JP2004286586A - High-pressure gas fatigue testing method and apparatus - Google Patents

High-pressure gas fatigue testing method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2004286586A
JP2004286586A JP2003078787A JP2003078787A JP2004286586A JP 2004286586 A JP2004286586 A JP 2004286586A JP 2003078787 A JP2003078787 A JP 2003078787A JP 2003078787 A JP2003078787 A JP 2003078787A JP 2004286586 A JP2004286586 A JP 2004286586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
test
gas
fatigue
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003078787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Miyahara
光雄 宮原
Takeo Kudo
赳夫 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2003078787A priority Critical patent/JP2004286586A/en
Publication of JP2004286586A publication Critical patent/JP2004286586A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure gas fatigue testing method and an apparatus which have the advantages of preventing hydrogen gas from leaking from a gasket between a pressure vessel as a specimen and a pull rod, implementing fatigue test of a material in a short cycle time, evaluating the fatigue characteristics and easily controlling the temperature of the specimen, etc. <P>SOLUTION: When the high-pressure gas fatigue test of the specimen 3 for introducing the gas into the interior is implemented, the specimen 3 is filled with the hydrogen gas at a predetermined pressure within a sealed airtight vessel 1, the airtight vessel 1 is filled with a liquid pressure medium, and the pressure of the liquid pressure medium is changed by a second pressurizing apparatus comprising a cylinder 31 and a piston 32. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部の圧力変動による材料の疲労強度を測定するための方法及び装置に関し、より詳細には、たとえばパイプ等のその内部に加わる気体の圧力による疲労強度を測定するための高圧気体疲労試験方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境に対する負担が発生しない、または少ないいわゆるクリーンエネルギーとして、酸化燃焼した場合に水のみを排出する水素が注目されており、その一実用例として燃料電池が注目されている。
【０００３】
ところで、燃料電池を自動車のエネルギー源として利用する場合には、自動車の走行距離を増加させるために、換言すれば水素補給の頻度を少なくするために、多量の水素を自動車に搭載する必要がある。気体は圧力が増加するに伴ってその容積が減少するため、上記の目的のためにはなるべく高圧の水素ガスを自動車に搭載することが可能になるようにすることが望ましい。また、そのような自動車には従来のガソリンスタンドに代えて水素ガスを供給するための水素スタンドが必要になるが、そのような水素スタンドにおいても、なるべく高圧で水素ガスを貯蔵することが用地の効率的な利用の面からも望ましい。
【０００４】
上述のような燃料電池自動車、水素スタンド等においては、水素ガス貯蔵用の容器、配管、バルブ等が必要になるが、それらの内部は高圧の水素ガス雰囲気に曝されることになると共に、それらの内部での水素ガスの移動、あるいは水素ガスの生産工場から水素スタンドへの輸送等に際しては圧力変動に伴う繰り返し荷重が負荷されるため、疲労損傷、疲労破壊が重要な問題となる。
【０００５】
ところで、高圧の水素ガス雰囲気中においては、材料の疲労強度が大幅に低下する場合があり、燃料電池自動車及び水素スタンドで使用される上述のような水素貯蔵用の容器、配管、バルブ等の材料の高圧水素ガス雰囲気中での疲労特性を予め評価するための試験を行なっておく必要がある。
【０００６】
上述のような高圧水素ガス雰囲気中での疲労特性の試験としては、たとえば特許文献１に記載されているような試験機が従来使用されていた。図５は特許文献１に開示されている従来の試験機の概略の全体構成を示す断面図である。
【０００７】
図５に示す従来の試験機は、耐高圧の密閉容器１中に被試験体３を取り付け、この被試験体３に荷重を負荷するプルロッド６が接続されている。このプルロッド６は密閉容器１の外部に備えられたアクチュエータ１２に連結されており、アクチュエータ１２を駆動することによってプルロッド６を介して被試験体３に荷重を負荷する構成を採っている。そして、プルロッド６が密閉容器１を貫通する部分にはパッキン１４が備えられている。
【０００８】
以上のような構成の特許文献１に開示されている従来の試験機では、被試験体３に対して荷重負荷を繰り返す都度、プルロッド６とパッキン１４とが相対的に摺動する。このため、密閉容器１中に高圧ガスを充填してその高圧ガス中で材料（被試験体３）の疲労試験を行なう場合には、パッキン１４のプルロッド６との摺動部分から密閉容器１外へガスが漏洩するという問題があった。特に、水素ガスは分子量が比較的小さいため、他の分子量が比較的大きい気体に比して、微小な空隙からも漏洩し易い。
【０００９】
従って、（１） 試験雰囲気（密閉容器１内部の環境）として水素のような微小な空隙からも漏洩し易い気体を使用する場合、（２） 密閉容器１の内部のガス圧を著しく高くした場合、（３） 疲労試験の際に荷重の繰り返し周期を短くした場合、等にはパッキン１４の部分からの密閉容器１外部へのガスの漏洩が顕著となり、試験の主要条件である密閉容器１の内部の圧力を維持することが困難になる。また、密閉容器１の内部に水素ガスを注入した場合には、水素ガスは極めて引火性、爆発性が高いため、水素ガスが密閉容器１の外部へ漏洩することは安全上の観点からも好ましいとは言い難い。
【００１０】
上述のような特許文献１に開示されている密閉容器（圧力容器）とプルロッドとを使用しない疲労試験方法として非特許文献１に記載されているような試験方法も知られている。図６は非特許文献１に記載されている試験方法を説明するための試験装置の模式図、図７はその要部の縦断面図である。
【００１１】
この図６に示す従来の試験方法では、図７に示すような管状の被試験体３を試験対象とし、この被試験体３の軸方向の両端を固定治具２、４で固定し、一端側の固定治具４に開口されているガス注入穴７に接続された配管５を介して水素ガスを加減圧することにより、被試験体３の内部の水素ガスの圧力を変動させる構成を採っている。
【００１２】
そして、被試験体３の内部の水素ガスの圧力を図８の波形図に示すように、周期的に変動させることにより、試験対象である管状の被試験体３の疲労試験を行なう。このような非特許文献１に記載された試験方法では、実配管の使用条件に近い負荷条件、即ち鋼管内の水素ガスの圧力の変動という条件下において疲労特性の評価が可能である。
【００１３】
しかし、この非特許文献１に記載されている方法では、被試験体３内部の気体の圧力を変動させる、具体的には配管５を介して被試験体３の内部の水素ガスを加減圧する増圧機の能力上の制約から、サイクルタイム、即ち疲労試験の１サイクルに要する時間を短縮することが困難であるという問題があった。具体的には、非特許文献１に記載されている方法では図８の波形図に示されているように、最高圧力が２００ｂａｒ（約２０ＭＰａ）の試験を実施するために、１サイクルタイムに ３６０秒を要している。
【００１４】
しかし、近年において実用化が進められている燃料電池自動車に搭載されている水素ガスの圧力は約３５ＭＰａ であり、更に将来的には燃料電池自動車の走行距離を増大させるために７０ＭＰａ 以上の高圧水素ガスが必要になると予想されている。また、米国では既に７０ＭＰａ の車載用の水素貯蔵タンクの開発に成功したとの報道もあることから、そのような高圧の水素ガス雰囲気中において図６に示すような試験方法を実施する場合には、図８に示す例のような ３６０秒よりも大幅に長いサイクルタイムが必要になることは避けられない。このため、非特許文献１に記載されている図６に示すような従来の試験方法による場合には、疲労試験全体の所要時間が著しく長くなるという問題が生じる。
【００１５】
以下、このような従来技術の内圧を変動させる構成を示す模式図を参照してより詳細に説明する。図９では、被試験体３の内部圧力を変動させるために、配管５にシリンダ８が接続されており、ピストン９の往復移動によりシリンダ８内の水素ガスを配管５を介して被試験体３の内部を加減圧するようにした増圧機を使用している。
【００１６】
図９（ａ） は被試験体３の内部圧力が比較的低圧である場合の状態を示している。即ち、増圧機のピストン９が後退位置にあってシリンダ８内の容積が大きいため、シリンダ８、配管５、被試験体３それぞれの内部の容積の総計が大きくなっており、従って全体的に水素ガスの圧力は低く、被試験体３の内部の水素ガスの圧力も低くなっている。
【００１７】
これに対して、図９（ｂ） に示す状態では、水素ガスを加圧するためにピストン９を前進位置へ移動させている。これにより、シリンダ８内の容積が小さくなり、シリンダ８、配管５、被試験体３それぞれの内部の容積の総計が小さくなっており、従って全体的に水素ガスの圧力は高く、被試験体３の内部の水素ガスの圧力も高くなっている。
【００１８】
ところで、水素ガスに限らず、一般的に気体は圧縮性を有しているため、加圧するためには被試験体３、配管５、シリンダ８内の水素ガス全体の体積を小さくする必要があるが、このためにはピストン９の移動量を大きくする必要がある。このピストン９の移動量は疲労試験時の最高圧力が高ければ高いほど大きくする必要がある。換言すれば、被試験体３に対して高圧力の内圧疲労試験を行なうためには、ピストン９を高速且つ大移動量で往復移動させる必要がある。しかし、そのような場合には、ピストン９のシリンダ８に対する摺動のためにピストン９の外縁部からの水素ガスの漏洩が著しくなる。このため、高圧力の疲労試験を行なう場合には、ピストン９の移動速度を大きくすることができず、サイクルタイムが必然的に長くならざるを得ない。
【００１９】
更に、上述のようなシリンダ８とピストン９とによる増圧機に代えて、たとえばポンプにより水素ガスを被試験体３の内部へ圧送する方法を採る場合には、上述のようなシリンダ８とピストン９とによる増圧機の場合とは異なり、水素ガスの漏洩の問題は小さくなる。しかし、ポンプによる水素ガスの圧送では急激な圧力増加は望むべくも無いため、よりサイクルタイムが長くなるという問題が生じる。
【００２０】
また図６に示した試験方法では、被試験体の内部の水素ガスの圧力を変動させるために、前述した如く、被試験体の外部の増圧機、試験機の配管部を含む水素ガスの容積を大きく変動させる必要がある。しかし、気体は密閉された状態で容積が変動すると温度も変動するため、水素ガスの容積を変動させた場合には水素ガスの温度を一定に維持することが困難になり、このことは疲労試験中に被試験体の温度を一定に制御することも困難になるという問題を生じさせていた。
【００２１】
【特許文献１】
特開平１０−１９７４３０号公報
【非特許文献１】
エム．ケステン（Ｍ． Ｋｅｓｔｅｎ ），ケー．エフ．ウインドガッセン（ Ｋ．Ｆ．Ｗｉｎｄｇａｓｓｅｎ ）「加圧導管鋼における疲労クラックの開始及び伝播に対する水素ガスの影響」（Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｇａｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｃｒａｃｋｓ ｉｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｖｅｓｓｅｌ Ｓｔｅｅｌｓ）， 電力担体としての水素（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ａｓ ａｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃａｒｒｉｅｒ ） ，１９８３年発行 ｐ．３７８−３８７
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、特許文献１に開示されている試験機では、荷重負荷を繰り返す都度、プルロッドとパッキンとが相対的に摺動するため、高圧ガス中で材料の疲労試験を行なう場合には、パッキンの部分から密閉容器外へのガスの漏洩が生じるという問題があった。また、非特許文献１に記載されている試験方法では、被試験体の内部の気体の圧力を急激に変動させることができないという問題があった。このため、いずれの従来技術においても、サイクルタイムの長大化、ひいては試験に要する全体の時間の長大化を招来するという問題があった。更に、非特許文献１に記載されている試験方法では、水素ガスの温度を一定に維持することが困難であり、このことが疲労試験中の被試験体の温度を一定に制御し難いという問題の原因ともなっていた。
【００２３】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、たとえば７０ＭＰａ を超えるような高圧の水素ガス雰囲気中において、従来技術に見られたような被試験体の圧力容器とプルロッド間のパッキン部分からの水素ガスの漏洩を生じることなく、更に短いサイクルタイムで材料の疲労試験を行なって疲労特性を評価することが可能であり、また更に被試験体の温度制御も容易である、等の利点を有する高圧気体疲労試験方法及び装置の提供を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高圧気体疲労試験方法の第１の発明は、内部に高圧の気体を導入することが可能な被試験体を疲労試験に供する方法であって、試験槽内で、前記被試験体の内部に所定圧力の気体を充填し、前記試験槽内を液体で充填し、前記液体の圧力を変動させることを特徴とする。
【００２５】
このような高圧気体疲労試験方法の第１の発明では、内部に気体を導入することが可能な被試験体の疲労試験を行なう際に、密閉された試験槽内で被試験体の内部に高圧の気体を導入し、更に試験槽内を液体で充填し、この液体の圧力を変動させることにより、被試験体の高圧ガス雰囲気中での疲労試験に相当する試験を行なうことができる。
【００２６】
また本発明に係る高圧気体疲労試験方法の第２の発明は、上述の高圧気体疲労試験方法の第１の発明において、前記被試験体の内部に充填すべき気体の容積を減少させるべく、前記被試験体内に中子を配置することを特徴とする。
【００２７】
このような高圧気体疲労試験方法の第２の発明では、上述の高圧気体疲労試験方法の第１の発明において、被試験体の内部に中子が配置されるので、被試験体の内部に充填すべき気体の容積を減少させ、気体の加圧が容易になる。
【００２８】
また本発明に係る高圧気体疲労試験方法の第３の発明は、上述の高圧気体疲労試験方法の第１又は第２の発明において、前記試験槽内に液体を充填しない状態で、前記被試験体の内部の気体の圧力を変動させることを特徴とする。
【００２９】
このような高圧気体疲労試験方法の第３の発明では、上述の高圧気体疲労試験方法の第１又は第２の発明において、試験槽内に液体を充填しない状態で、被試験体の内部の気体の圧力を変動させることにより、被試験体の内部の圧力を変動させる高圧ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。
【００３０】
また本発明に係る高圧気体疲労試験方法の第４の発明は、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第３のいずれかの発明において、前記試験槽内に充填される液体の温度を調節することにより、前記被試験体の温度を制御することを特徴とする。
【００３１】
このような高圧気体疲労試験方法の第４の発明では、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第３のいずれかの発明において、試験槽内に充填される温度調節が容易な液体の温度を調節することにより、被試験体の温度が制御される。
【００３２】
また本発明に係る高圧気体疲労試験方法の第５の発明は、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第４のいずれかの発明において、前記液体は水又は油であり、前記気体は水素ガスであることを特徴とする。
【００３３】
このような高圧気体疲労試験方法の第５の発明では、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第４のいずれかの発明において、液体として水又は油が使用され、気体としては水素ガスが使用され、高圧ガスとして水素ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。また、液体として水を使用した場合には、被試験体が試験中に疲労破壊して水素ガスと液体とが混合した場合にも、液体が水であるために燃焼することがない。
【００３４】
更に、本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第１の発明は、内部に気体を導入することが可能な被試験体を疲労試験に供する装置であって、前記被試験体を保持する保持手段と、密閉することが可能であり、前記被試験体を内部に収納する試験槽と、前記被試験体内部の気体を前記試験槽の外部から所定圧力に加圧する第１の加圧装置と、前記試験槽内部の液体の圧力を変動させることが可能な第２の加圧装置とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
このような高圧気体疲労試験装置の第１の発明では、内部に気体を導入することが可能な被試験体が保持手段により保持されて密閉することが可能な試験槽の内部に収納され、被試験体内部に導入された気体が試験槽の外部から第１の加圧装置により所定圧力に加圧され、更に試験槽内部に充填された液体の圧力が第２の加圧装置により変動させられることにより、被試験体の高圧ガス雰囲気中に相当する疲労試験が行なえる。
【００３６】
また本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第２の発明は、上述の高圧気体疲労試験装置の第１の発明において、前記第１の加圧装置は、前記被試験体内部の気体の圧力を変動させることが可能であることを特徴とする。
【００３７】
このような高圧気体疲労試験装置の第２の発明では、上述の高圧気体疲労試験装置の第１の発明において、試験槽内に液体を充填しない状態として被試験体の内部に充填した気体の圧力を変動させることにより、被試験体の内部の圧力を変動させる高圧ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。
【００３８】
また本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第３の発明は、上述の高圧気体疲労試験装置の第１又は第２の発明において、前記被試験体は管状であり、前記保持手段は前記管状の被試験体の両端部を密閉して保持するようにしてあることを特徴とする。
【００３９】
このような高圧気体疲労試験装置の第３の発明では、上述の高圧気体疲労試験装置の第１又は第２の発明において、保持手段が管状の被試験体の両端部を密閉して保持する。
【００４０】
また本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第４の発明は、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第３のいずれかの発明において、前記保持手段が、前記試験槽の一部を構成していることを特徴とする。
【００４１】
このような高圧気体疲労試験装置の第４の発明では、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第３のいずれかの発明において、保持手段が試験槽の一部を構成している。
【００４２】
また本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第５の発明は、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第４のいずれかの発明において、前記試験槽内の液体の温度を調節する温度調節手段を更に備えたことを特徴とする。
【００４３】
このような高圧気体疲労試験装置の第５の発明では、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第４のいずれかの発明において、試験槽内に充填される比較的温度調整が容易な液体の温度が温度調節手段により調節されることにより、被試験体の温度が制御される。
【００４４】
また本発明に係る高圧気体疲労試験装置の第６の発明は、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第５のいずれかの発明において、前記液体は水又は油であり、前記気体は水素ガスであることを特徴とする。
【００４５】
このような高圧気体疲労試験装置の第６の発明では、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第５のいずれかの発明において、液体として水又は油が使用され、気体としては水素ガスが使用され、高圧ガスとして水素ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。また、液体として水を使用した場合には、被試験体が試験中に疲労破壊して水素ガスと液体とが混合した場合にも、液体が水であるために燃焼することがない。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００４７】
図１は本発明に係る高圧気体疲労試験方法の原理を説明するための模式図である。密閉容器１には、圧力媒体としてたとえば水または適宜の特性の油等の液体が満たされており、液体配管１０を介しての密閉容器１の内部への液体の出し入れにより、密閉容器１の内部の圧力を変動させることができるようになっている。
【００４８】
密閉容器１の内部には管状の被試験体３が置かれている。この被試験体３は両端部の開口がそれぞれ固定治具２、４で密閉されており、一端側の固定治具４には、被試験体３の内部へ水素ガスを供給するための配管５が接続されている。なお、配管５は密閉容器１を貫通してその外部へ通じている。
【００４９】
このような図１に示す構成において、被試験体３の内部には配管５を介して水素ガスが導入されて所定圧力に維持されており、液体配管１０を介して液体の圧力媒体を密閉容器１の内部へ出し入れすることにより、白抜き矢符にて示すように被試験体３に繰り返し荷重が負荷される。この液体の圧力媒体による被試験体３に対する繰り返し荷重が、被試験体３の内部の矢符にて示すような水素ガスの圧力変動による被試験体３に対する繰り返し荷重に相当する。
【００５０】
このように、内部に所定圧力の水素ガスを満たされた被試験体３を液体の圧力媒体を満たした密閉容器１内に置くことにより、被試験体３の内部の水素ガスの圧力を高圧で一定に維持することが比較的容易になる。従って、被試験体３の内部の水素ガスの圧力を高圧で一定に維持した状態で、液体の圧力媒体を加圧して被試験体３に外圧を負荷し、この外圧を変動させることにより、被試験体３の内表面に繰り返し応力を負荷することが可能になる。
【００５１】
液体は気体とは異なり、非圧縮性の流体であるため、わずかな体積の変化によっても大きな圧力変動を生じさせることが可能である。更に、前述の図９に示したようなシリンダとピストンとによる増圧機を使用する場合においても、ピストンのシリンダとの摺動部分からの液体の圧力媒体の漏洩は、液体の分子の大きさから水素ガスの場合に比して問題にならない程度に僅少である。従って、液体の圧力媒体を使用することによりピストンを高速で往復移動させることが可能になり、このことが高速で圧力変動を繰り返し発生させることを可能にし、更には疲労試験のサイクルタイムを大幅に短縮することを可能にする。
【００５２】
また、大きな体積変化を生じる際にそれに伴って大きな温度変化も生じる気体の場合に比して、圧力媒体である液体（水または油）の温度の制御は非常に容易であることは言うまでもなく、更に熱伝導率の面からも急激な温度変動を生じない。従って、液体の圧力媒体の温度を制御することにより、疲労試験中の被試験体３の温度の制御も容易に可能になる。
【００５３】
更に、管状の被試験体３においては、高圧水素ガス雰囲気に曝されている内表面側から疲労亀裂が発生した場合には外表面側へ貫通するのが一般的である。このような事態が生じた場合には、被試験体３の外側の液体の圧力媒体と被試験体３の内側の水素ガスとが接触し、混合することになるが、圧力媒体として水を使用するか、または水素と接触しても安定で、燃焼したり爆発したりすることがない油等の液体を使用することにより、被試験体３の内部から外部へ漏洩した水素ガスの引火、爆発等の危険性を考慮する必要がなくなる。
【００５４】
次に、上述のような原理の本発明の高圧気体疲労試験方法を実施するための装置の具体的な構成例について説明する。
【００５５】
図２は上述のような本発明の高圧気体疲労試験方法を実施するための装置、即ち本発明の高圧気体疲労試験装置の概略の全体構成を示す断面図である。図２に示す例では、固定治具２、４間に直接、底板２１、天板２２及び図示しない側板を固定することにより、密閉容器１を構成している。なお、底板２１、天板２２及び図示しない側板は、図２に示す例では、両固定治具２、４間に挟まれた状態で両固定治具２、４をボルトナットで締め付けるようにしているが、他の構成でもよいことはいうまでもない。
【００５６】
なお、安全性を考慮して密閉容器１全体を覆うようにした容器を設けることとしてもよい。また、密閉容器１を別途用意し、その底板に両固定治具２、４を対向させて立てた状態で取り付ける構成としてもよいことはいうまでもない。更には、底板２１、天板２２及び側板を一体的な円筒形状とし、その両端の開口部に両固定治具２、４を固定するような構成を採ることも勿論可能である。
【００５７】
両固定治具２、４間には管状の被試験体３が固定され、その両端部の開口がそれぞれ固定治具２、４により密閉される。具体的には、被試験体３の両端部にはそれぞれ、内周が管状の被試験体３の外周と同寸で外周にネジを切ったフランジ２Ｆ、４Ｆが溶接されており、両固定治具２、４には両フランジ２Ｆ、４Ｆの外周に切られたネジと螺合するネジが内周に切られた円形で適宜の深さの螺合穴２Ｈ、４Ｈが設けられている。
【００５８】
従って、被試験体３は、その両端部にそれぞれフランジ２Ｆ、４Ｆが溶接された後、両固定治具２、４に設けられている螺合穴２Ｈ、４Ｈに螺入されることにより密封される。なお、図２に示す例では密封を完全にすべく、リング状のシール材２Ｓ、４Ｓが両螺合穴２Ｈ、４Ｈの底部と両フランジの先端部との間に挟み込まれている。なお、被試験体３として試験に供される管状の素材が十分な肉厚を有する場合には、管状の素材の両端部に機械加工によってフランジ２Ｆ、４Ｆが一体成形された被試験体３を使用することも可能である。
【００５９】
なお、一方の側の固定治具４は水素ガスを被試験体３の内部へ圧送するための配管５が接続されており、この配管５の一端が螺合穴４Ｈの底部に開口している。配管５の他端はシリンダ８と接続されている。このシリンダ８はピストン９の往復移動により水素ガスを加減圧することにより、配管５を通じて被試験体３の内部の水素ガスの圧力を変動させることが可能である。なお、シリンダ８及びピストン９により第１の加圧装置が構成されている。
【００６０】
一方、密閉容器１の天板２２には配管１０が貫通して取り付けられており、この配管１０はシリンダ３１に接続されている。このシリンダ３１はピストン３２の往復移動により液体の圧力媒体を配管１０を通じて密閉容器１の内部へ出し入れすることにより、密閉容器１の内部の圧力媒体の圧力を変動させることが可能である。なお、シリンダ３１及びピストン３２により第２の加圧装置が構成される。
【００６１】
１３は密閉容器１の底板２１、天板２２及び図示しない側板を捲回するようにして設けられている温度調節器であり、直接的には液体の圧力媒体の温度調節を目的としているが、実際には液体の圧力媒体の温度調節を行なうことにより被試験体３の温度を制御することを目的としている。
【００６２】
この温度調節器１３は、たとえば電気ヒータの利用が容易である。但し、温度調節器１３として液体を循環させるタイプの装置を利用すれば、液体の圧力媒体を任意の温度に調節することが可能になるので、試験を室温よりも低温の環境で行なう必要があるような場合には低温の液体を循環させ、試験を室温よりも高温の環境で行なう必要があるような場合には高温の液体を循環させればよい。なお、温度調節器１３は図２に示したような位置ではなく、たとえば配管１０に取り付けてもよい。
【００６３】
また、１４は管状の被試験体３の内部に置かれる中子である。この中子１４は、被試験体３の内部に充填する必要がある水素ガスの容積を極力減少させるために利用される。即ち、被試験体３の内部に中子１４を置くことにより、被試験体３の内部に充填する必要がある水素ガスの容積が減少するので、水素ガスの必要量が少なくなり、このことにより被試験体３の内部の水素ガスの圧力を高圧で一定に維持することが更に容易になる。
【００６４】
なお、図２に示した構成においては、水素ガスの増圧機及び液体の圧力媒体の増圧機共にシリンダとピストンとの組み合せによる構成としたが、他の方式の、たとえばポンプ方式の増圧機を使用してもよいことは言うまでもない。
【００６５】
以上のような構成の本発明の試験装置においては図３及び図４にそれぞれ被試験体３の内圧及び外圧の圧力変動の例の波形図を示すように、以下のような二通りの試験を行なうことが可能である。即ち、図３に示すように、内圧（被試験体３の内部の水素ガスの圧力）を一定とし、外圧（被試験体３の外部の液体の圧力媒体の圧力）を変動させることにより、比較的短いサイクルタイムで多数回の繰り返し数の疲労試験を長寿命領域に対して行なうことが可能である。
【００６６】
これに対して、図４に示すように、被試験体３の外部の液体の圧力媒体を除去して外圧を負荷せずに、内圧（被試験体３の内部の水素ガスの圧力）を変動させることにより、比較的長いサイクルタイムで少数回の繰り返し数の疲労試験を低寿命領域に対して行なうことも可能である。
【００６７】
なお、上述の実施の形態では、圧力媒体としての液体の圧力を周期的に変動させる例について説明したが、圧力媒体としての液体の圧力をたとえばランダムに変動させたり、または実装置の圧力変動をシミュレーションして変動させて試験を行なうことも勿論可能である。
【００６８】
なお、上述の実施の形態においては、被試験体３の内部に水素ガスを充填しているが、他のガスを充填することにより、そのガスの特性に応じた高圧気体疲労試験を行なうことが可能になることはいうまでもない。
【００６９】
【発明の効果】
以上に詳述したように、高圧気体疲労試験方法の第１の発明によれば、内部に気体を導入することが可能な被試験体の高圧気体疲労試験を行なう際に、密閉された試験槽内で被試験体の内部に所定圧力の気体を充填し、更に試験槽内を液体で充填し、この液体の圧力を変動させるので、圧縮性の気体とは異なり、非圧縮性の液体は比較的高頻度で圧力変動させることが可能であるため、短いサイクルタイムで材料の疲労試験を行なって疲労特性を評価することが可能になる。
【００７０】
また高圧気体疲労試験方法の第２の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験方法の第１の発明において、被試験体の内部に中子が配置されるので、被試験体の内部に充填すべき気体の容積が減少し、このために被試験体の内部の気体の圧力変動及びそれに伴う温度変化の影響を受け難くなる。
【００７１】
また高圧気体疲労試験方法の第３の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験方法の第１又は第２の発明において、試験槽内に液体を充填しない状態で、被試験体の内部に充填した気体の圧力を変動させることにより、被試験体の内部の高圧ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。
【００７２】
また高圧気体疲労試験方法の第４の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第３のいずれかの発明において、試験槽内に充填される液体の温度を調節することにより、被試験体の温度の制御を容易に行なうことが、即ち被試験体の温度を一定に制御することが容易に可能になる。
【００７３】
また高圧気体疲労試験方法の第５の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験方法の第１乃至第４のいずれかの発明において、液体として水が使用されるか、または水素と接触しても安定で、燃焼したり爆発したりすることがない油等の液体が使用され、気体としては水素ガスが使用されるので、水素ガスが通流する燃料電池及び燃料電池に水素ガスを供給する水素ガススタンド等において必要になる水素貯蔵用の容器、配管、バルブ等の内部の高圧ガス雰囲気中での疲労試験を行なうことが容易に可能になると共に、試験中に被試験体の内部から外部へ万一水素ガスが漏洩したとしても引火、爆発等の危険性がなくなる。
【００７４】
更に、高圧気体疲労試験装置の第１の発明によれば、内部に気体を導入することが可能な被試験体の高圧気体疲労試験を行なう際に、密閉された試験槽内で被試験体の内部に所定圧力の気体を充填し、更に試験槽内を液体で充填し、この液体の圧力を変動させるので、圧縮性の気体とは異なり、非圧縮性の液体は比較的高頻度で圧力変動させることが可能であるため、短いサイクルタイムで材料の疲労試験を行なって疲労特性を評価することが可能になる。
【００７５】
また高圧気体疲労試験装置の第２の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験装置の第１の発明において、試験槽内に液体を充填しない状態として、被試験体の内部に充填した気体の圧力を変動させることにより、被試験体の内部の高圧ガス雰囲気中での疲労試験が行なえる。
【００７６】
また高圧気体疲労試験装置の第３の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験装置の第１又は第２の発明において、保持手段が管状の被試験体の両端部を密閉して保持するので、管状の材料を被試験体として高圧ガス雰囲気中での疲労試験を行なうことが容易に可能になる。
【００７７】
また高圧気体疲労試験装置の第４の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第３のいずれかの発明において、保持手段に試験槽の一部を構成させることにより、装置の構成が簡略化される。
【００７８】
また高圧気体疲労試験装置の第５の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第４のいずれかの発明において、試験槽内に充填される液体の温度を調節することにより、被試験体の温度の制御を容易に行なうことが、即ち被試験体の温度を一定に制御することが容易に可能になる。
【００７９】
また高圧気体疲労試験装置の第６の発明によれば、上述の高圧気体疲労試験装置の第１乃至第５のいずれかの発明において、液体として水が使用されるか、または水素と接触しても安定で、燃焼したり爆発したりすることがない油等の液体が使用され、気体としては水素ガスが使用されるので、水素ガスが通流する燃料電池及び燃料電池に水素ガスを供給する水素ガススタンド等において必要になる水素貯蔵用の容器、配管、バルブ等の内部の高圧ガス雰囲気中での疲労試験を行なうことが容易に可能になると共に、試験中に被試験体の内部から外部へ万一水素ガスが漏洩したとしても引火、爆発等の危険性がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高圧気体疲労試験方法の原理を説明するための模式図である。
【図２】本発明の高圧気体疲労試験装置の概略の全体構成を示す断面図である。
【図３】本発明の試験装置において行なわれる疲労試験の際の被試験体の内圧及び外圧の圧力変動の例を示す波形図である。
【図４】本発明の試験装置において行なわれる疲労試験の際の被試験体の内圧の圧力変動の例を示す波形図である。
【図５】従来の試験機の概略の全体構成を示す断面図である。
【図６】従来の試験方法を説明するための試験装置の模式図である。
【図７】図６に示した試験装置の要部の縦断面図である。
【図８】従来の試験方法における被試験体の内部の水素ガスの圧力の変動を示す波形図である。
【図９】従来技術の内圧を変動させる構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 固定治具
３ 被試験体
４ 固定治具
８ シリンダ
９ ピストン
１３ 温度調節器
１４ 中子
３１ シリンダ
３２ ピストン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the fatigue strength of a material due to internal pressure fluctuations, and more particularly to a high-pressure gas fatigue for measuring the fatigue strength due to the pressure of a gas applied to the inside thereof, such as a pipe. The present invention relates to a test method and an apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, hydrogen, which emits only water when oxidized and burned, has attracted attention as so-called clean energy that does not cause or cause a burden on the environment, and a fuel cell has attracted attention as a practical example thereof.
[0003]
By the way, when a fuel cell is used as an energy source of a vehicle, it is necessary to mount a large amount of hydrogen on the vehicle in order to increase the mileage of the vehicle, in other words, to reduce the frequency of hydrogen supply. . Since the volume of the gas decreases as the pressure increases, it is desirable for the above-mentioned purpose to make it possible to mount high-pressure hydrogen gas on the vehicle as much as possible. In addition, such vehicles require a hydrogen station for supplying hydrogen gas instead of a conventional gas station, and even in such a hydrogen station, it is necessary to store hydrogen gas at a high pressure as much as possible. It is desirable from the viewpoint of efficient use.
[0004]
In a fuel cell vehicle, a hydrogen station, and the like as described above, a container, a pipe, a valve, and the like for storing hydrogen gas are required, and the inside thereof is exposed to a high-pressure hydrogen gas atmosphere, and During the transfer of hydrogen gas inside the cell, or the transport of hydrogen gas from a production plant to a hydrogen station, a repeated load is applied due to pressure fluctuations, so that fatigue damage and fatigue fracture become important problems.
[0005]
By the way, in a high-pressure hydrogen gas atmosphere, the fatigue strength of the material may be significantly reduced, and the materials for hydrogen storage containers, pipes, valves and the like used in fuel cell vehicles and hydrogen stands as described above. It is necessary to conduct a test for evaluating the fatigue characteristics in a high-pressure hydrogen gas atmosphere in advance.
[0006]
As a test of the fatigue characteristics in a high-pressure hydrogen gas atmosphere as described above, for example, a tester described in Patent Document 1 has been conventionally used. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of a conventional testing machine disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.
[0007]
In the conventional testing machine shown in FIG. 5, a DUT 3 is mounted in a high-pressure-resistant sealed container 1 and a pull rod 6 for applying a load to the DUT 3 is connected. The pull rod 6 is connected to an actuator 12 provided outside the sealed container 1, and the actuator 12 is driven to apply a load to the DUT 3 via the pull rod 6. A packing 14 is provided at a portion where the pull rod 6 penetrates the closed container 1.
[0008]
In the conventional testing machine disclosed in Patent Document 1 having the above-described configuration, the pull rod 6 and the packing 14 slide relatively each time the load is repeatedly applied to the DUT 3. For this reason, when the high-pressure gas is filled in the closed container 1 and a material (test object 3) fatigue test is performed in the high-pressure gas, the packing 14 slides from the sliding portion with the pull rod 6 to the outside of the closed container 1. There was a problem that gas leaked. In particular, hydrogen gas has a relatively small molecular weight, and thus is more likely to leak from minute voids than other gases having a relatively large molecular weight.
[0009]
Therefore, (1) When a gas that easily leaks from a minute gap such as hydrogen is used as the test atmosphere (the environment inside the closed vessel 1), (2) When the gas pressure inside the closed vessel 1 is significantly increased (3) When the repetition cycle of the load is shortened during the fatigue test, for example, gas leakage from the packing 14 to the outside of the closed container 1 becomes remarkable, and the closed container 1 which is a main condition of the test is used. It becomes difficult to maintain the internal pressure. Further, when hydrogen gas is injected into the closed container 1, since hydrogen gas is extremely flammable and explosive, it is preferable from the viewpoint of safety that the hydrogen gas leaks to the outside of the closed container 1. Hard to say.
[0010]
A test method described in Non-Patent Document 1 is also known as a fatigue test method without using a closed container (pressure container) and a pull rod disclosed in Patent Document 1 as described above. FIG. 6 is a schematic view of a test apparatus for explaining a test method described in Non-Patent Document 1, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part thereof.
[0011]
In the conventional test method shown in FIG. 6, a tubular test object 3 as shown in FIG. 7 is to be tested, and both ends of the test object 3 in the axial direction are fixed by fixing jigs 2 and 4, and one end is formed. A configuration is adopted in which the pressure of the hydrogen gas inside the device under test 3 is changed by increasing and decreasing the pressure of the hydrogen gas through the pipe 5 connected to the gas injection hole 7 opened in the fixing jig 4 on the side. ing.
[0012]
Then, the pressure of the hydrogen gas inside the test object 3 is periodically changed as shown in the waveform diagram of FIG. 8, thereby performing a fatigue test of the tubular test object 3 to be tested. According to the test method described in Non-Patent Document 1, it is possible to evaluate fatigue characteristics under a load condition close to a use condition of an actual pipe, that is, a condition of a change in pressure of hydrogen gas in a steel pipe.
[0013]
However, in the method described in Non-Patent Document 1, the pressure of the gas inside the test object 3 is changed, and more specifically, the hydrogen gas inside the test object 3 is pressurized and depressurized via the pipe 5. There is a problem that it is difficult to reduce the cycle time, that is, the time required for one cycle of the fatigue test, due to the restriction on the capacity of the booster. Specifically, in the method described in Non-Patent Document 1, as shown in a waveform diagram of FIG. 8, a test is performed at a maximum pressure of 200 bar (about 20 MPa), so that 360 cycles are performed in one cycle time. It takes seconds.
[0014]
However, the pressure of hydrogen gas mounted on fuel cell vehicles that have been put into practical use in recent years is about 35 MPa, and in the future, in order to increase the mileage of fuel cell vehicles, high-pressure hydrogen of 70 MPa or more is required. It is expected that gas will be required. In the United States, it has been reported that a 70 MPa on-board hydrogen storage tank has already been successfully developed. Therefore, when the test method shown in FIG. 6 is performed in such a high-pressure hydrogen gas atmosphere, Inevitably, a cycle time much longer than 360 seconds is required as in the example shown in FIG. Therefore, in the case of the conventional test method as shown in FIG. 6 described in Non-Patent Document 1, there is a problem that the time required for the entire fatigue test becomes extremely long.
[0015]
Hereinafter, a more detailed description will be given with reference to a schematic diagram showing a configuration for varying the internal pressure of the related art. In FIG. 9, a cylinder 8 is connected to the pipe 5 to fluctuate the internal pressure of the DUT 3, and hydrogen gas in the cylinder 8 is transferred through the pipe 5 by reciprocation of the piston 9. A pressure intensifier is used to increase and decrease the pressure inside.
[0016]
FIG. 9A shows a state in which the internal pressure of the DUT 3 is relatively low. That is, since the piston 9 of the pressure intensifier is at the retracted position and the volume inside the cylinder 8 is large, the total volume inside each of the cylinder 8, the pipe 5, and the test object 3 is large, and therefore the hydrogen The pressure of the gas is low, and the pressure of the hydrogen gas inside the test object 3 is also low.
[0017]
On the other hand, in the state shown in FIG. 9B, the piston 9 is moved to the forward position to pressurize the hydrogen gas. As a result, the volume inside the cylinder 8 is reduced, and the total volume inside the cylinder 8, the pipe 5, and the test object 3 is reduced. The pressure of hydrogen gas inside is also high.
[0018]
By the way, not only hydrogen gas but also gas generally has compressibility. Therefore, in order to pressurize, it is necessary to reduce the whole volume of the hydrogen gas in the test object 3, the pipe 5, and the cylinder 8. However, for this purpose, it is necessary to increase the amount of movement of the piston 9. The amount of movement of the piston 9 needs to be increased as the maximum pressure during the fatigue test increases. In other words, in order to perform a high-pressure internal pressure fatigue test on the DUT 3, it is necessary to reciprocate the piston 9 at high speed and with a large amount of movement. However, in such a case, the leakage of hydrogen gas from the outer edge of the piston 9 becomes significant due to the sliding of the piston 9 with respect to the cylinder 8. For this reason, when performing a high-pressure fatigue test, the moving speed of the piston 9 cannot be increased, and the cycle time is inevitably increased.
[0019]
Further, in the case where a method of pumping hydrogen gas into the test object 3 by a pump is adopted instead of the pressure intensifier using the cylinder 8 and the piston 9 as described above, for example, Unlike the case of the pressure intensifier, the problem of hydrogen gas leakage is reduced. However, when the hydrogen gas is pumped by a pump, a sudden increase in pressure is not expected, and thus a problem occurs that the cycle time becomes longer.
[0020]
In addition, in the test method shown in FIG. 6, as described above, in order to change the pressure of the hydrogen gas inside the DUT, as described above, the volume of the hydrogen gas including the pressure intensifier outside the DUT and the piping of the test device Needs to be greatly varied. However, when the volume of the gas changes in a sealed state, the temperature also changes.If the volume of the hydrogen gas changes, it is difficult to maintain the temperature of the hydrogen gas constant. During this process, it has been difficult to control the temperature of the test object at a constant level.
[0021]
[Patent Document 1]
JP-A-10-197430
[Non-patent document 1]
M. M. Kesten, K. F. Windgassen, K. F. Windgassen, "The Effect of Hydrogen Gas on the Initiation and Propagation of Fatigue Crates Reservation, Power of Gas Cracking on the Initiation and Propagation of Fatigue Cracks in Pressurized Pipe Steel." Hydrogen as an Energy Carrier, published in 1983, p. 378-387
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the tester disclosed in Patent Document 1, the pull rod and the packing relatively slide each time the load is repeated, so that when performing a fatigue test of the material in a high-pressure gas, There is a problem in that gas leaks from the packing to the outside of the closed container. Further, the test method described in Non-Patent Document 1 has a problem that the pressure of the gas inside the test object cannot be rapidly changed. For this reason, any of the conventional techniques has a problem that the cycle time is prolonged, and the overall time required for the test is prolonged. Further, in the test method described in Non-Patent Document 1, it is difficult to maintain the temperature of hydrogen gas constant, which makes it difficult to control the temperature of the test object during the fatigue test to be constant. Was also the cause.
[0023]
The present invention has been made in view of the above circumstances and, for example, in a high-pressure hydrogen gas atmosphere exceeding 70 MPa, a packing between a pressure vessel and a pull rod of a test object as seen in the prior art is used. It is possible to evaluate the fatigue characteristics by performing a fatigue test of the material with a shorter cycle time without causing hydrogen gas leakage from the part, and it is also easy to control the temperature of the test object. It is an object of the present invention to provide a high-pressure gas fatigue test method and apparatus having advantages.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
A first invention of a high-pressure gas fatigue test method according to the present invention is a method for subjecting a test object into which a high-pressure gas can be introduced to a fatigue test, wherein the test object is provided in a test tank. Is filled with a gas of a predetermined pressure, the test tank is filled with a liquid, and the pressure of the liquid is changed.
[0025]
In the first invention of such a high-pressure gas fatigue test method, when performing a fatigue test of a test object into which a gas can be introduced, a high-pressure gas fatigue test is performed inside the test sample in a closed test tank. By introducing the above gas and further filling the inside of the test tank with a liquid and fluctuating the pressure of the liquid, a test equivalent to a fatigue test of the test object in a high-pressure gas atmosphere can be performed.
[0026]
Further, a second invention of the high-pressure gas fatigue test method according to the present invention is the first invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, wherein the pressure of the gas to be filled into the test object is reduced. The method is characterized in that a core is arranged in a test object.
[0027]
In the second invention of such a high-pressure gas fatigue test method, in the first invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, since the core is arranged inside the test object, the inside of the test object is filled. The volume of the gas to be reduced is reduced, and the pressurization of the gas becomes easier.
[0028]
A third invention of the high-pressure gas fatigue test method according to the present invention is the first or second invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, wherein the test object is filled with no liquid in the test tank. Is characterized in that the pressure of the gas inside is varied.
[0029]
According to the third invention of such a high-pressure gas fatigue test method, in the first or second invention of the above-described high-pressure gas fatigue test method, the gas inside the test object is filled without filling the test tank with a liquid. By changing the pressure, a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere in which the pressure inside the test object is changed can be performed.
[0030]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a high-pressure gas fatigue test method according to any one of the first to third aspects of the above-described high-pressure gas fatigue test method, wherein the temperature of the liquid filled in the test tank is adjusted. In this case, the temperature of the test object is controlled.
[0031]
According to the fourth invention of such a high-pressure gas fatigue test method, in any one of the first to third inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test method, the temperature of the liquid filled in the test tank, which can be easily adjusted in temperature, is adjusted. The temperature of the device under test is controlled by adjusting.
[0032]
According to a fifth invention of the high-pressure gas fatigue test method according to the present invention, in any one of the first to fourth inventions of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, the liquid is water or oil, and the gas is hydrogen. It is a gas.
[0033]
In the fifth invention of such a high-pressure gas fatigue test method, in any of the first to fourth inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test method, water or oil is used as a liquid, and hydrogen gas is used as a gas. It is used and can perform a fatigue test in a hydrogen gas atmosphere as a high-pressure gas. In addition, when water is used as the liquid, even when the test object undergoes fatigue fracture during the test and the hydrogen gas and the liquid are mixed, the liquid does not burn because the liquid is water.
[0034]
Further, a first invention of a high-pressure gas fatigue test device according to the present invention is a device for subjecting a device under test capable of introducing a gas to a fatigue test, wherein a holding means for holding the device under test And a test tank that can be hermetically sealed and accommodates the test object therein, and a first pressurizing device that pressurizes the gas inside the test object to a predetermined pressure from outside the test tank, A second pressurizing device capable of changing the pressure of the liquid inside the test tank.
[0035]
In the first invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, a test object into which a gas can be introduced is housed in a test tank which can be held and sealed by holding means, and The gas introduced into the test body is pressurized from the outside of the test tank to a predetermined pressure by the first pressurizing device, and the pressure of the liquid filled in the test tank is changed by the second pressurizing device. Thereby, a fatigue test corresponding to the test object in a high-pressure gas atmosphere can be performed.
[0036]
According to a second invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus according to the present invention, in the first invention of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, the first pressurizing apparatus reduces the pressure of the gas inside the device under test. It is characterized in that it can be varied.
[0037]
According to a second invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, in the first invention of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, the pressure of the gas filled inside the test object is set such that the test tank is not filled with the liquid. The fatigue test can be performed in a high-pressure gas atmosphere in which the pressure inside the test object is changed by changing the pressure.
[0038]
Further, a third invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus according to the present invention is the first or second invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test apparatus, wherein the test object has a tubular shape, and the holding means has the tubular shape. It is characterized in that both ends of the test object are sealed and held.
[0039]
In a third invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, in the first or second invention of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, the holding means seals and holds both ends of the tubular test object.
[0040]
A fourth invention of a high-pressure gas fatigue test apparatus according to the present invention is the high-pressure gas fatigue test apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the holding means forms a part of the test tank. It is characterized by doing.
[0041]
In the fourth invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, in any of the first to third inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, the holding means forms a part of a test tank.
[0042]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-pressure gas fatigue test apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, wherein a temperature of the liquid in the test tank is adjusted. It is characterized by further comprising means.
[0043]
According to the fifth invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, in any one of the first to fourth inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, the liquid filled in the test tank and whose temperature is relatively easy to adjust is provided. Is adjusted by the temperature adjusting means, thereby controlling the temperature of the test object.
[0044]
A sixth invention of a high-pressure gas fatigue test apparatus according to the present invention is the high-pressure gas fatigue test apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein the liquid is water or oil, and the gas is hydrogen. It is a gas.
[0045]
In the sixth invention of such a high-pressure gas fatigue test apparatus, in any of the first to fifth inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, water or oil is used as a liquid, and hydrogen gas is used as a gas. It is used and can perform a fatigue test in a hydrogen gas atmosphere as a high-pressure gas. In addition, when water is used as the liquid, even when the test object undergoes fatigue fracture during the test and the hydrogen gas and the liquid are mixed, the liquid does not burn because the liquid is water.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
[0047]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of the high-pressure gas fatigue test method according to the present invention. The closed container 1 is filled with a liquid such as water or oil having appropriate characteristics as a pressure medium, and the inside of the closed container 1 is brought into and out of the closed container 1 through a liquid pipe 10. Can be varied.
[0048]
A tubular test object 3 is placed inside the closed container 1. The test piece 3 is closed at both ends with fixing jigs 2 and 4, respectively. The fixing jig 4 at one end has a pipe 5 for supplying hydrogen gas to the inside of the test piece 3. Is connected. The pipe 5 penetrates through the closed vessel 1 and communicates with the outside.
[0049]
In the configuration shown in FIG. 1, hydrogen gas is introduced into the DUT 3 through a pipe 5 and maintained at a predetermined pressure, and a liquid pressure medium is sealed through a liquid pipe 10 into a closed container. As a result, a load is repeatedly applied to the DUT 3 as shown by white arrows. The repetitive load on the DUT 3 by the liquid pressure medium corresponds to the repetition load on the DUT 3 due to the pressure fluctuation of the hydrogen gas as indicated by an arrow inside the DUT 3.
[0050]
As described above, by placing the device under test 3 filled with hydrogen gas at a predetermined pressure in the closed container 1 filled with a liquid pressure medium, the pressure of the hydrogen gas inside the device under test 3 is increased at a high pressure. It is relatively easy to maintain constant. Therefore, while the pressure of the hydrogen gas inside the DUT 3 is maintained at a constant high pressure, the liquid pressure medium is pressurized to apply an external pressure to the DUT 3, and the external pressure is varied to thereby change the DUT. The stress can be repeatedly applied to the inner surface of the test body 3.
[0051]
Since liquids are incompressible fluids, unlike gases, even small changes in volume can cause large pressure fluctuations. Further, even in the case of using the pressure intensifier including the cylinder and the piston as shown in FIG. 9 described above, the leakage of the liquid pressure medium from the sliding portion of the piston with the cylinder depends on the size of the liquid molecules. The amount is so small that it does not cause a problem as compared with the case of hydrogen gas. Therefore, it is possible to reciprocate the piston at a high speed by using a liquid pressure medium, which makes it possible to repeatedly generate pressure fluctuations at a high speed, and further greatly reduces the cycle time of the fatigue test. Enable to shorten.
[0052]
Also, it is needless to say that the temperature of the liquid (water or oil) as the pressure medium is very easy to control, as compared to the case of a gas that causes a large temperature change when a large volume change occurs. Further, no rapid temperature fluctuation occurs in terms of thermal conductivity. Therefore, by controlling the temperature of the liquid pressure medium, it is possible to easily control the temperature of the DUT 3 during the fatigue test.
[0053]
Further, in the case of the tubular test piece 3, when a fatigue crack occurs from the inner surface side exposed to the high-pressure hydrogen gas atmosphere, it generally penetrates to the outer surface side. When such a situation occurs, the liquid pressure medium outside the test object 3 and the hydrogen gas inside the test object 3 come into contact with each other and mix, but water is used as the pressure medium. Or by using a liquid such as oil that is stable even when in contact with hydrogen and does not burn or explode, thereby igniting or exploding hydrogen gas leaking from the inside of the test object 3 to the outside. There is no need to consider the dangers such as
[0054]
Next, a specific configuration example of an apparatus for performing the high-pressure gas fatigue test method of the present invention based on the above principle will be described.
[0055]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a device for performing the above-described high-pressure gas fatigue test method of the present invention, that is, a high-pressure gas fatigue test device of the present invention. In the example shown in FIG. 2, the closed container 1 is configured by directly fixing the bottom plate 21, the top plate 22, and a side plate (not shown) between the fixing jigs 2 and 4. In the example shown in FIG. 2, the bottom plate 21, the top plate 22, and the side plate (not shown) are sandwiched between the fixing jigs 2 and 4 so that the fixing jigs 2 and 4 are tightened with bolts and nuts. However, it goes without saying that other configurations may be used.
[0056]
In addition, it is good also as providing the container which covered the whole airtight container 1 in consideration of safety. Needless to say, the hermetically sealed container 1 may be separately prepared, and the fixing jigs 2 and 4 may be attached to the bottom plate in an upright state. Further, it is of course possible to adopt a configuration in which the bottom plate 21, the top plate 22, and the side plate are formed into an integral cylindrical shape, and the fixing jigs 2, 4 are fixed to the openings at both ends.
[0057]
A tubular test object 3 is fixed between the fixing jigs 2 and 4, and openings at both ends thereof are closed by the fixing jigs 2 and 4, respectively. Specifically, flanges 2F and 4F whose inner circumferences are the same size as the outer circumference of the tubular test body 3 and whose outer circumferences are threaded are welded to both ends of the test body 3, respectively. The tools 2 and 4 are provided with circular screw holes 2H and 4H each having an appropriate depth and having a screw formed on an inner periphery thereof, which is screwed with a screw cut on the outer periphery of both flanges 2F and 4F.
[0058]
Therefore, the test piece 3 is hermetically sealed by being screwed into screw holes 2H, 4H provided in the fixing jigs 2, 4 after the flanges 2F, 4F are welded to both ends thereof. You. In the example shown in FIG. 2, the ring-shaped sealing materials 2S, 4S are sandwiched between the bottoms of the two screw holes 2H, 4H and the front ends of both flanges in order to complete the sealing. When the tubular material to be tested as the DUT 3 has a sufficient thickness, the DUT 3 in which the flanges 2F and 4F are integrally formed at both ends of the tubular material by machining. It is also possible to use.
[0059]
The fixture 4 on one side is connected to a pipe 5 for feeding hydrogen gas into the test object 3 under pressure, and one end of the pipe 5 is open at the bottom of the screw hole 4H. . The other end of the pipe 5 is connected to the cylinder 8. The cylinder 8 can change the pressure of the hydrogen gas inside the test object 3 through the pipe 5 by increasing and decreasing the pressure of the hydrogen gas by the reciprocating movement of the piston 9. Note that a first pressurizing device is constituted by the cylinder 8 and the piston 9.
[0060]
On the other hand, the pipe 10 penetrates and is attached to the top plate 22 of the closed container 1, and the pipe 10 is connected to the cylinder 31. The cylinder 31 can change the pressure of the pressure medium inside the sealed container 1 by moving a liquid pressure medium into and out of the sealed container 1 through the pipe 10 by reciprocating movement of the piston 32. The cylinder 31 and the piston 32 constitute a second pressurizing device.
[0061]
Reference numeral 13 denotes a temperature controller provided so as to wind the bottom plate 21, the top plate 22, and a side plate (not shown) of the closed container 1, and directly aims at temperature control of the liquid pressure medium. In practice, the purpose is to control the temperature of the DUT 3 by adjusting the temperature of the liquid pressure medium.
[0062]
The temperature controller 13 can easily use, for example, an electric heater. However, if a device that circulates a liquid is used as the temperature controller 13, it is possible to adjust the pressure medium of the liquid to an arbitrary temperature. Therefore, it is necessary to perform the test in an environment lower than room temperature. In such a case, a low-temperature liquid may be circulated, and when the test needs to be performed in an environment higher than room temperature, a high-temperature liquid may be circulated. In addition, the temperature controller 13 may be attached to, for example, the pipe 10 instead of the position shown in FIG.
[0063]
Reference numeral 14 denotes a core placed inside the tubular test object 3. The core 14 is used to minimize the volume of hydrogen gas that needs to be charged into the test object 3. That is, by placing the core 14 inside the DUT 3, the volume of the hydrogen gas that needs to be filled inside the DUT 3 is reduced, and the required amount of the hydrogen gas is reduced. It becomes easier to maintain the pressure of the hydrogen gas inside the device under test 3 at a high pressure and constant.
[0064]
In the configuration shown in FIG. 2, both the intensifier for the hydrogen gas and the intensifier for the liquid pressure medium are configured by a combination of a cylinder and a piston. However, another type, for example, a pump type intensifier is used. Needless to say, this may be done.
[0065]
In the test apparatus of the present invention having the above-described configuration, as shown in FIGS. 3 and 4, waveform diagrams of examples of pressure fluctuations of the internal pressure and the external pressure of the test object 3 respectively, the following two tests are performed. It is possible to do. That is, as shown in FIG. 3, the internal pressure (the pressure of the hydrogen gas inside the DUT 3) is kept constant, and the external pressure (the pressure of the liquid pressure medium outside the DUT 3) is varied, thereby making the comparison. It is possible to perform a fatigue test of a large number of repetitions in a long life region with an extremely short cycle time.
[0066]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the internal pressure (the pressure of the hydrogen gas inside the DUT 3) is varied without removing the liquid pressure medium outside the DUT 3 and applying an external pressure. By doing so, it is also possible to perform a fatigue test with a relatively long cycle time and a small number of repetitions in the low life region.
[0067]
In the above-described embodiment, an example in which the pressure of the liquid as the pressure medium is periodically changed has been described. However, for example, the pressure of the liquid as the pressure medium may be changed at random, or the pressure change of the actual device may be changed. Of course, it is also possible to perform a test by changing the simulation.
[0068]
Note that, in the above-described embodiment, the inside of the test object 3 is filled with hydrogen gas, but by filling another gas, it is possible to perform a high-pressure gas fatigue test according to the characteristics of the gas. Needless to say, it becomes possible.
[0069]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first invention of the high-pressure gas fatigue test method, when performing a high-pressure gas fatigue test of a test object into which a gas can be introduced, a closed test tank is used. The inside of the test object is filled with a gas at a predetermined pressure inside the test chamber, and the inside of the test tank is further filled with a liquid, and the pressure of this liquid is changed. Since the pressure can be changed at an extremely high frequency, the fatigue characteristics can be evaluated by performing a fatigue test of the material in a short cycle time.
[0070]
According to the second invention of the high-pressure gas fatigue test method, in the first invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, since the core is arranged inside the test object, the inside of the test object is filled. The volume of the gas to be reduced is reduced, so that it is less susceptible to the pressure fluctuation of the gas inside the test object and the accompanying temperature change.
[0071]
According to the third invention of the high-pressure gas fatigue test method, in the first or second invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, the inside of the test object is filled without filling the liquid in the test tank. By varying the pressure of the applied gas, a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere inside the test object can be performed.
[0072]
According to the fourth invention of the high-pressure gas fatigue test method, in any one of the first to third inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test method, by adjusting the temperature of the liquid filled in the test tank. In addition, the temperature of the device under test can be easily controlled, that is, the temperature of the device under test can be easily controlled to be constant.
[0073]
According to the fifth invention of the high-pressure gas fatigue test method, in any one of the first to fourth inventions of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test method, water is used as a liquid or the liquid is brought into contact with hydrogen. It is also stable and uses liquids such as oil that do not burn or explode, and hydrogen gas is used as the gas, so hydrogen gas is supplied to the fuel cell through which the hydrogen gas flows and to the fuel cell It is possible to easily perform a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere inside a hydrogen storage container, piping, valves, etc., necessary for a hydrogen gas stand, etc. Even if hydrogen gas leaks, there is no danger of ignition or explosion.
[0074]
Further, according to the first invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, when performing a high-pressure gas fatigue test of a test object into which a gas can be introduced, the test sample is tested in a closed test tank. The inside of the test tank is filled with a gas of a predetermined pressure, and the inside of the test tank is further filled with a liquid, and the pressure of the liquid fluctuates. Therefore, it is possible to evaluate a fatigue property by performing a fatigue test of a material in a short cycle time.
[0075]
Further, according to the second invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, in the first invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test apparatus, the state in which the test tank is not filled with the liquid is set so that the gas filled inside the test object is not filled. By varying the pressure, a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere inside the test object can be performed.
[0076]
According to the third invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, in the first or second invention of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test apparatus, since the holding means seals and holds both ends of the tubular test object. Further, it is possible to easily perform a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere using a tubular material as a test object.
[0077]
Further, according to the fourth invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, in any one of the first to third inventions of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test apparatus, the holding means constitutes a part of the test tank, whereby the apparatus is provided. Is simplified.
[0078]
According to the fifth invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, in any of the first to fourth inventions of the above-mentioned high-pressure gas fatigue test apparatus, by adjusting the temperature of the liquid filled in the test tank. In addition, the temperature of the device under test can be easily controlled, that is, the temperature of the device under test can be easily controlled to be constant.
[0079]
According to the sixth invention of the high-pressure gas fatigue test apparatus, in any of the first to fifth inventions of the above-described high-pressure gas fatigue test apparatus, water is used as the liquid or the liquid is brought into contact with hydrogen. It is also stable and uses liquids such as oil that do not burn or explode, and hydrogen gas is used as the gas, so hydrogen gas is supplied to the fuel cell through which the hydrogen gas flows and to the fuel cell It is possible to easily perform a fatigue test in a high-pressure gas atmosphere inside a hydrogen storage container, piping, valves, etc., necessary for a hydrogen gas stand, etc. Even if hydrogen gas leaks, there is no danger of ignition or explosion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of a high-pressure gas fatigue test method according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of a high-pressure gas fatigue test apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a waveform chart showing an example of pressure fluctuation of an internal pressure and an external pressure of a test object at the time of a fatigue test performed in the test apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a waveform chart showing an example of pressure fluctuation of an internal pressure of a test object at the time of a fatigue test performed in the test apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of a conventional testing machine.
FIG. 6 is a schematic diagram of a test apparatus for explaining a conventional test method.
7 is a longitudinal sectional view of a main part of the test apparatus shown in FIG.
FIG. 8 is a waveform chart showing fluctuations in the pressure of hydrogen gas inside a test object in a conventional test method.
FIG. 9 is a schematic view showing a configuration for changing the internal pressure according to the related art.
[Explanation of symbols]
1 closed container
2 Fixing jig
3 DUT
4 Fixing jig
8 cylinders
9 piston
13 Temperature controller
14 core
31 cylinder
32 piston

Claims (11)

内部に高圧の気体を導入することが可能な被試験体を疲労試験に供する方法であって、
試験槽内で、前記被試験体の内部に所定圧力の気体を充填し、
前記試験槽内を液体で充填し、
前記液体の圧力を変動させること
を特徴とする高圧気体疲労試験方法。A method for subjecting a test object capable of introducing a high-pressure gas to a fatigue test therein,
In a test tank, the inside of the test object is filled with a gas of a predetermined pressure,
Filling the test tank with a liquid,
A high-pressure gas fatigue test method, wherein the pressure of the liquid is varied. 前記被試験体の内部に充填すべき気体の容積を減少させるべく、前記被試験体内に中子を配置することを特徴とする請求項１に記載の高圧気体疲労試験方法。2. The high-pressure gas fatigue test method according to claim 1, wherein a core is arranged in the test object so as to reduce the volume of gas to be filled in the test object. 前記試験槽内に液体を充填しない状態で、前記被試験体の内部の気体の圧力を変動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の高圧気体疲労試験方法。3. The high-pressure gas fatigue test method according to claim 1, wherein the pressure of the gas inside the test object is changed while the test tank is not filled with the liquid. 4. 前記試験槽内に充填される液体の温度を調節することにより、前記被試験体の温度を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高圧気体疲労試験方法。The high-pressure gas fatigue test method according to any one of claims 1 to 3, wherein a temperature of the test object is controlled by adjusting a temperature of a liquid filled in the test tank. 前記液体は水又は油であり、前記気体は水素ガスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧気体疲労試験方法。The high-pressure gas fatigue test method according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid is water or oil, and the gas is hydrogen gas. 内部に気体を導入することが可能な被試験体を疲労試験に供する装置であって、
前記被試験体を保持する保持手段と、
密閉することが可能であり、前記被試験体を内部に収納する試験槽と、
前記被試験体内部の気体を前記試験槽の外部から所定圧力に加圧する第１の加圧装置と、
前記試験槽内部の液体の圧力を変動させることが可能な第２の加圧装置と
を備えたことを特徴とする高圧気体疲労試験装置。An apparatus for subjecting a device under test capable of introducing a gas to a fatigue test,
Holding means for holding the test object,
A test tank that can be hermetically sealed and accommodates the device under test,
A first pressurizing device for pressurizing the gas inside the test object from the outside of the test tank to a predetermined pressure;
A high-pressure gas fatigue test device, comprising: a second pressurizing device capable of changing the pressure of the liquid inside the test tank. 前記第１の加圧装置は、前記被試験体内部の気体の圧力を変動させることが可能であることを特徴とする請求項６に記載の高圧気体疲労試験装置。The high-pressure gas fatigue test device according to claim 6, wherein the first pressurizing device is capable of changing a pressure of a gas inside the device under test. 前記被試験体は管状であり、
前記保持手段は前記管状の被試験体の両端部を密閉して保持するようにしてあること
を特徴とする請求項６又は７に記載の高圧気体疲労試験装置。The test object is tubular,
8. The high-pressure gas fatigue test apparatus according to claim 6, wherein the holding means holds both ends of the tubular test object tightly. 前記保持手段が、前記試験槽の一部を構成していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の高圧気体疲労試験装置。9. The high-pressure gas fatigue test apparatus according to claim 6, wherein the holding unit forms a part of the test tank. 前記試験槽内の液体の温度を調節する温度調節手段を更に備えたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の高圧気体疲労試験装置。The high-pressure gas fatigue test apparatus according to any one of claims 6 to 9, further comprising a temperature adjusting means for adjusting a temperature of the liquid in the test tank. 前記液体は水又は油であり、前記気体は水素ガスであることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の高圧気体疲労試験装置。The high-pressure gas fatigue test apparatus according to any one of claims 6 to 10, wherein the liquid is water or oil, and the gas is hydrogen gas.
JP2003078787A 2003-03-20 2003-03-20 High-pressure gas fatigue testing method and apparatus Pending JP2004286586A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003078787A JP2004286586A (en) 2003-03-20 2003-03-20 High-pressure gas fatigue testing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003078787A JP2004286586A (en) 2003-03-20 2003-03-20 High-pressure gas fatigue testing method and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004286586A true JP2004286586A (en) 2004-10-14

Family

ID=33293163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003078787A Pending JP2004286586A (en) 2003-03-20 2003-03-20 High-pressure gas fatigue testing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004286586A (en)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009174883A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Fatigue test method in hydrogen gas
JP2010530957A (en) * 2007-03-20 2010-09-16 ヴァーダーグ リミテッド Tube test method and apparatus
CN102269673A (en) * 2011-05-10 2011-12-07 南京工业大学 Rapid hydrogen charging complete equipment based on gas driving and pressure enhancing technology
JP2011530694A (en) * 2008-08-08 2011-12-22 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Testing machine that applies uniform internal pressure to the tube
JP2012237701A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Japan Steel Works Ltd:The Internal pressure testing device and internal pressure testing method
JP2013088180A (en) * 2011-10-14 2013-05-13 Toyota Motor Corp Container evaluation apparatus, evaluation method and secondary battery manufacturing method
JP2013167512A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Nippon Steel & Sumitomo Metal Test device in high pressure gas
WO2013172658A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 한국표준과학연구원 Indentation tester for hybrid environment
CN103900809A (en) * 2014-04-15 2014-07-02 盐城市九洲汽车配件有限公司 Automatic detecting device for pull rod of automobile seat
CN103994935A (en) * 2014-04-22 2014-08-20 张卫社 Method for detecting anti-explosion performance of cylindrical pressure air cylinder or pipeline
CN104181060A (en) * 2014-09-18 2014-12-03 西南石油大学 Method and device for testing mechanical parameters of thin-walled pipe fitting
CN105021389A (en) * 2015-07-14 2015-11-04 浙江大学 Multifunctional component gas fatigue test system
CN105466788A (en) * 2016-01-18 2016-04-06 沈阳欧施盾新材料科技有限公司 Low-temperature fatigue blasting test device and method for gas bottle
CN108152156A (en) * 2017-12-29 2018-06-12 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of high pressure hydrogen blowout disk pressure pulse test system and method
CN108225952A (en) * 2017-12-01 2018-06-29 杭州东贝机电设备有限公司 Gas cylinder fatigue tester
CN108254261A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 深圳市弗赛特科技股份有限公司 A kind of high temperature and pressure test device and test method
CN109387437A (en) * 2018-11-23 2019-02-26 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of full-automatic high-pressure hydrogen cylinder hydrogen cyclic test system and test method
CN110095359A (en) * 2019-04-16 2019-08-06 浙江大学 Material fatigue damage test method under high pressure hydrogen loading natural gas environment
CN111982723A (en) * 2020-07-22 2020-11-24 中联重科股份有限公司 Pressure vessel pulse fatigue test device
US20210041334A1 (en) * 2018-01-31 2021-02-11 Maximator Gmbh Test apparatus and method for testing a load change
CN112525667A (en) * 2020-12-25 2021-03-19 中国航天空气动力技术研究院 Fatigue test device
CN112540014A (en) * 2020-12-02 2021-03-23 安科工程技术研究院（北京）有限公司 Fatigue test device and method under high-pressure hydrogen atmosphere
CN113776950A (en) * 2021-08-16 2021-12-10 中国航发贵阳发动机设计研究所 Water bag structure for pressure test of special-shaped casing and mounting method thereof
CN114441104A (en) * 2022-01-03 2022-05-06 浙江大学 Method for testing performance of non-metal sealing piece in high-pressure hydrogen environment

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2132520B1 (en) * 2007-03-20 2018-06-13 VerdErg Limited Method and apparatus for pipe wall thickness testing
JP2010530957A (en) * 2007-03-20 2010-09-16 ヴァーダーグ リミテッド Tube test method and apparatus
JP2009174883A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Fatigue test method in hydrogen gas
JP2011530694A (en) * 2008-08-08 2011-12-22 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Testing machine that applies uniform internal pressure to the tube
CN102269673A (en) * 2011-05-10 2011-12-07 南京工业大学 Rapid hydrogen charging complete equipment based on gas driving and pressure enhancing technology
JP2012237701A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Japan Steel Works Ltd:The Internal pressure testing device and internal pressure testing method
JP2013088180A (en) * 2011-10-14 2013-05-13 Toyota Motor Corp Container evaluation apparatus, evaluation method and secondary battery manufacturing method
JP2013167512A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Nippon Steel & Sumitomo Metal Test device in high pressure gas
WO2013172658A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 한국표준과학연구원 Indentation tester for hybrid environment
CN103900809A (en) * 2014-04-15 2014-07-02 盐城市九洲汽车配件有限公司 Automatic detecting device for pull rod of automobile seat
CN103994935A (en) * 2014-04-22 2014-08-20 张卫社 Method for detecting anti-explosion performance of cylindrical pressure air cylinder or pipeline
CN104181060A (en) * 2014-09-18 2014-12-03 西南石油大学 Method and device for testing mechanical parameters of thin-walled pipe fitting
CN105021389A (en) * 2015-07-14 2015-11-04 浙江大学 Multifunctional component gas fatigue test system
CN105466788A (en) * 2016-01-18 2016-04-06 沈阳欧施盾新材料科技有限公司 Low-temperature fatigue blasting test device and method for gas bottle
CN108254261A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 深圳市弗赛特科技股份有限公司 A kind of high temperature and pressure test device and test method
CN108225952A (en) * 2017-12-01 2018-06-29 杭州东贝机电设备有限公司 Gas cylinder fatigue tester
CN108152156A (en) * 2017-12-29 2018-06-12 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of high pressure hydrogen blowout disk pressure pulse test system and method
US20210041334A1 (en) * 2018-01-31 2021-02-11 Maximator Gmbh Test apparatus and method for testing a load change
JP2021512298A (en) * 2018-01-31 2021-05-13 マキシメーター ゲーエムベーハー Testing equipment and methods for testing load fluctuations
CN109387437A (en) * 2018-11-23 2019-02-26 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of full-automatic high-pressure hydrogen cylinder hydrogen cyclic test system and test method
CN110095359A (en) * 2019-04-16 2019-08-06 浙江大学 Material fatigue damage test method under high pressure hydrogen loading natural gas environment
CN110095359B (en) * 2019-04-16 2020-05-15 浙江大学 Material fatigue damage test method under high-pressure hydrogen-doped natural gas environment
CN111982723A (en) * 2020-07-22 2020-11-24 中联重科股份有限公司 Pressure vessel pulse fatigue test device
CN112540014A (en) * 2020-12-02 2021-03-23 安科工程技术研究院（北京）有限公司 Fatigue test device and method under high-pressure hydrogen atmosphere
CN112540014B (en) * 2020-12-02 2023-12-15 安科工程技术研究院（北京）有限公司 Fatigue test device and method under high-pressure hydrogen atmosphere
CN112525667A (en) * 2020-12-25 2021-03-19 中国航天空气动力技术研究院 Fatigue test device
CN113776950A (en) * 2021-08-16 2021-12-10 中国航发贵阳发动机设计研究所 Water bag structure for pressure test of special-shaped casing and mounting method thereof
CN114441104A (en) * 2022-01-03 2022-05-06 浙江大学 Method for testing performance of non-metal sealing piece in high-pressure hydrogen environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004286586A (en) High-pressure gas fatigue testing method and apparatus
JP5769107B2 (en) Test method for fracture strength of gas hydrate pellets
CN106525687B (en) Supercritical carbon dioxide soaks shale experimental apparatus
KR102044375B1 (en) Small Punch Test Apparatus Capable of Quantitatively Evaluating Materials Embrittlement Behaviors under Various Gas Hydrogen Environments
JP2013509579A (en) Container pressure resistance test apparatus, and container pressure resistance test method using the test apparatus
CN104007017A (en) Metal pipe stretching device
CN201255692Y (en) Cylinder liner fatigue test mechanism
KR101108564B1 (en) Pressure-Resistant Test Device and Pressure-Resistant Test Method
KR101177429B1 (en) Small punch testing apparatus under
CN202886243U (en) Cavitation tester for bearing bush
CN112247316A (en) Welding process of pressure container
CN109469833B (en) Determination test method for content of hydrogen permeating in coal gas pipeline
CN106855483B (en) Hydrogen pressure fatigue fracture and hydrogen induced hysteresis fracture sensitivity test device and method
KR102513693B1 (en) Tensile test apparatus for quantitative evaluation of embrittlement behaviors in hydrogen gas environments and test specimens used therefor
CN111610090A (en) Pressure cycle test system and method for gas container
de Miguel et al. Hydrogen enhanced fatigue in full scale metallic vessel tests–Results from the MATHRYCE project
RU2572296C1 (en) Stand for hydraulic test of container for fatigue life at low temperatures
JP2022179265A (en) Characteristic testing device
KR102655356B1 (en) Accelerated life tester for hydrogen metal pipes
CN202329956U (en) Pneumatic testing platform for single/double-U joint of ground source heat pump
CN112051135A (en) High-temperature high-pressure gas hydrogen charging test device and test method
RU2701478C1 (en) Method of testing article by internal pressure
EP3483437A1 (en) Method of construction for high cycle fatigue resistant pressure vessels in hydrogen service
RU2350917C2 (en) System for strength and density tests of products working under internal pressure
CN109752153B (en) Pressing buffer tank and pressing test method of power transformer