(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211164387.5 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北 大道2号福州大 学 (72)发明人 李加庆　江莉龙　吴子悦　罗宇　 滕霖　李卫东　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 谢晓德　蔡学俊 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G01N 17/00(2006.01)G01N 17/02(2006.01) (54)发明名称 一种可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装 置 (57)摘要 本发明涉及一种可变腐蚀环境下氨氢应力 腐蚀实验装置， 包括机架， 机架上设置有上加载 杆与下加载杆， 上加载杆与下加载杆之间连接有 可拆装的断裂失效平台， 断裂失效平台由电化学 充氢试验组件A与高压充氢/氨试验组件B组成， 断裂失效平台与控制 系统相连接。 该实验装置通 过更换断裂失效平台， 在同一实验装置系统中实 现电化学环境及高压环境下的氨氢应力腐蚀试 验； 可同时用于试样疲劳断裂试验以及慢应变速 率拉伸试验。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115326548 A 2022.11.11 CN 115326548 A 1.一种可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 包括机架， 机架上设置有 上加载杆与下加载杆， 上加载杆与下加载杆之间连接有可拆装的断裂失效平台， 断裂失效 平台由电化学充氢试验组件A与高压充氢/氨试验组件B组成， 断裂失效平台与控制系统相 连接。 2.根据权利要求1所述的可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 上加载 杆竖直且顶端固定有上基座， 上基座经螺钉紧固在机架的主机顶座上； 下加载杆竖直穿过 机架的主机底座以及经螺钉紧固在主机底座上的下基座， 下加载杆的底端位于主机底座的 下方并经连接电动机构来驱动升降。 3.根据权利要求1所述的可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 电化学 充氢试验组件A与高压充氢/氨试验组件B上均设置有竖直的上连杆与下连杆， 上连杆的顶 端与下连杆的底端均设置有销孔， 上加载杆 的底端与下加载杆的顶端均固连有销栓支架， 销栓支架上均设置有用以连杆竖向插入的凹孔， 凹孔的前后侧均设置有 前后贯通的可视通 口， 凹孔的左右侧均设置有用以与销孔相对应的插孔， 同端侧的销孔与插孔上穿插有定位 插销。 4.根据权利要求3所述的可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 下加载 杆的顶端与下方的销栓支架底部之 间设置有斜面支架， 斜面支架由左楔形块与 右楔形块组 成， 左楔形块上设有 上楔形面， 右楔形块上设有 下楔形面， 下楔形面与上楔形面贴紧且均自 上往下倾斜， 左楔形块的左端侧水平螺接有左紧定螺钉， 右楔形块的右端侧水平螺接有右 紧定螺钉， 右紧定螺钉紧定在左楔形块的右端侧， 左紧定螺钉紧定在右楔形块的左端侧； 下 加载杆的顶端与左楔形块底面固定， 右楔形块顶面与对应销栓支架底面固定； 左楔形块与 右楔形块的左右两侧均上 下抱紧有抱箍。 5.根据权利要求1所述的可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 电化学 充氢试验组件A包括失效环境箱以及对称位于失效环境箱上下方 的夹具， 失效环境箱的内 部设有实验介质内层， 实验介质内层的外周部为循环液体外层， 实验介质内层与循环液体 外层相互阻隔， 失效环境箱在实验介质内层的上下端面设有用以试样穿过的试样穿插通 口； 夹具采用夹爪， 上 方夹爪连接上 连杆， 下方夹爪连接下 连杆。 6.根据权利要求1所述的可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装置， 其特征在于： 高压充 氢/氨试验组件B包括高压反应釜箱体， 高压反应釜箱体内部设有高压试验腔， 高压试验腔 中设有试样支架， 试样支架上设有与被测试样相匹配的试样夹具， 试样夹具用以夹紧试样 的上下两端， 其中下方试样夹具固连着穿过高压反应釜箱体的密封座的下连杆， 高压反应 釜箱体的外顶部固连有 上连杆， 高压反应釜箱体上设有压力表， 实时监测氢气 /氨气压力的 大小， 高压试验腔上设有外 接供气系统的接气口。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115326548 A 2一种可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及一种可变腐蚀环境下氨氢应力腐蚀实验 装置。 背景技术 [0002]氢能是公认的无碳清洁能源， 来源广 泛， 应用场景丰富， 是推动传统化石能源清洁 高效利用和支撑可再生能源快速发展的理想媒介； 发展氢能的清洁利用可实现交通运输和 工业等领域的大规模深度脱碳。 能源转型背 景下， 发展 氢能已经成为发达经济体的共识， 发 展氢能可以促进能源体系清洁低碳 化， 优化能源终端体系。 [0003]氢的储存和运输是进行大规模应用的前提， 气态氢运输为许多应用提供了最简单 且通常能效为最高的解决方案， 高压储氢气瓶是压缩氢广泛使用的关键技术， 广泛应用于 加氢站及车 载储氢领域。 [0004]在高压氢气环境中受到机械加载作用， 储氢材料易发生氢脆。 同时， 石油和天然气 行业中， 管道过度阴极保护的危害非常大， 过度保护可能会导致材料外部涂层的阴极剥离 并增加氢致损伤的敏感性。 [0005]氨作为富氢分子， 用它作为能量载体是氢液态运输 的另一种可能性。 在常规的氨 运输中， 通常选择冷却 和加压存储的组合。 [0006]液氨长期置于管道中， 极易因液氨腐蚀导致管道开裂。 液氨的压力容器受到拉伸 力作用， 易发生 严重开裂现象， 裂纹由内而外， 不 易发现就出现断裂 所以， 研究材料在高浓度高压力氢下的性能变化是保证氨氢安全、 稳定、 可靠运 输、 储存的前提。 [0007]目前， 高压氢/氨环境应力腐蚀装置和电化学充氢应力腐蚀装置， 都只针对单个腐 蚀环境下研究材料的性能变化。 对于提供一个同时可用于高压氨氢以及电化学充 氢应力腐 蚀的试验装置面临的问题包括， 如何实现两种腐蚀环境装置的更换以及实验系统装置的选 取。 本发明对面临的技术问题包括装置密封技术、 更换装置技术、 电化学充氢试验方法、 高 压充氢/氨试验方法给 出创新性的解决方案 。 [0008]目前， 对于可变腐蚀环境下的氨氢应力腐蚀实验 装置国内研究较少。 发明内容 [0009]鉴于现有技术的不足， 本发明所要解决的技术问题是提供一种可变腐蚀环境下氨 氢应力腐蚀实验 装置。 [0010]为了解决上述技术问题， 本发明的技术方案是： 一种可变腐蚀环境下氨氢应力腐 蚀实验装置， 包括机架， 机架上设置有 上加载杆与下加载杆， 上加载杆与下加载杆之 间连接 有可拆装的断裂失效平台， 断裂失效平台由电化学充 氢试验组件A与高压充氢/氨试验组件 B组成， 断裂失效平台与控制系统相连接 。 [0011]优选的， 上加载杆竖直且顶端固定有上基座， 上基座经螺钉紧固在机架的主机顶 座上； 下加载杆竖直穿过机架的主机底座以及经螺钉紧固在主机底座上 的下基座， 下加载说　明　书 1/5 页 3 CN 115326548 A 3