应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置、试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置、试验方法，属于金属材质应力腐蚀技术领域，夹具对试样施加弹性应力，密闭测试容器盛放测试溶液和试样，试验气体增压装置向密闭测试容器内部通入试验气体至预设压力，恒流源向试样通入恒电流，电位探测装置测量一对测点中每个测点的电位，计算机根据测量的一对测点中每个测点的电位确定试样是否开裂或试样上的裂纹扩展速率，实现了对金属材料的应力腐蚀开裂裂纹扩展速率的评价和开裂监测。监测。监测。

【技术实现步骤摘要】
应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置、试验方法


[0001]本专利技术涉及金属材质应力腐蚀
，特别是涉及一种应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置、试验方法。

技术介绍

[0002]离心压缩机是石油天然气、化工行业的重要构件，其服役环境为高压氢、少量甲烷、乙烷、硫化氢和水汽等。当使用混合气体时，H2S气体溶于水溶液后，会生成一种弱酸，使溶液的pH值下降，从而导致金属发生腐蚀。离心风机在工作过程中，风机的叶轮因旋转承受应力的作用，包括恒定的拉伸应力和可能的震动引起的变动应力，因材料的腐蚀、性能退化，叶轮存在低应力断裂的风险，产生应力腐蚀开裂(SCC)，造成停工停产和经济损失。
[0003]针对上述情况，在含H2S环境中服役的构件都需要对材料的应力腐蚀开裂行为进行测试，NACE TM 0177
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2015标准中对在含H2S环境中应力腐蚀的试验方法和设备做了规定，即对试样施加恒定载荷后将试样置于含H2S的环境中，经过720h后观察试样是否存在裂纹或者发生断裂作为评价材料抗应力腐蚀开裂的依据，如果试样存在或者断裂表明材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置，其特征在于，所述装置包括：密闭测试容器、试验气体增压装置、夹具、恒流源、电位探测装置和计算机；试样固定在夹具上，所述夹具用于对所述试样施加弹性应力，使所述试样的凸性表面部分产生均匀的纵向张应力；所述密闭测试容器用于盛放测试溶液，并在测试溶液中放置固定有试样的夹具；所述试验气体增压装置的气体输出端穿过所述密闭测试容器的器壁进入所述密闭测试容器的内部，所述试验气体增压装置用于向盛放了测试溶液和试样的密闭测试容器内部通入试验气体，使密闭测试容器的内部压力达到预设压力；所述试验气体包括氢气和硫化氢；所述试样通过导线分别与恒流源的正极和负极连接；所述恒流源用于向所述试样通入恒电流；在所述试样上设置一对测点，一对测点通过导线与电位探测装置连接；所述电位探测装置用于测量一对测点中每个测点的电位；电位探测装置与计算机连接，所述计算机用于根据电位探测装置测量的一对测点中每个测点的电位确定试样是否开裂或试样上的裂纹扩展速率。2.根据权利要求1所述的应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置，其特征在于，所述密闭测试容器包括：釜体、釜盖和多个螺栓；釜体和釜盖通过多个螺栓进行密封；所述釜体用于盛放测试溶液和放置于测试溶液中的试样；与恒流源的正极和负极连接的导线以及与电位探测装置连接的导线穿过釜盖后与所述试样连接；所述试验气体增压装置的气体输出端穿过釜盖后位于所述釜体的测试溶液中。3.根据权利要求1所述的应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置，其特征在于，所述试验气体增压装置包括：氢气气瓶、硫化氢气瓶、第一气瓶调节器、第一气瓶安全阀、第二气瓶调节器、第二气瓶安全阀和空气压缩机；氢气气瓶依次通过第一气瓶调节器和第一气瓶安全阀与空气压缩机的气体输入端连接，硫化氢气瓶依次通过第二气瓶调节器和第二气瓶安全阀与空气压缩机的气体输入端连接，空气压缩机的气体输出端穿过所述密闭测试容器的器壁进入所述密闭测试容器的内部；所述空气压缩机用于将氢气气瓶中的氢气或硫化氢气瓶中的硫化氢输送至密闭测试容器，使所述密闭测试容器的内部压力达到预设压力。4.根据权利要求1所述的应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置，其特征在于，所述电位探测装置包括：模数转换模块和信号放大器；在所述试样上设置的一对测点通过导线与模数转换模块的信号输入端连接，模数转换模块的信号输出端与信号放大器的信号输入端连接；所述模数转换模块用于将测量的一对测点中每个测点的电位模拟信号转换为电位数字信号；信号放大器的信号输出端与计算机连接；所述信号放大器用于将所述电位数字信号放大后传输至所述计算机。5.根据权利要求1所述的应力腐蚀开裂监测及裂纹扩展速率评价装置，其特征在于，所述装置还包括：有毒气体回收装置和有毒气体检测装置；

【专利技术属性】
技术研发人员：雒设计，闫湃，徐向前，吕祥鸿，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：