[发明专利]一种高压气体密封检测用压力可调节的辅控系统

说明书

一种高压气体密封检测用压力可调节的辅控系统，包括：高压腔环境监控单元，用于构建高压氢气/氮气密封环境、以及密封件密封性能检测；氮气管路，分为两路，一路作为氮气置换通路接高压腔环境监控单元；氢气管路，与氮气管路的另一路接入氢气/氮气增压通路，氢气/氮气增压通路上依次设置用于对氢气/氮气增压的增压泵处理单元一和增压泵处理单元二，并与高压腔环境监控单元连接，氢气/氮气增压通路在增压泵处理单元一之前和增压泵处理单元二之后分别通过带有阀件的卸荷通路连接卸荷口；系统用气控模块，用于各气控阀件的控制；增压泵气控模块和驱动空气源预处理单元，提供压缩空气。本发明可在有效的安全防护系统下模拟高压氢环境服役工况。

技术领域

本发明属于高压气体密封技术领域，特别涉及一种高压气体密封检测用压力可调节的辅控系统。

背景技术

过度依赖化石燃料造成的能源资源短缺和环境恶化是世界各国面临的严重而紧迫的问题，世界各国均在积极推进清洁、环保、高效能源的开发。氢能以其来源多种多样、能量转化率高、无污染、零排放、可储存、可再生等优点，成为极具发展前景的二次能源，利用氢能作为下一代能源载体有望解决能源供应、安全、清洁的关键问题。鉴于此，世界各国都在加紧规划和发展氢能，致力于氢能领域关键技术的攻关和氢能产品商业应用的开发。

氢能产品的氢气补给需要通过加氢站实现。加氢站主要利用储氢容器和氢能产品间的压力差进行氢气加注，因此加氢站储氢容器的压力应当高于氢能产品的储氢系统压力。而目前一些氢能产品，如氢燃料电池汽车储氢压力最高可达70MPa，为进一步提高储氢系统单位体积氢气能量密度，提升氢燃料电池汽车的单次行驶里程，增大加氢站储氢容器的储氢压力、发展更高压力下的储氢技术将成为未来发展的一大趋势。而密封部件是加氢站储氢容器不可缺少的重要组成部分，受储氢介质压力高、环境温度波动等因素影响，密封部件往往又是最薄弱环节，一旦密封部件失效，将造成火灾甚至爆炸等无法估量的严重后果。因此，有必要对高压氢气密封部件进行研究。

高压氢气密封部件的研究涉及材料性能劣化分析、产品密封性能检测等方面，需要构建能真实反映密封件或密封材料在高压氢环境服役工况的测试系统，来检测和评价高压氢气系统中的密封材料，是确保高压储氢容器长期安全、可靠运行的关键。进一步地，考虑高压储氢介质压力高、储存氢气易燃易爆的特点，测试系统除了配置满足要求的增压系统外，还需有相应的安全防护防爆设计。而目前国内已有的测试系统不够成熟，无法在有效的安全防护系统下实现高压氢环境服役工况的模拟。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高压气体密封检测用压力可调节的辅控系统，可以在有效的安全防护系统下实现高压氢环境服役工况的模拟。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高压气体密封检测用压力可调节的辅控系统，包括：

高压腔环境监控单元9，用于构建高压氢气/氮气密封环境、以及密封件密封性能检测；

氮气管路，分为两路，一路作为氮气置换通路接高压腔环境监控单元9，且该路设置有气控阀A38、减压阀A39和压力表A40，另一路设置有气控阀B36和单向阀B35；

氢气管路，设置有气控阀C33和单向阀C32，与氮气管路的另一路接入氢气/氮气增压通路，氢气/氮气增压通路上依次设置用于对氢气/氮气增压的增压泵处理单元一25和增压泵处理单元二12，并与高压腔环境监控单元9连接，氢气/氮气增压通路在增压泵处理单元一25之前和增压泵处理单元二12之后分别通过带有阀件的卸荷通路连接卸荷口A18；

系统用气控模块8，用于系统中各气控阀件的控制；

增压泵气控模块6，接系统用气控模块8、增压泵处理单元一25、增压泵处理单元二12，分别提供压缩空气源；

驱动空气源预处理单元1，接增压泵气控模块6，为其提供压缩空气供其分流使用。