氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種應(yīng)用于壓力容器(氣瓶)領(lǐng)域中，可以對(duì)壓力容器在低溫環(huán)境下(-196 °C)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在一些特殊的領(lǐng)域需要使用低溫氣瓶，這些氣瓶疲勞性能、爆破性能多采用室溫環(huán)境下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)，但用室溫環(huán)境對(duì)壓力容器進(jìn)行疲勞性能和爆破試驗(yàn)，與壓力容器在使用工況下存在差距，并且不能驗(yàn)證壓力容器在低溫環(huán)境下是否出現(xiàn)變化。因此，研制開(kāi)發(fā)一種在低溫環(huán)境下對(duì)壓力容器進(jìn)行疲勞性能、爆破性能試驗(yàn)是亟待解決的新課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種應(yīng)用于壓力容器領(lǐng)域中，可以對(duì)壓力容器在低溫環(huán)境下(_196°C)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有用于提供氣態(tài)氮的氣態(tài)氮源、用于提供液態(tài)氮的液態(tài)氮源、緩沖瓶和上端設(shè)有上蓋的液氮保溫儲(chǔ)箱；氣態(tài)氮源經(jīng)瓶閥、三通I和管道與緩沖瓶連通;液態(tài)氮源經(jīng)三通I和管道與緩沖瓶連通;緩沖瓶經(jīng)管道和三通Π連接;低溫壓力傳感器與三通Π連接;充氮管一端與三通Π連接，另一端伸入待檢測(cè)氣瓶?jī)?nèi)。
[0005]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，所述的瓶閥由截止閥和調(diào)壓閥構(gòu)成。
[0006]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，氣態(tài)氮源和三通I之間設(shè)有增壓栗和截止閥Π。
[0007]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，液態(tài)氮源和三通I之間設(shè)有截止閥m。
[0008]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有安全閥，安全閥與三通m連接，三通m設(shè)置在緩沖瓶和三通π之間的管道上。
[0009]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有電磁閥，電磁閥經(jīng)管道與待檢測(cè)氣瓶連通。
[0010]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有控制系統(tǒng)和攝像頭，攝像頭的攝像范圍對(duì)應(yīng)于液氮保溫儲(chǔ)箱;控制系統(tǒng)用于控制瓶閥、增壓栗、截止閥π、截止閥m;攝像頭和低溫壓力傳感器與控制系統(tǒng)連接。
[0011]上述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，液氮保溫儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有支撐待檢測(cè)氣瓶的支座I。
[0012]—種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)方法，采用上述的實(shí)驗(yàn)裝置包括如下步驟:
[0013]I)將待檢測(cè)氣瓶置于液氮保溫儲(chǔ)箱內(nèi)，將與緩沖瓶連通的充氮管一端伸入待檢測(cè)氣瓶?jī)?nèi)，將液氮保溫儲(chǔ)箱充滿液態(tài)氮；
[0014]2)爆破試驗(yàn):關(guān)閉瓶閥，打開(kāi)截止閥m，給待檢測(cè)氣瓶?jī)?nèi)填充液氮，當(dāng)達(dá)到0.15MPa后，關(guān)閉截止閥m，打開(kāi)瓶閥中的截止閥I，通過(guò)氣態(tài)氮源給緩沖瓶增壓，進(jìn)而給待檢測(cè)氣瓶增壓，增壓至規(guī)定爆破壓力后，關(guān)閉瓶閥，觀察待檢測(cè)氣瓶；
[0015]3)疲勞試驗(yàn):打開(kāi)電磁閥，將氣瓶泄壓，再打開(kāi)瓶閥，通過(guò)氣態(tài)氮源給緩沖瓶增壓，進(jìn)而給待檢測(cè)氣瓶增壓，增壓至規(guī)定爆破壓力后，關(guān)閉瓶閥，觀察待檢測(cè)氣瓶，反復(fù)進(jìn)行爆破試驗(yàn)至氣瓶爆破，記錄疲勞次數(shù)。
[0016]上述的氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)方法，步驟2)中，當(dāng)氣瓶的規(guī)定爆破壓力<15MPa時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)瓶閥中的調(diào)壓閥向待檢測(cè)氣瓶充壓；當(dāng)氣瓶的規(guī)定爆破壓力2 15MPa時(shí)，打開(kāi)增壓栗向待檢測(cè)氣瓶充壓。
[0017]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:
[0018]1.本發(fā)明創(chuàng)造，將待檢測(cè)氣瓶置于充滿液氮的液氮保溫儲(chǔ)箱內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)在低溫環(huán)境(_196°C)下，氣瓶進(jìn)行爆破和疲勞試驗(yàn)。
[0019]2.本發(fā)明創(chuàng)造，低溫疲勞試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)安全，通過(guò)控制系統(tǒng)即可控制疲勞爆破系統(tǒng)。
[0020]3.本發(fā)明創(chuàng)造，可以保證壓力容器在低溫環(huán)境下試驗(yàn)，系統(tǒng)內(nèi)基本都是液氮，充液比例幾乎達(dá)到100%，氣化比例幾乎沒(méi)有。
[0021]4.本發(fā)明創(chuàng)造，采用先向氣瓶?jī)?nèi)充液氮，然后再向氣瓶?jī)?nèi)充氣態(tài)氮的方法，進(jìn)行爆破試驗(yàn)。首先，實(shí)現(xiàn)了氣瓶?jī)?nèi)外部均為液氮環(huán)境，保證了氣瓶在低溫環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。其次，在常溫環(huán)境對(duì)氣瓶填充液氮，需要低溫增壓栗，而低溫增壓栗需要耐-196 °C低溫，對(duì)增壓栗使用環(huán)境要求較高，而且難以達(dá)到增壓到高壓力；而先充填液氮，保證試驗(yàn)工件填充滿，達(dá)到較低壓力下，通過(guò)氣體增壓栗打氮?dú)猓瑢?duì)緩沖連通器中液氮增壓，可以實(shí)現(xiàn)高壓循環(huán)及爆破壓力。第三，直接使用液氮充填試驗(yàn)工件，試驗(yàn)管路較長(zhǎng)，即使對(duì)管路進(jìn)行保溫隔熱處理，但是也會(huì)存在部分液氮?dú)饣?，液氮?dú)饣葹?:696，導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備增壓不穩(wěn)定，甚至?xí)矔r(shí)增壓到較高壓力，增加試驗(yàn)管路及試驗(yàn)設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)。而先充填液氮，保證試驗(yàn)工件填充滿，達(dá)到較低壓力下，通過(guò)氣體增壓栗打氮?dú)猓瑢?duì)緩沖連通器中液氮增壓，可以實(shí)現(xiàn)高壓循環(huán)及爆破壓力，降低試驗(yàn)管路及試驗(yàn)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，而且氣體增壓栗保證試驗(yàn)設(shè)備增壓穩(wěn)定。第四，經(jīng)濟(jì)效益明顯，可以有效減少液氮使用量，而且氣體增壓栗較低溫增壓栗價(jià)格更便宜。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置
[0024]如圖1所示一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，由氣態(tài)氮源15、液態(tài)氮源9、緩沖瓶8、液氣保溫儲(chǔ)箱1、控制系統(tǒng)16和攝像頭17構(gòu)成。
[0025]氣態(tài)氮源15用于向待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)提供氣態(tài)氮。
[0026]液態(tài)氮源9用于向待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)提供液態(tài)氮。
[0027]緩沖瓶8起到緩沖作用。
[0028]液氮保溫儲(chǔ)箱I上端設(shè)有上蓋3，實(shí)驗(yàn)時(shí)形成密閉的腔體，其內(nèi)部充滿液態(tài)氮，以滿足檢測(cè)的低溫環(huán)境。液氮保溫儲(chǔ)箱I內(nèi)設(shè)有支撐待檢測(cè)氣瓶2的支座119，所述的支座119為配重支座。為了保證液氮保溫儲(chǔ)箱I的穩(wěn)定性，將液氮保溫儲(chǔ)箱I安裝在支座ΙΠ20上。
[0029]氣態(tài)氮源15依次經(jīng)過(guò)瓶閥14、增壓栗13、截止閥Π 12、三通Ill和管道與緩沖瓶8連通。優(yōu)選的，瓶閥14由截止閥I和調(diào)壓閥構(gòu)成。
[0030]液態(tài)氮源9依次經(jīng)過(guò)截止閥m1、三通Ill和管道與緩沖瓶8連通。優(yōu)選的，設(shè)有兩個(gè)液態(tài)氮源9串聯(lián)在一起。
[0031 ]三通Π 5分別與緩沖瓶8、低溫壓力傳感器6和充氮管24連接。
[0032]在緩沖瓶8和三通Π 5之間的連通管道上設(shè)有三通ΙΠ7，安全閥22與三通ΙΠ7連接。優(yōu)選的，為了保證緩沖瓶的穩(wěn)定性，將緩沖瓶安裝在支座Π21上。
[0033]充氮管24—端與三通Π5連接，另一端伸入待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)。
[0034]設(shè)有電磁閥4，電磁閥4經(jīng)管道與待檢測(cè)氣瓶2連通。
[0035]控制系統(tǒng)16用于遠(yuǎn)程控制瓶閥14、增壓栗13、截止閥Π 12和截止閥ΙΠ10。
[0036]攝像頭17的攝像范圍對(duì)應(yīng)于液氮保溫儲(chǔ)箱I;攝像頭17與控制系統(tǒng)16連接。
[0037]實(shí)施例2氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)方法
[0038]采用實(shí)施例1的氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，包括如下步驟:
[0039]I)將待檢測(cè)氣瓶2置于液氮保溫儲(chǔ)箱I內(nèi)，將與緩沖瓶8連通的充氮管24—端伸入待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)，將液氮保溫儲(chǔ)箱I充滿液態(tài)氮。
[0040]2)爆破試驗(yàn):關(guān)閉瓶閥14，打開(kāi)截止閥ΙΠ10，給待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)填充液氮，當(dāng)達(dá)到
0.15MPa后，關(guān)閉截止閥ΙΠ10，打開(kāi)瓶閥14中的截止閥I，通過(guò)氣態(tài)氮源15給緩沖瓶8增壓，進(jìn)而給待檢測(cè)氣瓶2增壓，增壓至規(guī)定爆破壓力后，關(guān)閉瓶閥14，觀察待檢測(cè)氣瓶2。
[0041]規(guī)定爆破壓力是指成品氣瓶出廠的標(biāo)準(zhǔn)，即氣瓶能夠耐受的最大壓力。本實(shí)驗(yàn)裝置將爆破壓力實(shí)驗(yàn)以15MPa為分界，當(dāng)氣瓶的規(guī)定爆破壓力< 15MPa時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不需要啟動(dòng)增壓栗13，只需要通過(guò)調(diào)節(jié)瓶閥14中的調(diào)壓閥向待檢測(cè)氣瓶2充壓，即可。當(dāng)氣瓶的規(guī)定爆破壓力? 15MPa時(shí)，需要打開(kāi)增壓栗13向待檢測(cè)氣瓶2充壓。
[0042]爆破試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)待檢測(cè)氣瓶2內(nèi)壓力達(dá)到規(guī)定爆破壓力而沒(méi)有發(fā)生爆破，說(shuō)明待檢測(cè)氣瓶復(fù)合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，若沒(méi)有達(dá)到爆破壓力即爆破，即為不合格產(chǎn)品。
[0043]3)疲勞試驗(yàn):打開(kāi)電磁閥4，將氣瓶泄壓，再打開(kāi)瓶閥14，通過(guò)氣態(tài)氮源15給緩沖瓶8增壓，進(jìn)而給待檢測(cè)氣瓶2增壓，增壓至規(guī)定爆破壓力后，關(guān)閉瓶閥14，觀察待檢測(cè)氣瓶2，反復(fù)進(jìn)行爆破試驗(yàn)至氣瓶爆破，記錄疲勞次數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:設(shè)有用于提供氣態(tài)氮的氣態(tài)氮源(15)、用于提供液態(tài)氮的液態(tài)氮源(9)、緩沖瓶(8)和上端設(shè)有上蓋(3)的液氮保溫儲(chǔ)箱(I);氣態(tài)氮源(15)經(jīng)瓶閥(14)、三通I(Il)和管道與緩沖瓶(8)連通;液態(tài)氮源(9)經(jīng)三通I(Il)和管道與緩沖瓶(8)連通;緩沖瓶(8)經(jīng)管道和三通Π (5)連接;低溫壓力傳感器(6)與三通Π (5)連接;充氮管(24)—端與三通Π (5)連接，另一端伸入待檢測(cè)氣瓶(2)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的瓶閥(14)由截止閥I和調(diào)壓閥構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:氣態(tài)氮源(15)和三通I(Il)之間設(shè)有增壓栗(13)和截止閥Π(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:液態(tài)氮源(9)和三通I (11)之間設(shè)有截止閥ΙΠ (1)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:設(shè)有安全閥(22)，安全閥(22)與三通ΙΠ(7)連接，三通ΙΠ(7)設(shè)置在緩沖瓶(8)和三通Π (5)之間的管道上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:設(shè)有電磁閥(4)，電磁閥(4)經(jīng)管道與待檢測(cè)氣瓶(2)連通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:設(shè)有控制系統(tǒng)(16)和攝像頭(17)，攝像頭(17)的攝像范圍對(duì)應(yīng)于液氮保溫儲(chǔ)箱(I);控制系統(tǒng)(16)用于控制瓶閥(14)、增壓栗(13)、截止閥Π (12)、截止閥m(10);攝像頭(17)和低溫壓力傳感器(6)與控制系統(tǒng)(16)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:液氮保溫儲(chǔ)箱(I)內(nèi)設(shè)有支撐待檢測(cè)氣瓶(2)的支座I (19)。
【專利摘要】本實(shí)用新型創(chuàng)造涉及一種氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置。氣瓶低溫疲勞爆破實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有用于提供氣態(tài)氮的氣態(tài)氮源、用于提供液態(tài)氮的液態(tài)氮源、緩沖瓶和上端設(shè)有上蓋的液氮保溫儲(chǔ)箱；氣態(tài)氮源經(jīng)瓶閥、三通Ⅰ和管道與緩沖瓶連通；液態(tài)氮源經(jīng)三通Ⅰ和管道與緩沖瓶連通；緩沖瓶經(jīng)管道和三通Ⅱ連接；低溫壓力傳感器與三通Ⅱ連接；充氮管一端與三通Ⅱ連接，另一端伸入待檢測(cè)氣瓶?jī)?nèi)。采用本實(shí)用新型創(chuàng)造可以對(duì)壓力容器在低溫環(huán)境下(-196℃)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)，可以準(zhǔn)確檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】G01N3/12, G01N3/36
【公開(kāi)號(hào)】CN205374179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620045191
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)歐施盾新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日