响基体的塑性和韧性，进而加速管道的腐蚀；氢吸附在管线钢表面，会降低管道的力学性能；材料表面被腐蚀后，很容易产生氢渗透，导致氢脆，氢脆通常也会引起氢致开裂和腐蚀疲劳。由此可见，研究氢气流动状态下对管材渗透侵蚀，对掺氢输送天然气以及纯氢输送尤为重要。而现有氢渗透高压釜，仅可以测试氢气在静止状态下的氢渗透程度，并不能真实模拟氢气动态输送过程中的氢渗透。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋桨式氢渗透单视窗高压釜，以解决现有氢渗透高压釜仅可以测试氢气在静止状态下的氢渗透程度的问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：

本发明提供了一种螺旋桨式氢渗透单视窗高压釜，包括：

釜体，具有单视窗；

试样夹具，中空结构，安装在所述单视窗，一端用于夹持试样并穿过所述单视窗伸入所述釜体内部，另一端连接氢渗透测试装置；

搅动组件，包括伸入所述釜体内部的螺旋桨及其驱动。

作为进一步的技术方案，所述单视窗设于釜体侧壁，为空心壳体结构，所述试样夹具与其密封连接。

作为进一步的技术方案，所述单视窗为三阶结构，第一阶及第三阶呈圆柱形，第一阶与所述釜体侧壁连接且直径小于其他阶，第二阶呈喇叭状，连接第一阶与第三阶。

作为进一步的技术方案，所述试样夹具包括压座和六棱压盖，通过所述六棱压盖与所述单视窗的第三阶螺纹配合以保持所述压座与所述单视窗的配合。

作为进一步的技术方案，所述压座为空心三阶结构，第一阶和第二阶均为圆柱形壳体，第二阶外径大于第一阶，第三阶为斜向切削的圆柱形壳体。

作为进一步的技术方案，所述压座的第一阶设有用于夹持试样的第一夹持部和第二夹持部。

作为进一步的技术方案，所述压座的第一阶上还设有与其螺纹配合的压帽，所述第一夹持部和所述第二夹持部之间的夹持力通过所述压帽维持。

作为进一步的技术方案，所述氢渗透测试装置为电解池，配有两个电极，内部盛有氢氧化钠溶液充当电解质。

作为进一步的技术方案，所述釜体的上端配置有釜盖，所述驱动安装在所述釜盖上，所述驱动的旋转轴伸入所述釜体内部。

作为进一步的技术方案，所述螺旋桨由四个长方形桨叶组成。

上述本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过试样夹具穿过釜体单视窗将试样送入釜体内部，在釜体内部设置有用于搅动氢气的螺旋桨，通过螺旋桨扰动高压釜内氢气，模拟管道中氢气的流动，进而可以测试氢气在运动状态下，对材料的氢渗透程度。与现有仅能模拟氢气静止状态的高压釜相比，模拟效果更准确，更接近实际情况。

(2)本发明通过更换不同的螺旋桨形式以及改变螺旋桨转速，模拟氢气在不同流动状态下对材料的氢渗透程度。