【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水蒸气氧化损伤研究领域，尤其是涉及一种高温高压水蒸气环境服役试验测试装置。
技术介绍
1、氢燃气轮机是一种非常具有发展潜力的清洁能源解决方案，氢气作为燃料时，排放的水蒸气的含量可以达到约95％到98％，高体积含量及高温高压的水蒸气会加速材料表面热障涂层、环境障涂层的开裂和剥落，因此需要将燃气轮机热端部件材料置于高温高压水蒸气环境内服役测试，然而相关技术中的高温氧化装置难以同时满足在温度极高的状况下同时具备压力的条件，无法满足吸纳阶段氢燃气轮机研发过程中对材料性能的测试需求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，温度范围更广，气体压力更大，适用于热障涂层抗氧化性能测试。
2、本专利技术实施例的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，包括：水蒸气发生装置，所述水蒸气发生装置用于提供水蒸气源；气压控制单元和气体预混加压装置，所述气压控制单元包括蒸汽加压泵和若干正压气体源，所述蒸汽加压泵连接在所述水蒸气发生装置与所述气体预混加压装置之间，将水蒸气加压后输入所述气体预混加压装置的预混仓中，若干所述正压气体源与所述预混仓连通，所述气体预混加压装置用于调节所述预混仓中预混气的压力和气氛浓度，并对所述预混气进行预热；高温高压氧化装置，所述高温高压氧化装置包括釜体，所述釜体内限定出用于容置高温合金试样管或样品的加压仓，所述高温合金试样管的外周面涂覆有试样涂层，所述加压仓
3、本专利技术实施例提供的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，用于高温高压水蒸气环境下高温合金、热障涂层等材料高温氧化行为研究，克服了相关技术中超高温、高压、耐腐蚀的技术痛点和不足，可在复杂水蒸气环境下长期稳定运行，还实现了腐蚀氧化气氛成分可调，特别适用于热障涂层内部风冷、外部水氧腐蚀的特殊服役环境的性能测试。采用两级加热的方式将水蒸气加热到实验所需的温度，提高加热效率并保证水蒸气的饱和度。
4、在一些实施例中，所述釜体包括外釜和内釜，所述外釜套设所述内釜并与所述内釜之间限定出平衡仓，所述内釜内限定出所述加压仓，所述平衡仓内填充高压气体，且所述加压仓的压力小于所述平衡仓中的压力。
5、在一些实施例中，所述二级加热组件设在所述平衡仓内。
6、在一些实施例中，所述二级加热组件包括多个加热棒，多个所述加热棒围绕所述内釜设置。
7、在一些实施例中，所述内釜和所述外釜均为长筒状结构，且所述内釜和所述外釜的轴向相互平行，所述蒸汽端口和所述出气端口在所述内釜的轴向上相对，两个所述试验管连接端口在所述内釜的径向上相对。
8、在一些实施例中，所述气压控制单元还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述平衡仓连通用于向所述平衡仓内通入高压空气，所述空气压缩机还用于向通过所述试样管连接端口向所述高温合金试样管中通入冷却空气。
9、在一些实施例中，所述气体预混加压装置包括外筒、内筒、预热组件、保温层，所述外筒套设所述内筒并与其间隔设置，所述预热组件和所述保温层设在所述外筒与所述内筒的间隔中，所述内筒内部限定出所述预混仓，所述预混仓具有与其连通的水蒸气进口端、若干气体进口端以及预混气出口端，所述水蒸气进口端与所述蒸汽加压泵出口相连，所述气体进口端与所述正压气体源相连，所述预混气出口端与所述蒸汽端口连通。
10、在一些实施例中，若干所述若干正压气体源包括并列的氩气源、氧气源和氮气源。
11、在一些实施例中，所述加压仓内的试验气压不低于3mpa，所述实验温度为1000℃-1400℃。
12、本专利技术实施例提供了一种高温高压水蒸气环境服役试验测试方法，所述正压气体源包括氩气源，所述测试方法包括：
13、开启所述气压控制单元中的氩气源，使氩气经过所述气体预混加压装置进入所述高温高压氧化装置，使氩气充满所述预混仓和所述加压仓；
14、开启所述水蒸气发生器输出水蒸气，水蒸气经过所述蒸汽加压泵加压后进入所述预混仓中，若干正压气体源按照一定比例向所述气体预混加压装置中通入所需气氛，所述气体预混加压装置对预混气进行预热，预热后的预混气通入所述高温高压氧化装置中。
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1.一种高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述釜体包括外釜和内釜，所述外釜套设所述内釜并与所述内釜之间限定出平衡仓，所述内釜内限定出所述加压仓，所述平衡仓内填充高压气体，且所述加压仓的压力小于所述平衡仓中的压力。
3.根据权利要求2所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述二级加热组件设在所述平衡仓内。
4.根据权利要求3所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述二级加热组件包括多个加热棒，多个所述加热棒围绕所述内釜设置。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述内釜和所述外釜均为长筒状结构，且所述内釜和所述外釜的轴向相互平行，所述蒸汽端口和所述出气端口在所述内釜的轴向上相对，两个所述试验管连接端口在所述内釜的径向上相对。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述气压控制单元还包括空气压缩机，所述空气压
7.根据权利要求1-4中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述气体预混加压装置包括外筒、内筒、预热组件、保温层，所述外筒套设所述内筒并与其间隔设置，所述预热组件和所述保温层设在所述外筒与所述内筒的间隔中，所述内筒内部限定出所述预混仓，所述预混仓具有与其连通的水蒸气进口端、若干气体进口端以及预混气出口端，所述水蒸气进口端与所述蒸汽加压泵出口相连，所述气体进口端与所述正压气体源相连，所述预混气出口端与所述蒸汽端口连通。
8.根据权利要求1所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，若干所述若干正压气体源包括并列的氩气源、氧气源和氮气源。
9.根据权利要求1所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述加压仓内的试验气压不低于3MPa，所述实验温度为1000℃-1400℃。
10.一种高温高压水蒸气环境服役试验测试方法，其特征在于，所述测试方法基于权利要求1-9中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置进行，所述正压气体源包括氩气源，所述测试方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述釜体包括外釜和内釜，所述外釜套设所述内釜并与所述内釜之间限定出平衡仓，所述内釜内限定出所述加压仓，所述平衡仓内填充高压气体，且所述加压仓的压力小于所述平衡仓中的压力。
3.根据权利要求2所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述二级加热组件设在所述平衡仓内。
4.根据权利要求3所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述二级加热组件包括多个加热棒，多个所述加热棒围绕所述内釜设置。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述内釜和所述外釜均为长筒状结构，且所述内釜和所述外釜的轴向相互平行，所述蒸汽端口和所述出气端口在所述内釜的轴向上相对，两个所述试验管连接端口在所述内釜的径向上相对。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的高温高压水蒸气环境服役试验测试装置，其特征在于，所述气压控制单元还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述平衡仓连通用于向所述平衡仓内通入高压空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，朱宇杰，辛芳，白小龙，赵宇辰，徐招，耿璞，庞晓露，乔利杰，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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