專利名稱：一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及拉伸應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域，特指一種高溫高壓環(huán)境下的拉伸應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
在大型化工和煉油裝置中，大量設(shè)備在高溫、高壓的腐蝕介質(zhì)中服役。由于腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕等原因，設(shè)備容易發(fā)生故障和失效，并引起高額的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的安全事故。故測試材料在高溫、高壓腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性能，對化工設(shè)備設(shè)計(jì)和壽命預(yù)測具有重要意義。但是現(xiàn)有拉伸試驗(yàn)機(jī)只能測量常溫常壓下材料的受拉受壓性能，并不能測量材料在高溫、高壓腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的針對材料極端條件下的性能測量，提供一種高溫高壓環(huán)境下的應(yīng)力拉伸機(jī)，它通過模擬石油化工設(shè)備工作時(shí)的高溫、高壓腐蝕介質(zhì)極端環(huán)境，并且在這種極端環(huán)境下對材料進(jìn)行脈沖拉伸，從而達(dá)到測量極端條件下材料耐蝕性能的功能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，包括拉伸機(jī)、高溫高壓釜系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。拉伸機(jī)夾通過拉桿與高溫高壓釜系統(tǒng)連接；輔助系統(tǒng)通過兩根管道與高溫高壓釜系統(tǒng)連接；控制系統(tǒng)通過控制線與拉伸機(jī)系統(tǒng)、高溫高壓釜系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)連接。軟件系統(tǒng)存放于控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過數(shù)據(jù)線與拉伸機(jī)連接。高溫高壓釜系統(tǒng)包括高溫高壓釜、加熱爐和夾具。高溫高壓釜位于加熱爐爐腔內(nèi)， 夾具通過兩根連桿與高溫高壓釜連接。輔助系統(tǒng)包括兩根主管道、氮?dú)馄俊⑶逑匆汗?、配液罐、?jì)量泵、加熱器、測量集合管、離心泵、盤管冷凝器、廢液罐。氮?dú)馄客ㄟ^管道與主管道連接，清洗液罐通過管道與主管道連接；配液罐通過管道與計(jì)量泵進(jìn)口連接，計(jì)量泵出口通過管道與加熱器入口連接，加熱器出口通過管道與測量集合管入口連接，測量集合管出口通過管道與主管道連接；主管道通過管道與離心泵入口連接，離心泵出口通過管道與廢液罐連接；主管道通過管道與盤管冷凝器入口連接，盤管冷凝器出口通過管道與廢液罐連接。控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、控制軟件、測量儀表。控制軟件存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)，測量儀表通過控制線與計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明模擬環(huán)境真實(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，試驗(yàn)方便，安全性好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為化工設(shè)備設(shè)計(jì)和壽命預(yù)測提供可靠參考，有助于防化工設(shè)備安全事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為高溫高壓釜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意3為輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式參照圖1、2、3，當(dāng)需要測量某種環(huán)境下某材料的耐蝕性能時(shí)，啟動(dòng)輔助系統(tǒng)3對整個(gè)裝置進(jìn)行清洗和吹掃。清洗和吹掃完畢后，將試件用夾具9固定于高溫高壓釜7內(nèi)，蓋上釜蓋。向高溫高壓釜7內(nèi)注入一定量帶腐蝕介質(zhì)的液體，通過高溫高壓釜系統(tǒng)2中的加熱爐8對高溫高壓釜7進(jìn)行升溫升壓，并由控制系統(tǒng)對高溫高壓釜7內(nèi)溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)控。 達(dá)到環(huán)境所需壓力和溫度時(shí)，控制系統(tǒng)4發(fā)出指令，加熱爐8停止加熱，進(jìn)入保溫狀態(tài)。此時(shí)拉伸機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)對試件進(jìn)行脈沖拉伸。當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到一定時(shí)候，腐蝕介質(zhì)濃度發(fā)生變化時(shí)， 由控制系統(tǒng)4發(fā)出指令，輔助系統(tǒng)3啟動(dòng)，對高溫高壓釜7內(nèi)液體進(jìn)行更新，并在液體進(jìn)入高溫高壓釜7之前對其加溫加壓，減緩對高溫高壓釜7內(nèi)環(huán)境的沖擊。當(dāng)控制系統(tǒng)4監(jiān)測到高溫高壓釜7內(nèi)溫度壓力超標(biāo)時(shí)，發(fā)出指令，輔助系統(tǒng)3啟動(dòng)，進(jìn)行降溫降壓。達(dá)到試驗(yàn)所需時(shí)間后，由控制系統(tǒng)4發(fā)出指令，拉伸機(jī)1停機(jī)，加熱爐8停止加熱，輔助系統(tǒng)3啟動(dòng)， 將高溫高壓釜7內(nèi)溫度壓力降到常溫常壓，輔助系統(tǒng)3停機(jī)，取出試件。在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中，軟件系統(tǒng)5進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)完成后再次啟動(dòng)輔助系統(tǒng)3對整個(gè)裝置進(jìn)行清洗和吹掃，完畢后將各部件恢復(fù)至原況，等待下一個(gè)試驗(yàn)周期。本發(fā)明的工作原理由高溫高壓釜系統(tǒng)2提供高溫高壓及腐蝕介質(zhì)環(huán)境，并用夾具9將試件的一端固定于高溫高壓釜7內(nèi)，試件的另一端通過夾具9由拉桿6與拉伸機(jī)1 連接，由拉伸機(jī)1提供脈沖拉伸，從而形成高溫高壓及腐蝕介質(zhì)下材料的拉伸試驗(yàn)?？赏ㄟ^輔助系統(tǒng)3改變高溫高壓釜7內(nèi)壓力、溫度、腐蝕介質(zhì)濃度等參數(shù)，從而能夠模擬化工設(shè)備的真實(shí)工作環(huán)境，得出可靠數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^控制系統(tǒng)4對整個(gè)裝備進(jìn)行壓力、溫度等參數(shù)的監(jiān)控，維護(hù)裝備安全；并通過自動(dòng)控制減少人和裝置的直接接觸，進(jìn)一步提高安全性。最后通過軟件系統(tǒng)5對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，包括拉伸機(jī)(1)、高溫高壓釜系統(tǒng)O)、輔助系統(tǒng)⑶、控制系統(tǒng)⑷和軟件系統(tǒng)(5)，拉伸機(jī)夾通過拉桿6與高溫高壓釜系統(tǒng)連接；輔助系統(tǒng)(3)通過兩根管道與高溫高壓釜系統(tǒng)(2)連接；控制系統(tǒng)(4)通過控制線與拉伸機(jī)系統(tǒng)(1)、高溫高壓釜系統(tǒng)(2)及輔助系統(tǒng)(3)連接，軟件系統(tǒng)存放于控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī) (21)內(nèi)，通過數(shù)據(jù)線與拉伸機(jī)(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，高溫高壓釜系統(tǒng)(2)包括高溫高壓釜(7)、加熱爐(8)和夾具(9)，高溫高壓釜(7)位于加熱爐 ⑶爐腔內(nèi)，夾具(9)通過兩根連桿(10)與高溫高壓釜(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，輔助系統(tǒng)(3)包括兩根主管道(11)、氮?dú)馄?12)、清洗液罐(13)、配液罐(14)、計(jì)量泵(15)、加熱器(16)、測量集合管(17)、離心泵(18)、盤管冷凝器(19)、廢液罐(20)，氮?dú)馄?12)通過管道與主管道(11)連接，清洗液罐(1 通過管道與主管道(11)連接，配液罐通過管道與計(jì)量泵(1 進(jìn)口連接，計(jì)量泵(1 出口通過管道與加熱器(16)入口連接，加熱器(16) 出口通過管道與測量集合管(17)入口連接，測量集合管(17)出口通過管道與主管道(11) 連接，主管道(11)通過管道與離心泵(18)入口連接，離心泵(18)出口通過管道與廢液罐 (20)連接，主管道(11)通過管道與盤管冷凝器(19)入口連接，盤管冷凝器(19)出口通過管道與廢液罐00)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，控制系統(tǒng)(4)包括計(jì)算機(jī)(21)、控制軟件(22)、測量儀表(23)，控制軟件0 存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)，測量儀表通過控制線與計(jì)算機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫高壓環(huán)境下拉升應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，包括拉伸機(jī)、高溫高壓釜系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。拉伸機(jī)夾通過拉桿與高溫高壓釜系統(tǒng)連接；輔助系統(tǒng)通過兩根管道與高溫高壓釜系統(tǒng)連接；控制系統(tǒng)通過控制線與拉伸機(jī)系統(tǒng)、高溫高壓釜系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)連接。軟件系統(tǒng)存放于控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過數(shù)據(jù)線與拉伸機(jī)連接。本發(fā)明模擬環(huán)境真實(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，試驗(yàn)方便，安全性好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為化工設(shè)備設(shè)計(jì)和壽命預(yù)測提供可靠參考，有助于防化工設(shè)備安全事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。
文檔編號G01N3/02GK102262020SQ20111010954
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者何鵬飛, 張耀亨, 武瑋, 程光旭, 胡海軍, 邵鵬程 申請人:西安交通大學(xué)