【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及临氢设备检测，具体涉及一种高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置和采用该拉伸应力试验装置进行的试验方法。
技术介绍
1、随着传统天然气燃料中掺氢比例的不断提高，掺氢天然气管道和燃气轮机临氢部件等金属材料发生氢损伤的风险都在显著增大。尤其在高温、高压及临氢环境下，氢原子容易渗入钢中，引起氢脆和氢鼓泡等失效。测试材料在高压、高温及临氢环境下的抗氢脆性能，对石油化工行业中临氢设备的设计和制造具有重要意义。
2、目前国内外对于氢燃气轮机研发过程中氢对燃料管道、喷嘴、燃烧室、叶片等合金材料服役性能的研究还鲜有报道，相关技术中，测试氢脆性能的主要方法是将试样置于密闭环境箱中充氢，取出后再进行拉伸试验。试样从环境箱中取出后，会产生氢析出，与材料的服役条件存在差异导致氢脆性能测试结果不准确。
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氢环境下的拉伸应力试验装置。该拉伸应力试验装置具有提升测试效果和提升测试准确性的优点。
2、本专利技术的实施例还提出一种高温高压氢环境下的拉伸应力试验方法。
3、本专利技术实施例的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置包括主高温高压釜、副高温高压釜、拉伸试验机和送排气单元。
4、所述副高温高压釜通过管道能够与所述主高温高压釜连通，所述副高温高压釜内具有固定测试样品的固定件，所述主高温高压釜和所述副高温高压釜的温度为650℃以内；所述拉伸试验
5、本专利技术实施例的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，通过设置主高温高压釜和副高温高压釜两个高温高压釜，便于在对样品进行预充氢处理的同时，可以对另一批已经进行充氢完成的测试样品同步进行拉伸试验，以便进行测试时，只有副高温高压釜的情况下，需要停下来等待试样充氢的时间(充氢需要一定的时间)，提高整个测试的效率。
6、此外，通过所述拉伸试验机的一部分沿预设方向插设在所述副高温高压釜内且能够与所述测试样品固定，以便在进行拉伸时仍然处于相应的温度和氢压下，防止在拉伸和加压处于两种环境下，测试样品上的氢析出造成氢脆性能测试结果准确度差的问题。由此，该试验装置有助于提升氢脆测试的准确性。
7、因此，本专利技术实施例的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置具有提升测试效果和提升测试准确性的优点。
8、在一些实施例中，所述拉伸试验机包括座体、机架和伸缩件，所述机架设置在所述座体上，所述伸缩件的一端设置在所述机架上，所述伸缩件的另一端穿设于所述副高温高压釜内且能够与所述测试样品连接，所述伸缩件能够沿所述预设方向带动所述测试样品拉伸，所述副高温高压釜的一端与所述座体连接，所述副高温高压釜的另一端靠近所述伸缩件。
9、在一些实施例中，所述预设方向为所述副高温高压釜的高度方向，所述副高温高压釜内靠近底部设置有所述固定件，所述副高温高压釜的下端与所述座体连接，所述伸缩件的一部分沿上下方向由所述副高温高压釜的上端穿设于所述副高温高压釜内。
10、在一些实施例中，所述副高温高压釜包括副釜体、副釜盖、副釜加热件、副釜压力检测件、副釜温度检测件和所述固定件，所述副釜压力检测件和所述副釜温度检测件均设置在所述副釜体内，所述副釜盖盖设于所述副釜体上，所述副釜加热件设在所述副釜体上。
11、在一些实施例中，所述固定件具有螺纹孔以便与所述测试样品实现螺纹连接。
12、在一些实施例中，所述固定件包括样品支撑底座和样品支撑杆，所述测试样品支撑杆沿上下方向延伸，所述测试样品支撑杆的一端与所述副釜盖连接，所述测试样品支撑杆的另一端与所述测试样品支撑底座连接。
13、在一些实施例中，所述副釜体包括由外至内依次设置的防火保温副釜套筒层、耐热防火副釜套筒层和副釜壁筒层，所述副釜压力检测件、所述副釜温度检测件和所述固定件中的每一者均设置在所述副釜壁筒层内。
14、在一些实施例中，所述副釜盖包括副釜保温盖、第一副釜密封盖和第二副釜密封盖，所述第一副釜密封盖具有副釜预留孔，所述第一副釜密封盖设置在所述副釜体的端部，所述第二副釜密封盖覆盖在所述副釜预留孔上，所述第二副釜密封盖附设在所述第一副釜密封盖上，所述固定件固定在所述第二副釜密封盖上。
15、在一些实施例中，所述副釜加热件包括第一电热丝和第一热电偶插管，所述第一电热丝附设在所述副釜体壁面上，所述第一热电偶插管由所述副釜盖插设于所述副釜体内。
16、在一些实施例中，所述主高温高压釜包括主釜体、主釜盖、主釜加热件、主釜样品架、主釜压力检测件和主釜温度检测件，所述主釜压力检测件和所述主釜温度检测件均设置在所述主釜体内，所述主釜盖盖设于所述主釜体上，所述主釜加热件设在所述主釜体上，所述主釜样品架插设在所述主釜体内。
17、在一些实施例中，所述主釜体包括由外至内依次设置的防火保温主釜套筒层、耐热防火主釜套筒层和主釜壁筒层，所述主釜样品架、所述主釜压力检测件和所述主釜温度检测件中的每一者均设置在所述主釜壁筒层内。
18、在一些实施例中，所述主釜盖包括主釜保温盖、第一主釜密封盖和第二主釜密封盖，所述第一主釜密封盖具有主釜预留孔，所述第一主釜密封盖封设在所述主釜体的端部，所述第二主釜密封盖压盖在所述主釜预留孔上，所述第二主釜密封盖附设在所述第一主釜密封盖上，所述主釜样品架固定在所述第二主釜密封盖上。
19、在一些实施例中，所述加热件包括第二电热丝和第二热电偶插管，所述第二电热丝附设在所述主釜体壁面上，所述第二热电偶插管由所述主釜盖插设于所述主釜体内。
20、在一些实施例中，所述送排气单元包括真空泵、连接管、高压氢气瓶、高压吹扫气瓶和增压泵；所述高压氢气瓶的出气口和所述高压吹扫气瓶的出气口经所述增压泵与所述主高温高压釜的进气口和所述副高温高压釜的进气口中每一者均连接，所述真空泵能够与所述主高温高压釜的排气口和所述副高温高压釜的排气口中每一者均连接，所述主高温高压釜的排气口通过所述连接管能够与所述高压吹扫气瓶的进气口连接。
21、本专利技术实施例的高温高压氢环境下的拉伸应力试验方法，采用上述中任一项所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置；
22、将测试样品放入所述主高温高压釜，对所述主高温高压釜升温直至达到预设温度，并通过所述送排气单元对所述主高温高压釜加压处理直至达到预设温度及预设压力后开始计时以便对测试样品完成预充氢处理；
23、将经过预充氢处理的测试样品放入所述副高温高压釜，对所述副高温高压釜升温直至达到预设温度，并通过所述送排气单元对所述副高温高压釜加压处理直至达到预设压力，启动所述拉伸试验机对所述测试样品进行拉伸试验；
24、在所述副高温高压釜对已预充氢处理完成的所述测试本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述拉伸试验机包括座体、机架和伸缩件，所述机架设置在所述座体上，所述伸缩件的一端设置在所述机架上，所述伸缩件的另一端穿设于所述副高温高压釜内且能够与所述测试样品连接，所述伸缩件能够沿所述预设方向带动所述测试样品拉伸，所述副高温高压釜的一端与所述座体连接，所述副高温高压釜的另一端靠近所述伸缩件。
3.根据权利要求2所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述预设方向为所述副高温高压釜的高度方向，所述副高温高压釜内靠近底部设置有所述固定件，所述副高温高压釜的下端与所述座体连接，所述伸缩件的一部分沿上下方向由所述副高温高压釜的上端穿设于所述副高温高压釜内。
4.根据权利要求3所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述副高温高压釜包括副釜体、副釜盖、副釜加热件、副釜压力检测件、副釜温度检测件和所述固定件，所述副釜压力检测件和所述副釜温度检测件均设置在所述副釜体内，所述副釜盖盖设于所述副釜体
5.根据权利要求4所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述固定件包括样品支撑底座和样品支撑杆，所述测试样品支撑杆沿上下方向延伸，所述测试样品支撑杆的一端与所述副釜盖连接，所述测试样品支撑杆的另一端与所述测试样品支撑底座连接，所述固定件设置在所述测试样品支撑底座上。
6.根据权利要求5所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述副釜体包括由外至内依次设置的防火保温副釜套筒层、耐热防火副釜套筒层和副釜壁筒层，所述副釜压力检测件、所述副釜温度检测件和所述固定件中的每一者均设置在所述副釜壁筒层内；
7.根据权利要求1所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述主高温高压釜包括主釜体、主釜盖、主釜加热件、主釜样品架、主釜压力检测件和主釜温度检测件，所述主釜压力检测件和所述主釜温度检测件均设置在所述主釜体内，所述主釜盖盖设于所述主釜体上，所述主釜加热件设在所述主釜体上，所述主釜样品架插设在所述主釜体内。
8.根据权利要求7所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述主釜体包括由外至内依次设置的防火保温主釜套筒层、耐热防火主釜套筒层和主釜壁筒层，所述主釜样品架、所述主釜压力检测件和所述主釜温度检测件中的每一者均设置在所述主釜壁筒层内；
9.根据权利要求1所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述送排气单元包括真空泵、连接管、高压氢气瓶、高压吹扫气瓶和增压泵；所述高压氢气瓶的出气口和所述高压吹扫气瓶的出气口经所述增压泵与所述主高温高压釜的进气口和所述副高温高压釜的进气口中每一者均连接，所述真空泵能够与所述主高温高压釜的排气口和所述副高温高压釜的排气口中每一者均连接，所述主高温高压釜的排气口通过所述连接管能够与所述高压吹扫气瓶的进气口连接。
10.一种高温高压氢环境下的拉伸应力试验方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置；
...【技术特征摘要】
1.一种高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述拉伸试验机包括座体、机架和伸缩件，所述机架设置在所述座体上，所述伸缩件的一端设置在所述机架上，所述伸缩件的另一端穿设于所述副高温高压釜内且能够与所述测试样品连接，所述伸缩件能够沿所述预设方向带动所述测试样品拉伸，所述副高温高压釜的一端与所述座体连接，所述副高温高压釜的另一端靠近所述伸缩件。
3.根据权利要求2所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述预设方向为所述副高温高压釜的高度方向，所述副高温高压釜内靠近底部设置有所述固定件，所述副高温高压釜的下端与所述座体连接，所述伸缩件的一部分沿上下方向由所述副高温高压釜的上端穿设于所述副高温高压釜内。
4.根据权利要求3所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述副高温高压釜包括副釜体、副釜盖、副釜加热件、副釜压力检测件、副釜温度检测件和所述固定件，所述副釜压力检测件和所述副釜温度检测件均设置在所述副釜体内，所述副釜盖盖设于所述副釜体上，所述副釜加热件设在所述副釜体上；
5.根据权利要求4所述的高温高压氢环境下的拉伸应力试验装置，其特征在于，所述固定件包括样品支撑底座和样品支撑杆，所述测试样品支撑杆沿上下方向延伸，所述测试样品支撑杆的一端与所述副釜盖连接，所述测试样品支撑杆的另一端与所述测试样品支撑底座连接，所述固定件设置在所述测试样品支撑底座上。
6.根据权利要求5所述的高温高压氢环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：束国刚，张涛，徐招，耿璞，辛芳，白小龙，赵宇辰，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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