[发明专利]一种湿硫化氢环境下的腐蚀疲劳试验装置及其试验方法

摘要

本发明公开一种湿硫化氢环境下的腐蚀疲劳试验装置及其试验方法，包括疲劳试验机，该装置还包括设置在疲劳试验机工作段的带波纹管补偿器的密闭腐蚀环境箱、设置在密闭腐蚀环境箱外对其对内部腐蚀介质加热的循环水系统以及与密闭腐蚀环境箱连通的对其内部腐蚀介质浓度实时测量并调控的在线取液装置；所述密闭腐蚀环境箱内的试样由与之适配的夹具夹持，所述夹具穿过密闭腐蚀环境箱的上盖板、下底板与疲劳试验机相连。本装置结构简单且密封性能良好，可以用于不同形状和尺寸的疲劳试样在湿硫化氢腐蚀环境下的腐蚀疲劳性能测试，其试验方法具备温度控制功能，同时可在线测量控制腐蚀溶液中硫化氢的浓度，提高了试验结果的精确性。

主权项

1.一种湿硫化氢环境下的腐蚀疲劳试验装置的试验方法，包括疲劳试验机(1)，其特征在于：该装置还包括设置在疲劳试验机(1)工作段的带波纹管补偿器(3)的密闭腐蚀环境箱(2)、设置在密闭腐蚀环境箱(2)外对其内部腐蚀介质加热的循环水系统(4)以及与密闭腐蚀环境箱(2)连通的对其内部腐蚀介质浓度实时测量并调控的在线取液装置(5)；所述密闭腐蚀环境箱(2)内的试样(6)由与之适配的夹具(7)夹持，所述夹具(7)分别穿过密闭腐蚀环境箱(2)的上盖板(20)、下底板(21)与疲劳试验机(1)相连；所述密闭腐蚀环境箱(2)包括由上盖板(20)、下底板(21)与两端开口的腐蚀环境筒(22)构成的密封分体式圆筒结构，所述腐蚀环境筒(22)设为带法兰的有机玻璃圆筒，所述密闭腐蚀环境箱(2)的上盖板(20)为有机玻璃圆形厚板，上盖板(20)中心设置了便于夹具(7)穿过的通孔，上盖板(20)与夹具(7)之间通过橡胶O型圈静密封；所述腐蚀环境筒(22)利用螺栓分别与上盖板(20)及下底板(21)连接，并通过橡胶O型圈实现静密封；所述密闭腐蚀环境箱(2)的上盖板(20)上设置有硫化氢进气管(8)，进气管(8)上设有进气管阀门(80)；所述密闭腐蚀环境箱(2)的上盖板(20)上还设置有废气排放管(9)，所述废气排放管(9)末端连接有废气吸收装置(90)；所述循环水系统(4)包括在循环水槽(40)上安装的循环水入口管(41)，循环水出口管(42)以及连通二者的循环水泵(43)，循环水入口管(41)上设有循环水入口阀门(410)，循环水出口管(42)上设有循环水出口阀门(420)；自所述循环水出口管(42)流出的水经外部加热装置加热后流经循环水泵(43)返回至循环水入口管(41)进而进入循环水槽(40)中从而构成循环水系统(4)；所述循环水槽(40)设为有机玻璃材质的圆筒体，所述循环水槽(40)与密闭腐蚀环境箱(2)的下底板(21)通过螺纹固定连接、并通过橡胶垫圈防止循环水泄露；所述在线取液装置(5)包括在所述密闭腐蚀环境箱(2)的上盖板(20)上设置的溶液量取管(50)，所述溶液量取管(50)的输出端与溶液量取装置(51)相连；所述溶液量取装置(51)包括三通(510)、橡皮管及橡胶球(511)，所述三通(510)一端通过橡皮管与溶液量取管(50)连接，橡皮管与溶液量取管(50)之间设有取液入口阀(512)，一端作为由取液出口阀(513)控制的腐蚀介质出口，另外一端连接橡胶球(511)；所述在线取液装置(5)通过调整两侧取液入口阀(512)和取液出口阀(513)的开闭并结合橡胶球(511)来实现腐蚀疲劳试验过程中腐蚀溶液的在线量取；该试验方法包括如下步骤：①控制试验温度：调节循环水入口阀门(410)的开度，保证流量，测量腐蚀介质的温度并控制在0～(80±2)℃；②控制试验中腐蚀介质硫化氢的浓度：首先打开进气管(8)上的进气管阀门(80)，向密闭腐蚀环境箱(2)中通入硫化氢；然后，打开取液出口阀(513)，挤压橡胶球(511)以排除其中的气体，随后关闭取液出口阀(513)，打开取液入口阀(512)，释放橡胶球(511)，将密闭腐蚀环境箱(2)中的腐蚀介质经三通(510)暂时储存在橡胶球(511)中，最后关闭取液入口阀(512)，打开取液出口阀(513)，挤压橡胶球(511)将待测量的腐蚀介质排放到特定容器中进行介质浓度测量；调节进气管阀门(80)控制进气量，使硫化氢浓度到达试验所需值；③腐蚀疲劳试验：保证在线取液装置(5)中取液入口阀(512)及取液出口阀(513)保持关闭状态，开始进行试样(6)在湿硫化氢环境下的腐蚀疲劳试验。