一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，屬于金屬材料拉伸測試領(lǐng)域。所述實驗裝置至少包括：有機(jī)玻璃實驗容器、進(jìn)氣裝置、排氣裝置、壓板組件、試樣夾具及相關(guān)管路、相關(guān)閥門；所述有機(jī)玻璃實驗容器通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接所述進(jìn)氣裝置、所述排氣裝置，所述進(jìn)氣裝置、所述排氣裝置通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接外接設(shè)備；所述有機(jī)玻璃實驗容器的上部和下部設(shè)置有所述壓板組件。通過實驗?zāi)M實現(xiàn)對含H2S酸性油氣田地面設(shè)施用材料及焊接接頭抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSC）和應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）的測試、規(guī)律和機(jī)理研究及其敏感性進(jìn)行綜合評價。本發(fā)明加工安裝便捷，安全性高，實用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)適用。
【專利說明】—種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料拉伸測試領(lǐng)域，特別涉及一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]硫化氫(H2S)是一種無機(jī)化合物,硫化氫自然存在于原油、天然氣、火山氣體和溫泉之中。恒載荷是施加在工程結(jié)構(gòu)上不變的(或其變化與平均值相比可以忽略不計的)荷載。
[0003]隨著國內(nèi)外含硫化氫(H2S)酸性油氣田的深度開發(fā)，H2S引起的管道和設(shè)備的開裂失效問題日益突出，而恒載荷拉伸實驗是測試金屬材料和焊接接頭抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)性能，研究其腐蝕開裂行為和機(jī)理不可或缺的實驗方法和手段。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]由于H2S環(huán)境下的拉伸實驗對于安全性要求極高，因此實驗裝置的密封性、H2S監(jiān)測敏感性等都成為制約實驗測試安全有效進(jìn)行的關(guān)鍵因素。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗設(shè)備有的只能適用于高溫高壓下的恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗，不能完全針對H2S環(huán)境，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大；有的試驗機(jī)雖結(jié)構(gòu)簡單，價格低，但只適用于常溫常壓非氣密性的空氣介質(zhì)；有的恒載荷加載設(shè)備雖然克服了占地面積大，精度低的缺陷，對于不含有毒、有害介質(zhì)的恒載荷拉伸實驗也非常成熟，但目前尚無專門針對含有毒、有害介質(zhì)H2S環(huán)境下的恒載荷拉伸實驗裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置。用于評價常溫常壓H2S環(huán)境下金屬材料和焊接接頭抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的敏感性能，以優(yōu)化酸性油氣田集輸處理設(shè)施的材料選擇和焊接工藝；該實驗裝置不受拉伸試樣接頭形式限制，可實現(xiàn)實時原位PH值的測定，適用性強(qiáng)。所述技術(shù)方案如下:
[0008]一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，所述實驗裝置至少包括:有機(jī)玻璃實驗容器、進(jìn)氣裝置、排氣裝置、壓板組件、試樣夾具及相關(guān)管路、相關(guān)閥門；所述有機(jī)玻璃實驗容器通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接所述進(jìn)氣裝置、所述排氣裝置，所述進(jìn)氣裝置、所述排氣裝置通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接外接設(shè)備；所述有機(jī)玻璃實驗容器的上部和下部設(shè)置有所述壓板組件；所述壓板組件用于安裝試樣，至少包括:螺帽一、緊固螺栓一、氟橡膠O型密封圈二、有機(jī)玻璃上壓板、有機(jī)玻璃下壓板、氟橡膠O型密封圈三、螺帽二、緊固螺栓二；所述有機(jī)玻璃上壓板通過所述緊固螺栓一及所述螺帽一聯(lián)接在所述實驗容器上蓋上，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈二 ；所述有機(jī)玻璃下壓板通過所述緊固螺栓二、所述螺帽二聯(lián)接在所述實驗容器主體底面，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈三。
[0009]具體地，所述有機(jī)玻璃實驗容器至少包括:等徑隔壁接頭二、實驗容器主體、等徑隔壁接頭一、氟橡膠O型密封圈一、緊固螺栓三、螺帽三、實驗容器上蓋；所述實驗容器上蓋通過所述緊固螺栓三、所述螺帽三聯(lián)接在所述實驗容器主體頂面，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈一密封。
[0010]具體地，所述實驗容器上蓋設(shè)置有中心孔和兩側(cè)的螺紋孔，中心孔內(nèi)安裝試樣或試樣夾具，一側(cè)的螺紋孔螺紋聯(lián)接所述等徑隔壁接頭一，另一側(cè)的螺紋孔螺紋聯(lián)接所述等徑隔壁接頭二，并采用聚四氟密封帶密封；所述實驗容器主體底部設(shè)置有中心孔，與所述實驗容器上蓋的中心孔同心。
[0011]具體地，所述進(jìn)氣裝置至少包括:導(dǎo)氣管路一、三通球閥、導(dǎo)氣管路三、針閥、導(dǎo)氣管路二、導(dǎo)氣管路四、進(jìn)氣管路；所述三通球閥通過卡套分別連接所述導(dǎo)氣管路一、所述導(dǎo)氣管路三、所述導(dǎo)氣管路二，所述導(dǎo)氣管路一連接外接設(shè)備的氫氣瓶，所述導(dǎo)氣管路二連接外接設(shè)備的硫化氫氣瓶，所述導(dǎo)氣管路三通過卡套所述連接針閥的進(jìn)氣口，所述針閥的出氣口通過卡套連接所述導(dǎo)氣管路四，所述導(dǎo)氣管路四和所述進(jìn)氣管路分別通過卡套與所述有機(jī)玻璃實驗容器的所述等徑隔壁接頭一連接。
[0012]具體地，所述排氣裝置至少包括:兩通球閥、導(dǎo)氣管路六、導(dǎo)氣管路五；所述導(dǎo)氣管路五的一端通過卡套連接所述有機(jī)玻璃實驗容器的所述等徑隔壁接頭二，另一端通過卡套連接所述兩通球閥的進(jìn)氣口，所述兩通球閥的出氣口通過卡套連接所述導(dǎo)氣管路六，所述導(dǎo)氣管路六的排氣端插入裝有10%苛性鈉溶液的吸收槽內(nèi)。
[0013]具體地，所述試樣夾具用于安裝板狀試樣，至少包括:哈氏合金試樣夾具一、聚四氟墊片一、哈氏合金銷釘一、哈氏合金銷釘二、聚四氟墊片二、哈氏合金試樣夾具二 ；所述哈氏合金試樣夾具一包括桿部、基座，所述基座底部設(shè)置有一個縱向開口槽及一個與所述開口槽相通的橫向銷孔；所述哈氏合金試樣夾具二結(jié)構(gòu)與所述哈氏合金試樣夾具一結(jié)構(gòu)相同，相對設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，所述試樣為棒狀試樣，所述棒狀試樣上下部分別穿過所述實驗容器上蓋的中心孔和所述實驗容器主體的中心孔。
[0015]進(jìn)一步地，所述試樣為板狀試樣，所述板狀試樣通過試樣夾具安裝在所述有機(jī)玻璃實驗容器上。
[0016]具體地，所述板狀試樣兩端各設(shè)置有一個通孔，所述板狀試樣兩端分別插入所述哈氏合金試樣夾具一和所述哈氏合金試樣夾具二相對應(yīng)的所述開口槽內(nèi)，通過所述哈氏合金銷釘一、所述哈氏合金銷釘二與所述哈氏合金試樣夾具一、所述哈氏合金試樣夾具二聯(lián)接，并采用聚四氟密封帶纏繞銷釘絕緣。
[0017]具體地，所述板狀試樣與所述哈氏合金試樣夾具一、所述哈氏合金試樣夾具二之間設(shè)置有所述聚四氟墊片一、所述聚四氟墊片二絕緣。
[0018]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0019]通過有機(jī)玻璃實驗容器、進(jìn)氣裝置、排氣裝置、壓板組件以及相關(guān)管路、相關(guān)閥門等連接外接設(shè)備，對試樣進(jìn)行常溫常壓H2S環(huán)境下恒載荷拉伸實驗，可實現(xiàn)實時原位pH值的測定，適用性強(qiáng)；通過實驗?zāi)M含硫油氣田領(lǐng)域金屬材料及焊接接頭的開裂失效行為，可以實現(xiàn)對含H2S酸性油氣田集輸處理設(shè)施用材料及焊接接頭抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的測試、規(guī)律和機(jī)理研究及敏感性進(jìn)行綜合評價，對酸性油氣田地面設(shè)施的材料選擇和焊接工藝優(yōu)化，以及腐蝕開裂行為、規(guī)律和機(jī)理的理論研究具有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明實施例提供的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置以棒狀試樣為例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例提供的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置以板狀試樣為例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3a是本發(fā)明實施例提供的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置的哈氏合金試樣夾具結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0024]圖3b是本發(fā)明實施例提供的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置的哈氏合金試樣夾具結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖；
[0025]圖3c是本發(fā)明實施例提供的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置的板狀試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中各符號表示含義如下:
[0027]A有機(jī)玻璃實驗容器，16等徑隔壁接頭二，22實驗容器主體，24等徑隔壁接頭一，25氟橡膠O型密封圈一，26緊固螺栓三，28螺帽三，29實驗容器上蓋；
[0028]B進(jìn)氣裝置，2導(dǎo)氣管路一，3三通球閥，4導(dǎo)氣管路三，5針閥，6導(dǎo)氣管路二，7導(dǎo)氣管路四，23進(jìn)氣管路；
[0029]C排氣裝置，13兩通球閥，14導(dǎo)氣管路六，15導(dǎo)氣管路五；
[0030]D壓板組件，8螺帽一，9緊固螺栓一，10氟橡膠O型密封圈二，12有機(jī)玻璃上壓板，18有機(jī)玻璃下壓板，19氟橡膠O型密封圈三，20螺帽二，21緊固螺栓二 ；
[0031]E外接設(shè)備，I氮?dú)馄浚?7吸收槽，27硫化氫氣瓶；
[0032]F試樣，11棒狀試樣，33板狀試樣；
[0033]G試樣夾具,30哈氏合金試樣夾具一,31聚四氟墊片一,32哈氏合金銷釘一,34哈氏合金銷釘二，35聚四氟墊片二, 36哈氏合金試樣夾具二。
[0034]圖中空心箭頭方向為進(jìn)氣裝置B氣流前進(jìn)方向；實心箭頭方向為排氣裝置C氣流前進(jìn)方向。

【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0036]參見圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，用以進(jìn)行常溫常壓H2S環(huán)境下恒載荷拉伸實驗，評價含硫酸性油氣田集輸處理設(shè)施用材料及焊接接頭抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)性能，并且提供棒狀試樣和板狀試樣的拉伸測試和端口分析試樣。所述實驗裝置至少包括:有機(jī)玻璃實驗容器A、進(jìn)氣裝置B、排氣裝置C、壓板組件D，以及相關(guān)管路、相關(guān)閥門、外接設(shè)備E、試樣F、試樣夾具G等；所述試樣F可以是棒狀試樣11或板狀試樣33，以棒狀試樣11為例；具體地，所述有機(jī)玻璃實驗容器A通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接進(jìn)氣裝置B、排氣裝置C，所述進(jìn)氣裝置B、排氣裝置C通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接外接設(shè)備E ;所述有機(jī)玻璃實驗容器A的上部和下部設(shè)置有壓板組件D，所述壓板組件D用以安裝試樣F。該實驗裝置適用于有毒、有害介質(zhì)H2S環(huán)境下的恒載荷拉伸測試。
[0037]具體地，所述有機(jī)玻璃實驗容器A至少包括:等徑隔壁接頭二 16、實驗容器主體22、等徑隔壁接頭一 24、氟橡膠O型密封圈一 25、緊固螺栓三26、螺帽三28、實驗容器上蓋29等；所述實驗容器主體22為一敞口容器，上沿設(shè)置聯(lián)接法蘭，并配有實驗容器上蓋29，八個緊固螺栓三26穿過聯(lián)接法蘭及實驗容器上蓋29，通過螺帽三28將實驗容器上蓋29聯(lián)接在實驗容器主體22頂面，并通過設(shè)置在聯(lián)接法蘭上面凹槽內(nèi)的氟橡膠O型密封圈一 25實現(xiàn)有機(jī)玻璃實驗容器A的密封；所述有機(jī)玻璃試驗容器A的容積為200-300ml，工作溫度范圍為0-70°C。
[0038]所述實驗容器上蓋29上設(shè)置有中心孔和兩側(cè)的螺紋孔，中心孔用于安裝棒狀試樣11，一側(cè)的螺紋孔用于螺紋聯(lián)接等徑隔壁接頭一 24，另一側(cè)的螺紋孔用于螺紋聯(lián)接等徑隔壁接頭二 16，并采用聚四氟密封帶密封，至少纏繞兩圈，保證實驗裝置的密封性；所述實驗容器主體22底部設(shè)置有中心孔，與實驗容器上蓋29的中心孔同心，切實保證兩者的同軸度，用于安裝棒狀試樣11，避免出現(xiàn)試樣F裝配偏差。
[0039]具體地，所述外接設(shè)備E至少包括:氮?dú)馄?、吸收槽17、硫化氫氣瓶27等；均為現(xiàn)有技術(shù)，可外購。
[0040]具體地，所述進(jìn)氣裝置B至少包括:導(dǎo)氣管路一 2、三通球閥3、導(dǎo)氣管路三4、針閥
5、導(dǎo)氣管路二 6、導(dǎo)氣管路四7、進(jìn)氣管路23等；所述三通球閥3通過卡套分別連接導(dǎo)氣管路一 2、導(dǎo)氣管路三4、導(dǎo)氣管路二 6，所述導(dǎo)氣管路一 2連接外接設(shè)備E的氫氣瓶1，所述導(dǎo)氣管路二 6連接外接設(shè)備E的硫化氫氣瓶27，所述導(dǎo)氣管路三4通過卡套連接針閥5的進(jìn)氣口，針閥5的出氣口通過卡套連接導(dǎo)氣管路四7，所述導(dǎo)氣管路四7和進(jìn)氣管路23分別通過卡套與所述有機(jī)玻璃實驗容器A的所述等徑隔壁接頭一 24連接；所述進(jìn)氣裝置B通過等徑隔壁接頭一 24實現(xiàn)與有機(jī)玻璃實驗容器A導(dǎo)通，通過三通球閥3有效控制氮?dú)馄縄內(nèi)的N2和硫化氫氣瓶27內(nèi)的H2S氣體通入和關(guān)閉，并通過針閥5調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量的大小。所述進(jìn)氣裝置B的導(dǎo)氣管路一 2、導(dǎo)氣管路三4、導(dǎo)氣管路二 6、導(dǎo)氣管路四7選用316L材質(zhì)不銹鋼管，所述進(jìn)氣管路23選用哈氏合金材質(zhì)管。
[0041]具體地，所述排氣裝置C至少包括:兩通球閥13、導(dǎo)氣管路六14、導(dǎo)氣管路五15等；所述導(dǎo)氣管路五15 —端通過卡套連接有機(jī)玻璃實驗容器A的等徑隔壁接頭二 16，另一端通過卡套連接兩通球閥13的進(jìn)氣口，兩通球閥13的出氣口通過卡套連接導(dǎo)氣管路六14，導(dǎo)氣管路六14的排氣端插入裝有10%苛性鈉溶液的吸收槽17內(nèi)，吸收槽17充分吸收排放出的H2S氣體，實現(xiàn)持續(xù)排放H2S的吸收；所述排氣裝置C通過等徑隔壁接頭二 16實現(xiàn)與有機(jī)玻璃實驗容器A導(dǎo)通，通過兩通球閥13控制有機(jī)玻璃實驗容器A與吸收槽17導(dǎo)通，用以氣體排放和實驗裝置氣密性檢測。所述排氣裝置C的導(dǎo)氣管路六14、導(dǎo)氣管路五15選用316L材質(zhì)不銹鋼管。
[0042]所述卡套就是卡套式管接頭，為現(xiàn)有技術(shù)，可外購。安裝時將不銹鋼管路插入卡套內(nèi)，利用卡套螺母鎖緊抵觸卡套，卡套內(nèi)刃均勻地切入無縫鋼管，形成有效密封。
[0043]具體地，所述壓板組件D至少包括:螺帽一 8、緊固螺栓一 9、氟橡膠O型密封圈二10、有機(jī)玻璃上壓板12、有機(jī)玻璃下壓板18、氟橡膠O型密封圈三19、螺帽二 20、緊固螺栓二21等；所述有機(jī)玻璃上壓板12通過四個緊固螺栓一 9及螺帽一 8聯(lián)接在實驗容器上蓋29上部；所述有機(jī)玻璃下壓板18通過四個緊固螺栓二 21、螺帽二 20聯(lián)接在實驗容器主體22底部；所述棒狀試樣11的上下部分別穿過實驗容器上蓋29的中心孔和實驗容器主體22的中心孔，并分別設(shè)置有上部氟橡膠O型密封圈二 10、下部氟橡膠O型密封圈三19，通過有機(jī)玻璃上壓板12、有機(jī)玻璃下壓板18夾緊；所述氟橡膠O型密封圈二 10用以有機(jī)玻璃上壓板12、棒狀試樣11、實驗容器上蓋29之間的密封；所述氟橡膠O型密封圈三19用以有機(jī)玻璃下壓板18、棒狀試樣11、實驗容器主體22底部之間的密封。
[0044]同時參見圖2、圖3a、b、c所示，以板狀試樣33為例，通過試樣夾具G將板狀試樣33安裝在有機(jī)玻璃實驗容器A上；具體地，所述試樣夾具G至少包括:哈氏合金試樣夾具一30、聚四氟墊片一 31、哈氏合金銷釘一 32、哈氏合金銷釘二 34、聚四氟墊片二 35、哈氏合金試樣夾具二 36等；所述哈氏合金試樣夾具一 30由桿部30a和基座30b構(gòu)成變徑體，桿部30a設(shè)置有外螺紋，基座30b底部設(shè)置有一個縱向開口槽30c以及一個與開口槽30c相通的橫向銷孔30d ;所述哈氏合金試樣夾具二 36結(jié)構(gòu)與哈氏合金試樣夾具一 30結(jié)構(gòu)相同，兩夾具相對設(shè)置。
[0045]所述板狀試樣33的兩端各設(shè)置有一個通孔33a，板狀試樣33兩端分別插入哈氏合金試樣夾具一 30和哈氏合金試樣夾具二 36相對應(yīng)的開口槽30c內(nèi)，并分別通過哈氏合金銷釘一 32、哈氏合金銷釘二 34與哈氏合金試樣夾具一 30、哈氏合金試樣夾具二 36聯(lián)接，同時采用聚四氟密封帶纏繞銷釘，至少纏繞兩圈，用以哈氏合金銷釘一 32、哈氏合金銷釘二34與板狀試樣33及哈氏合金試樣夾具一 30、哈氏合金試樣夾具二 36之間的絕緣,保證實驗裝置的密封性；所述板狀試樣33與哈氏合金試樣夾具一 30、哈氏合金試樣夾具二 36之間設(shè)置有聚四氟墊片一 31、聚四氟墊片二 35,用以板狀試樣33與哈氏合金試樣夾具一 30、哈氏合金試樣夾具二 36之間的絕緣，避免出現(xiàn)電偶腐蝕，影響測試結(jié)果。
[0046]所述氟橡膠O型密封圈二 10用以上壓板12、裝有板狀試樣33的哈氏合金試樣夾具一 30、實驗容器上蓋29之間的密封；所述氟橡膠O型密封圈三19用以下壓板18、裝有板狀試樣33的哈氏合金試樣夾具二 36、實驗容器主體22底部之間的密封。
[0047]本發(fā)明實施例的使用方法:
[0048]打開實驗容器上蓋29，將等徑隔壁接頭一 24、進(jìn)氣管23及等徑隔壁接頭二 16安裝在實驗容器上蓋29上。將棒狀試樣11或已安裝好板狀試樣33的哈氏合金試樣夾具二36穿過實驗容器主體22底部的中心孔，并將棒狀試樣11或哈氏合金試樣夾具二 36調(diào)整至合適位置。將氟橡膠O型密封圈三19沿棒狀試樣11或試樣夾具二 36安裝在實驗容器主體22底部的凹槽內(nèi)，然后用四個緊固螺栓二 21將有機(jī)玻璃下壓板18初步固定在實驗容器主體22的底部。將實驗容器上蓋29穿過棒狀試樣11或已安裝板狀試樣33的哈氏合金試樣夾具一 30，用八個緊固螺栓三26將其與實驗容器主體22固定，壓緊氟橡膠O型密封圈一25實現(xiàn)密封。調(diào)整棒狀試樣11或哈氏合金試樣夾具一 30至合適位置，用四個緊固螺栓一9將有機(jī)玻璃上壓板12固定在實驗容器上蓋29，并將有機(jī)玻璃下壓板18最終固定在實驗容器主體22的底部，通過壓緊氟橡膠O型密封圈三19實現(xiàn)密封，試樣固定。
[0049]將導(dǎo)氣管路四7連接針閥5和隔壁接頭一 24，導(dǎo)氣管路三4連接三通球閥3和針閥5，導(dǎo)氣管路五15連接兩通球閥13和等徑隔壁接頭二 16，導(dǎo)氣管路六14連接兩通球閥13和吸收槽17，然后分別用導(dǎo)氣管路一 2和導(dǎo)氣管路二 6實現(xiàn)外接氮?dú)馄縄以及外接硫化氫氣瓶27與三通球閥3的連接。
[0050]采用氮?dú)?N2)對實驗裝置進(jìn)行檢漏，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，對漏源進(jìn)行緊固和調(diào)整；若氣密性良好，則將實驗裝置固定到相配套的恒載荷拉伸裝置上。將導(dǎo)氣管路五15連接等徑隔壁接頭二 16 —端卸下，用注射器將適量除氧后的實驗溶液注入實驗容器內(nèi)，重新連接好導(dǎo)氣管路五15和等徑隔壁接頭二 16。再次使用N2進(jìn)行氣密性檢測，無泄漏現(xiàn)象，開始實驗前每升溶液要用流速為100ml/min的高純N2進(jìn)行除氧且不少于I小時，然后通入H2S氣體，并調(diào)節(jié)針閥5控制H2S氣體流量，同時加載至實驗設(shè)計應(yīng)力，實驗開始計時。實驗結(jié)束后，關(guān)閉硫化氫氣瓶27，同時持續(xù)通入N2將整個實驗裝置內(nèi)的H2S氣體排凈，并使用便攜式H2S探測儀器檢驗無H2S后，進(jìn)行試樣拆除。
[0051]此外，本發(fā)明實施例還具有的優(yōu)點:
[0052]1、可以實現(xiàn)實時原位pH值的測定，只要打開進(jìn)氣口接頭，使用注射器抽出適量溶液進(jìn)行測量即可。
[0053]2、不需要使用完全密封的實驗環(huán)境，而是靠裝置本身配件的相互組配來實現(xiàn)反應(yīng)容器內(nèi)的密封環(huán)境，只需要基本的實驗防護(hù)室即可，易于觀察，有效地解決了目前恒載荷設(shè)備占地面積大、配套實驗容器氣密性較差、安全性低，無法進(jìn)行有毒、有害介質(zhì)H2S環(huán)境下的恒載荷拉伸測試，實驗介質(zhì)受限制的問題；
[0054]3、所使用的容器材質(zhì)、管線、閥接頭安裝便捷，監(jiān)測敏感性好，可以實現(xiàn)最優(yōu)的使用效果，適用于多種拉伸試樣。
[0055]4、所用材料市場易購，成本可控，便于維護(hù)更換，安全性高。
[0056]5、加載方式多樣，可以很好的與其他恒載荷裝置對接使用，操作簡便；不受拉伸試樣接頭形式限制，經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置至少包括:有機(jī)玻璃實驗容器(A)、進(jìn)氣裝置(B)、排氣裝置(C)、壓板組件(D)、試樣夾具(G)及相關(guān)管路、相關(guān)閥門；所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接所述進(jìn)氣裝置(B)、所述排氣裝置(C)，所述進(jìn)氣裝置(B)、所述排氣裝置(C)通過相關(guān)管路、相關(guān)閥門連接外接設(shè)備(E);所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)的上部和下部設(shè)置有所述壓板組件(D);所述壓板組件(D)用于安裝試樣(F)，至少包括:螺帽一(8)、緊固螺栓一(9)、氟橡膠O型密封圈二(10)、有機(jī)玻璃上壓板(12)、有機(jī)玻璃下壓板(18)、氟橡膠O型密封圈三(19)、螺帽二(20)、緊固螺栓二(21);所述有機(jī)玻璃上壓板(12)通過所述緊固螺栓一(9)及所述螺帽一(8)聯(lián)接在所述實驗容器上蓋(29)上，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈二(10);所述有機(jī)玻璃下壓板(18)通過所述緊固螺栓二(21)、所述螺帽二(20)聯(lián)接在所述實驗容器主體(22)底面，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈三(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)至少包括:等徑隔壁接頭二(16)、實驗容器主體(22)、等徑隔壁接頭一(24)、氟橡膠O型密封圈一(25)、緊固螺栓三(26)、螺帽三(28)、實驗容器上蓋(29);所述實驗容器上蓋(29)通過所述緊固螺栓三(26)、所述螺帽三(28)聯(lián)接在所述實驗容器主體(22)頂面，并設(shè)置有所述氟橡膠O型密封圈一(25)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于所述實驗容器上蓋(29)設(shè)置有中心孔和兩側(cè)的螺紋孔，中心孔內(nèi)安裝試樣(F)或試樣夾具(G)，一側(cè)的螺紋孔螺紋聯(lián)接所述等徑隔壁接頭一(24)，另一側(cè)的螺紋孔螺紋聯(lián)接所述等徑隔壁接頭二(16)，并采用聚四氟密封帶密封；所述實驗容器主體(22)底部設(shè)置有中心孔，與所述實驗容器上蓋(29)的中心孔同心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣裝置(B)至少包括:導(dǎo)氣管路一(2)、三通球閥(3)、導(dǎo)氣管路三(4)、針閥(5)、導(dǎo)氣管路二出)、導(dǎo)氣管路四(7)、進(jìn)氣管路(23);所述三通球閥(3)通過卡套分別連接所述導(dǎo)氣管路一(2)、所述導(dǎo)氣管路三(4)、所述導(dǎo)氣管路二 ￠)，所述導(dǎo)氣管路一(2)連接外接設(shè)備(E)的氮?dú)馄?I)，所述導(dǎo)氣管路二(6)連接外接設(shè)備(E)的硫化氫氣瓶(27)，所述導(dǎo)氣管路三(4)通過卡套連接所述針閥(5)的進(jìn)氣口，所述針閥(5)的出氣口通過卡套連接所述導(dǎo)氣管路四(7)，所述導(dǎo)氣管路四(7)和所述進(jìn)氣管路(23)分別通過卡套與所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)的所述等徑隔壁接頭一(24)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述排氣裝置(C)至少包括:兩通球閥(13)、導(dǎo)氣管路六(14)、導(dǎo)氣管路五(15);所述導(dǎo)氣管路五(15) —端通過卡套連接所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)的所述等徑隔壁接頭二(16)，另一端通過卡套連接所述兩通球閥(13)的進(jìn)氣口，所述兩通球閥(13)的出氣口通過卡套連接所述導(dǎo)氣管路六(14)，所述導(dǎo)氣管路六(14)的排氣端插入裝有10%苛性鈉溶液的吸收槽(17)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述試樣夾具(G)用于安裝板狀試樣(33)，至少包括:哈氏合金試樣夾具一(30)、聚四氟墊片一(31)、哈氏合金銷釘一(32)、哈氏合金銷釘二(34)、聚四氟墊片二(35)、哈氏合金試樣夾具二(36);所述哈氏合金試樣夾具一(30)包括桿部(30a)、基座(30b),所述基座(30b)底部設(shè)置有一個縱向開口槽(30c)及一個與所述開口槽(30c)相通的橫向銷孔(30d);所述哈氏合金試樣夾具二(36)結(jié)構(gòu)與所述哈氏合金試樣夾具一(30)結(jié)構(gòu)相同，相對設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述試樣(F)為棒狀試樣(11)，所述棒狀試樣(11)上下部分別穿過所述實驗容器上蓋(29)的中心孔和所述實驗容器主體(22)的中心孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述試樣(F)為板狀試樣(33)，所述板狀試樣(33)通過試樣夾具(G)安裝在所述有機(jī)玻璃實驗容器(A)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述板狀試樣(33)兩端各設(shè)置有一個通孔(33a)，所述板狀試樣(33)兩端分別插入所述哈氏合金試樣夾具一(30)和所述哈氏合金試樣夾具二(36)相對應(yīng)的所述開口槽(30c)內(nèi)，通過所述哈氏合金銷釘一(32)、所述哈氏合金銷釘二(34)與所述哈氏合金試樣夾具一(30)、所述哈氏合金試樣夾具二(36)聯(lián)接，并采用聚四氟密封帶纏繞銷釘絕緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的常溫常壓硫化氫環(huán)境下恒載荷拉伸測試實驗裝置，其特征在于，所述板狀試樣(33)與所述哈氏合金試樣夾具一(30)、所述哈氏合金試樣夾具二(36)之間設(shè)置有所述聚四氟墊片一(31)、所述聚四氟墊片二(35)絕緣。
【文檔編號】G01N17/00GK104280331SQ201310286899
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】于勇, 李大朋, 陳麗娟, 樊學(xué)華, 董磊, 崔偉, 柯特, 張雷, 鄧海軍, 王炳波 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)任公司