[发明专利]氢气压力疲劳破断及氢致滞后断裂敏感性试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种适应于评价材料在高压氢气压力波动下发生压力疲劳断裂敏感性以及氢致滞后断裂敏感性的试验方法及装置。装置包括管试样、管试样固定件、管路、压力容器、压力变送器、控制器、低压气源、真空泵、液体自动给排装置以及储液槽。该装置以及基于装置的方法简便、易操作、功能多，并且能模拟实际高压氢气存储容器和输送管道面临的充氢和放氢操作时的压力变化过程及规律，故具有很好的针对性和实用性。此外，该方法及装置避开采用压缩机等气体加压设备对易燃易爆的氢气进行直接压缩，从而安全性高，试验成本低。

主权项

1.一种氢气压力疲劳破断敏感性试验方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，将管试样（2）固定在管试样固定件上，并将所述管试样（2）两端与管路（4）连接，将压力容器（5）的一端、低压气源（15）以及真空泵（16）均连接在所述管路（4）上，将所述压力容器（5）的另一端通过液体自动给排装置连接储液槽（17），在所述管路（4）上设置压力变送器（10），所述压力变送器（10）的信号输出端连接控制器（14），所述控制器（14）的信号输出端连接所述液体自动给排装置；其中，所述低压气源（15）为氢气源，所述储液槽（17）为氢难溶解液体；/n步骤2，将所述管试样（2）、管试样固定件以及管路（4）均置于恒温装置中，所述恒温装置中具有流动恒温水环境；/n步骤3，控制所述低压气源（15）的阀门以及液体自动给排装置均处于关闭状态，然后控制所述真空泵（16）对所述管试样（2）、管路（4）以及压力容器（5）进行抽真空操作；/n步骤4，给所述控制器（14）设定压力波动上限Pmax和下限Pmin以及及压力变化规律曲线；首先，控制所述液体自动给排装置将一定量的所述氢难溶解液体给入所述压力容器（5），然后控制低压气源（15）向所述管路（4）、压力容器（5）、以及管试样（2）的内部充满压力为P0的气体；/n步骤5，若通过压力变送器（10）检测到的压力P0低于所述Pmin，则进行步骤6，否则执行步骤7；/n步骤6，所述控制器（14）控制所述液体自动给排装置继续将所述氢难溶解液体给入所述压力容器（5），直至所述压力变送器（10）检测到的压力值达到所述Pmin后，所述控制器（14）根据预设的压力波动上限Pmax和下限Pmin以及压力变化规律曲线控制所述液体自动给排装置循环工作；/n步骤7，所述控制器（14）控制所述液体自动给排装置继续将所述压力容器（5）的氢难溶解液体排出，直至所述压力变送器（10）检测到的压力值达到所述Pmin后，所述控制器（14）根据预设的压力波动上限Pmax和下限Pmin以及压力变化规律曲线控制所述液体自动给排装置循环工作；/n步骤8，通过观察所述恒温装置中水的情况，当判断管试样（2）发生疲劳破裂或断裂时，记录所经历的充放气循环次数。/n