高压氢环境材料检测系统的气体循环处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及氢环境材料检测技术领域，具体涉及一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统。


背景技术：

2.氢能以其来源广泛、转化效率高、燃烧产物洁净、易于低成本存储运输及用途多样化等特点被认为是新世纪重要的清洁能源，备受各国重视。经济、高效、安全的储氢技术是氢能实用化、产业化的关键。
3.高压氢系统用金属材料长期工作在高压、高纯氢气环境中，通常会出现塑性降低、裂纹扩展速度加快的氢环境脆化现象。因此，需要在氢环境下对金属材料的耐久性进行测试。
4.目前，超高压氢环境下的金属材料测试需要高纯氢气，试验成本较高，现有的技术无法实现氢气的回收和再利用，采用排空操作，不止造成氢气的浪费，还存在一定的安全风险。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统，以实现高压氢环境材料测试中的氢气回收和利用。
6.为了达到上述目的，本实用新型提供的一种高压氢环境材料监测系统的循环处理系统，包括：通过工艺管路连接的气瓶组单元、氢气增压单元、抽真空单元、氢环境箱和氢气回收单元；所述气瓶组单元用以提供氢气和氮气气源，所述抽真空单元用以将氢环境箱抽成真空，所述氢气增压单元将氮气输入氢环境箱进行吹吸，完成气体置换后将氢气输入氢环境箱，所述氢气回收单元用以回收氢环境箱中的氢气至气瓶组单元进行储存。
7.进一步的，所述气瓶组单元包括通过气源管路并联的氢气瓶和氮气瓶，所述氢气瓶依次串联有手动阀和气动阀，所述氮气瓶依次串联有手动阀、气动阀和单向阀，所述气源管路通过工艺管路与氢气增压单元连接。
8.进一步的，所述气源管路还并联有排空管路，所述排空管路与压力表、安全阀连接。
9.进一步的，所述氢气增压单元包括压缩空气管路，所述压缩空气管路输入端连接压缩空气源，依次经压缩空气入口、空气过滤器、流量调节阀、压力表、手动阀后连接至增压泵的输入端，所述增压泵输出端经工艺管路与氢环境箱连接。
10.进一步的，所述氢气增压单元还包括气源管路，所述气源管路经过滤器与气瓶组单元连接，依次通过手动阀、气动阀、手动阀后连接至增压泵的输入端。
11.进一步的，所述氢气增压单元还包括气体置换管路，所述气体置换管路的输入端连接过滤器经手动阀、气动阀与增压泵的输出端连接。
12.进一步的，所述抽真空单元包括抽真空管路，所述抽真空管路的输入端连接真空
泵后依次连接真空度传感器、手动阀、气动阀，所述抽真空管路的输出端与增压泵的输出端连接。
13.进一步的，所述增压泵通过工艺管路依次连接单向阀、压力表、气动阀、压力表和氢环境箱。
14.进一步的，所述氢环境箱通过工艺管路连接气动阀、手动阀、压力表、储气瓶、安全阀、排空管路，其中储气瓶的输出端还分别通过自动阀和自动阀与氧监测仪和氢检测仪连接。
15.进一步的，所述氢气回收单元包括回收管路，所述回收管路的输入端与气动阀连接后，依次连接手动阀、气动阀、储气瓶、氢气纯化设备、增压泵、手动阀、气动阀和单向阀，所述回收管路的输出端与气瓶组单元连接，所述增压泵通过手动阀、压力表、流量调节阀和过滤器与压缩空气入口连接。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
17.本实用新型通过氢气回收单元实现氢气测试箱内氢气回收和再利用，氢气耗费量更少，使用成本低，同时通过气体置换管路和抽真空单元对氢气测试箱进行惰性气体清洗和抽真空处理，减低系统内的含氧量，保障系统的安全，氢气增压单元采用高压方式冲氢满足高压气体环境下材料耐久测试的要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型高压氢环境材料监测系统的循环处理系统的系统结构图。
20.附图标记
21.氢气瓶1手动阀2气动阀3氮气瓶4手动阀5气动阀6单向阀7压力表8安全阀9排空管路10压缩空气源11压缩空气入口12空气过滤器13流量调节阀14压力表15手动阀16过滤器17手动阀18增压泵19单向阀20压力表21手动阀22气动阀23单向阀24真空泵25真空度传感器26 手动阀27气动阀28气动阀29压力表30氢环境箱31气动阀32手动阀33气动阀34流量调节阀35压力表36储气瓶37自动阀38氧检测仪39 自动阀40氢检测仪41安全阀42排空管路43手动阀44气动阀45储气瓶46 氢气纯化设备47增压阀48压缩空气入口49过滤器50流量调节阀51压力表52手动阀53手动阀54气动阀55单向阀56
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突
的情况下相互结合。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
25.本实用新型通过氢气回收单元实现氢气测试箱内氢气回收和再利用，氢气耗费量更少，使用成本低，同时通过气体置换管路和抽真空单元对氢气测试箱进行惰性气体清洗和抽真空处理，减低系统内的含氧量，保障系统的安全，氢气增压单元采用高压方式冲氢满足高压气体环境下材料耐久测试的要求。
26.图1是本实用新型高压氢环境材料监测系统的循环处理系统的系统结构图。如图1所示，本实施例高压氢环境材料监测系统的循环处理系统包括通过工艺管路连接的气瓶组单元、氢气增压单元、抽真空单元、氢环境箱和氢气回收单元。
27.在本实施例中，气瓶组单元包括气源管路和工艺管路。气源管路并联连接氢气瓶1和氮气瓶4，氢气瓶1连接有手动阀2、气动阀3。氮气瓶4连接有手动阀5、气动阀6和单向阀7。气源管路通过工艺管路与氢气增压单元连接。
28.具体的，气源管路还并联有排空管路10，排空管路10与压力表8、安全阀 9连接。
29.在本实施例，氢气增压单元包括压缩空气管路，气源管路和气体置换管路。压缩空气管路依次连接压缩空气源11、压缩空气入口12、空气过滤器13、流量调节阀14、压力表15、手动阀16至增压泵19。
30.具体的，增压泵19通过工艺管路依次连接单向阀20、压力表21、气动阀 29、压力表30、氢环境箱31。
31.具体的，气源管路依次通过过滤器17、手动阀18连接至增压泵19。气体置换管路依次通过过滤器17、手动阀22、气动阀23、单向阀24连接至单向阀 20与压力表21间的管路。
32.具体的，抽真空单元包括抽真空管路，所述抽真空管路的输入端连接真空泵25后依次连接真空度传感器26、手动阀27、气动阀28，所述抽真空管路的输出端与与单向阀20和压力表21间的管路连接。
33.在本实施例中，氢环境箱通过工艺管路连接气动阀32、手动阀33、气动阀 34、流量调节阀35、压力表36、储气瓶37、安全阀42、排空管路43，其中储气瓶的输出端还分别通过自动阀38和自动阀40与氧监测仪39和氢检测仪41 连接。
34.在本实施例中，氢气回收单元包括回收管路，所述回收管路的输入端依次连接手动阀44、气动阀45、储气瓶46、氢气纯化设备47、增压泵48、手动阀 54、气动阀55和单向阀56，所述回收管路的输出端与气瓶组单元连接，所述增压泵48通过手动阀53、压力表52、流量调节阀51和过滤器50与压缩空气入口49连接。
35.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。