專利名稱：儲氫容器氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力容器氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)，特別是一種儲氫容器氫環(huán)境疲 勞試驗系統(tǒng)。
技術(shù)背景在石油資源緊缺與城市環(huán)境污染日益嚴重的雙重因素作用下，無污染的氫 動汽車已經(jīng)應(yīng)運而生，豐田汽車公司的氫動三號、通用汽車公司的氫動汽車和 寶馬公司研制的氫動汽車均己比較成熟，其性能和續(xù)行能力均已達到普通汽車 性能，關(guān)鍵的制約因素之一是氫的儲運技術(shù)還未達到產(chǎn)業(yè)化要求。目前儲氫技 術(shù)有多種低溫液化、合金儲氫、高壓儲氫、有機物儲氫等，各有優(yōu)缺點。在車用儲氫方面，目前開發(fā)的氫動汽車以高壓儲氫為主導(dǎo)，普遍采用70Mpa以上 復(fù)合材料高壓儲氫容器為儲氫設(shè)備。高強度碳纖維復(fù)合材料壓力容器以其輕質(zhì)、 高強度、便于移動而大量應(yīng)用于航天航空、飛機、導(dǎo)彈等飛行器上，隨著以氫 氣、天然氣等清潔能源為動力的氫動汽車、天然氣汽車的發(fā)展，復(fù)合材料高壓 容器已經(jīng)逐漸地走向了民用汽車。我國氫動汽車主要以35MPa以下的復(fù)合材料 壓力容器和鋼質(zhì)氣瓶為主，這會導(dǎo)致頻繁充氫而降低系統(tǒng)的使用壽命，效率也 不高。由于該類容器特殊的使用場合(反復(fù)充放氫氣、長期受到振動載荷)和 對安全可靠性能的特殊要求(與人近距離相隨、在意外事故、碰撞時必須確保 人身安全)，其疲勞失效不可避免，而目前國內(nèi)外還沒有這類高壓儲氫容器的氫 環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高壓儲氫容器的氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括高壓儲氫容器和低壓儲氫容器，高壓儲氫容器的一端通過防爆 減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥、第一常通截止閥、試驗容器泄壓閥分別與多個并聯(lián) 的試驗容器、低壓儲氫容器由耐高壓管路連通；低壓儲氫容器通過回流低壓管 路經(jīng)增壓泵、單向閥與高壓儲氫容器的另一端連通，構(gòu)成一個循環(huán)回路；在第 一常通截止閥與放空閥之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器和循環(huán)記錄裝置; 試驗容器與第一常通截止閥之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥和壓力顯 示器、標(biāo)準(zhǔn)壓力表；放空閥外接放空管；自控系統(tǒng)操作臺的一路通過超壓控制器分別與增壓泵、壓力表經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作臺的另一路通過數(shù) 據(jù)線連接放空閥和試驗容器泄壓閥。疲勞系統(tǒng)試驗工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗隔離墻，試驗容器置于四周 為安全隔離墻的坑內(nèi)。本發(fā)明具有的有益效果是1、 本疲勞試驗系統(tǒng)具有進行氫環(huán)境疲勞試驗的特殊功能，對于儲氫容器來 說，這是很重要的；而且氫介質(zhì)可以循環(huán)使用，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。2、 本設(shè)備設(shè)計有專門的自動記錄儀記錄循環(huán)次數(shù)，各種操作實現(xiàn)自動化操 作，減小誤差，增加可靠性和安全性。3、 氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)的試驗工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗隔離墻，試 驗容器置于四周為安全隔離墻的坑內(nèi)，確保試驗設(shè)備的安全和操作人員的安全。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).單向閥，2.增壓泵，3.高壓容器，4.自控系統(tǒng)操作臺，5.防爆減壓閥， 6.壓力表，7.超壓控制器，8.調(diào)節(jié)流量控制閥，9.循環(huán)記錄裝置，IO.放空閥，11. 壓力傳感器，12.壓力顯示器，13.試驗容器，14.試驗隔離墻，15.標(biāo)準(zhǔn)壓力表， 16.低壓儲氫容器，17.耐高壓管路，18.第一常通截止閥，19.回流低壓管路，20. 試驗容器泄壓閥，21.放空管，22.第二常通截止閥，23.安全隔離墻。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。如附圖所示，本發(fā)明包括高壓儲氫容器3和低壓儲氫容器16，高壓儲氫容 器3的一端通過防爆減壓閩5、調(diào)節(jié)流量控制閥8、第一常通截止閥18、試驗容 器泄壓閥20分別與多個并聯(lián)的試驗容器13、低壓儲氫容器16由耐高壓管路17 連通；低壓儲氫容器16通過回流低壓管路19經(jīng)增壓泵2、單向閥1與高壓儲氫 容器3的另一端連通，構(gòu)成一個循環(huán)回路；在第一常通截止閥18與放空閥10 之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器11和循環(huán)記錄裝置9;試驗容器13與第 一常通截止閥18之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥22和壓力顯示器12、 標(biāo)準(zhǔn)壓力表15;放空閥10外接放空管21;自控系統(tǒng)操作臺4的一路通過超壓 控制器7分別與增壓泵2、壓力表6經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作臺4的另 一路通過數(shù)據(jù)線連接放空閥10和試驗容器泄壓閥20。自控系統(tǒng)操作臺4設(shè)有高壓容器3保壓裝置按鈕，防爆減壓閥5啟動按鈕， 調(diào)節(jié)流量控制閥8調(diào)節(jié)按鈕，放空閥10按鈕，試驗容器13泄壓閥按鈕，通過對這些控制按鈕的操作，達到循環(huán)增壓、減壓的疲勞試驗過程。這些控制器件 均可在市場直接購買。疲勞系統(tǒng)試驗工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗隔離墻14，試驗容器置于四 周為安全隔離墻23的坑內(nèi)。 本發(fā)明的工作原理如下以70MPa、 35升的復(fù)合材料高壓儲氫容器疲勞試驗系統(tǒng)為例，高壓容器3 內(nèi)為85MPa的高壓氫氣，當(dāng)一個疲勞試驗循環(huán)開始充氫氣時，根據(jù)加載頻率的 要求在操作臺上打開防爆減壓閥5、調(diào)節(jié)流量控制閥8，開始給試驗容器充氣， 充到設(shè)定試驗壓力70MPa時關(guān)閉防爆減壓閥5，停止充氣，保壓一定時間后開 啟試驗容器泄壓閥20,使試驗容器13內(nèi)的高壓氫氣釋放到低壓儲氫容器16, 釋放到設(shè)定壓力0.5MPa時，關(guān)閉試驗容器泄壓閥20;低壓容器16內(nèi)的氫氣通 過增壓泵2、單向閥1不停壓入高壓容器3內(nèi)，使壓力繼續(xù)增加到85MPa，如此 完成一個疲勞試驗循環(huán)；根據(jù)需要的循環(huán)次數(shù)循環(huán)往復(fù)，直到試驗容器疲勞失 效。當(dāng)實驗容器內(nèi)的壓力無法保持時，說明容器開始泄漏，可判斷容器疲勞失 效。試驗中循環(huán)次數(shù)由計數(shù)器記錄，氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)的試驗工作區(qū)與人員 操作區(qū)安裝有試驗隔離墻14，試驗容器置于四周為安全隔離墻23的坑內(nèi)，確保 試驗設(shè)備的安全和操作人員的安全。
權(quán)利要求
1、一種儲氫容器氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括高壓儲氫容器(3)和低壓儲氫容器(16)，高壓儲氫容器(3)的一端通過防爆減壓閥(5)、調(diào)節(jié)流量控制閥(8)、第一常通截止閥(18)、試驗容器泄壓閥(20)分別與多個并聯(lián)的試驗容器(13)、低壓儲氫容器(16)由耐高壓管路(17)連通；低壓儲氫容器(16)通過回流低壓管路(19)經(jīng)增壓泵(2)、單向閥(1)與高壓儲氫容器(3)的另一端連通，構(gòu)成一個循環(huán)回路；在第一常通截止閥(18)與放空閥(10)之間的高壓管路上，安裝有壓力傳感器(11)和循環(huán)記錄裝置(9)；試驗容器(13)與第一常通截止閥(18)之間的高壓管道上安裝有第二常通截止閥(22)和壓力顯示器(12)、標(biāo)準(zhǔn)壓力表(15)；放空閥(10)外接放空管(21)；自控系統(tǒng)操作臺(4)的一路通過超壓控制器(7)分別與增壓泵(2)、壓力表(6)經(jīng)數(shù)據(jù)控制線連接；自控系統(tǒng)操作臺(4)的另一路通過數(shù)據(jù)線連接放空閥(10)和試驗容器泄壓閥(20)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲氫容器氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)，其特征在于 疲勞系統(tǒng)試驗工作區(qū)與人員操作區(qū)安裝有試驗隔離墻(14)，試驗容器置于四周為 安全隔離墻(23)的坑內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲氫容器氫環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)。高壓儲氫容器一端通過防爆減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥、第一常通截止閥、試驗容器泄壓閥分別與試驗容器、低壓儲氫容器連通；低壓儲氫容器經(jīng)增壓泵、與高壓儲氫容器另一端連通；在第一常通截止閥與放空閥之間裝有壓力傳感器和循環(huán)記錄裝置；試驗容器與常通截止閥之間裝有常通截止閥和壓力顯示器、標(biāo)準(zhǔn)壓力表；自控系統(tǒng)操作臺的一路通過超壓控制器分別與增壓泵、壓力表電連接；另一路與放空閥和試驗容器泄壓閥電連接。高壓容器內(nèi)的高壓氫氣，經(jīng)防爆減壓閥、調(diào)節(jié)流量控制閥向試驗容器充氫，充到設(shè)定壓力時關(guān)閉防爆減壓閥，保壓一定時間后開啟試驗容器泄壓閥，將氫氣泄壓到低壓容器內(nèi)，完成一個疲勞試驗循環(huán)。
文檔編號G01M99/00GK101236138SQ200810060100
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者帆 楊, 鄭傳祥 申請人:浙江大學(xué)