[發(fā)明專利]一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置及實驗方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110142493.2 | 申請日： | 2021-02-02 |
| 公開（公告）號： | CN112924371A | 公開（公告）日： | 2021-06-08 |
| 發(fā)明（設計）人： | 郭相龍;劉珠;蘇豪展;張樂福;龍家琛;梁簡泓;賴平;潘敘材 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學 |
| 主分類號： | G01N17/00 | 分類號： | G01N17/00;G01N3/56 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 臨界 二氧化碳 應力 腐蝕 實驗 裝置 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置，所述超臨界二氧化碳應力腐蝕裝置包括控制及記錄系統(tǒng)、高溫高壓實驗回路、氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)以及氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)，其中，所述控制及記錄系統(tǒng)通過管線分別與高溫高壓實驗回路以及氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)連接；高溫高壓實驗回路用于模擬超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗條件；氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)通過氣路管線與氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)連接；氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)用于保持超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置內(nèi)的氣體穩(wěn)定供給輸出。此外，本發(fā)明還公開了一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗方法。
技術(shù)領域
本發(fā)明屬于材料實驗機的設計與制造技術(shù)領域，具體涉及到一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置。
背景技術(shù)
應力腐蝕是指在拉應力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中發(fā)生的破壞，是一種由于殘余或外加應力導致的應變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過程。應力腐蝕廣泛存在于能源動力、石油化工等領域，其表現(xiàn)多為管道、焊接等部位的開裂。
目前，國內(nèi)已有一些應力腐蝕實驗機，比如：
公開號為CN110231218A，公開日為2019年9月13日，名稱為“一種可模擬現(xiàn)場腐蝕環(huán)境的恒應變應力腐蝕實驗裝置及其測試方法”的中國專利文獻公開了一種用于模擬現(xiàn)場腐蝕的恒應變應力腐蝕裝置。但是該裝置無法應用于超臨界二氧化碳應力腐蝕。
公開號為CN102937569A，公開日為2013年2月20日，名稱為“一種應力腐蝕實驗裝置”的中國專利文獻公開了一種應力腐蝕裝置，但是該裝置也同樣無法適用于超臨界二氧化碳應力腐蝕。
基于此，期望獲得一種可以用于模擬超臨界二氧化碳應力腐蝕的應力腐蝕實驗裝置及方法，以模擬實驗條件所需，更好地開展在超臨界氣體環(huán)境下材料的研究。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置及實驗方法。本發(fā)明所述的超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置需要能夠模擬超臨界二氧化碳及其摻雜氣體雜質(zhì)環(huán)境條件，通過控制環(huán)境溫度、壓力、氣體成分，配合相應的夾具來進行應力腐蝕實驗，并對相關參數(shù)及實驗數(shù)據(jù)進行記錄和監(jiān)測。此外，本發(fā)明所述的裝置設計簡單，模擬效果好，可以適用于多種實驗環(huán)境，尤其是適用于超臨界二氧化碳及其摻雜氣體雜質(zhì)環(huán)境中的應力腐蝕實驗。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下幾個方面實現(xiàn)：
第一方面，本發(fā)明提出了一種超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置，所述超臨界二氧化碳應力腐蝕裝置包括控制及記錄系統(tǒng)、高溫高壓實驗回路、氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)以及氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)，其中，
所述控制及記錄系統(tǒng)通過管線分別與高溫高壓實驗回路以及氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)連接；
高溫高壓實驗回路用于模擬超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗條件；
氣體冷凝及在線監(jiān)測系統(tǒng)通過氣路管線與氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)連接；
氣體供給穩(wěn)壓排放系統(tǒng)用于保持超臨界二氧化碳應力腐蝕實驗裝置內(nèi)的氣體穩(wěn)定供給輸出。
本案發(fā)明人通過大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，目前現(xiàn)有技術(shù)中的應力腐蝕實驗裝置為常溫常壓裝置，或是適用于腐蝕介質(zhì)為液體的服役環(huán)境，因此，無法適用于超臨界導體材料，尤其是高溫高壓超臨界二氧化碳及其摻雜氣體雜質(zhì)環(huán)境時的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測和穩(wěn)壓，更無從開展超臨界二氧化碳環(huán)境中材料的應力腐蝕測試。因此，本案發(fā)明人設計了上述裝置，以適用于不同溫度、壓力、氣體組成環(huán)境的超臨界二氧化碳環(huán)境的應力腐蝕實驗。
優(yōu)選地，所述控制及記錄系統(tǒng)包括溫度測控單元、及拉伸系統(tǒng)控制單元以及數(shù)據(jù)記錄單元；
其中，所述溫度測控單元通過測溫管線與高溫高壓實驗回路中的加熱裝置連接；
所述拉伸系統(tǒng)控制單元通過拉伸機控制線路與高溫高壓實驗回路中的拉伸裝置連接；
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