Способ испытания полых изделий на прочность при пониженных температурах
Использование: в испытательной технике , в испытании полых изделий при пони женных температурах. Сущность: полость изделия частично заполняют рабочей средой , затем подается сжиженный газ. Газ начинает испаряться, образуя газовоздушную смесь. В результате многократного увеличения объема газа при испарении создаются требуемые давление и температура. Задания температура образуется при следующем соотношении объемов: Xl С2t -Се t2H . (Ъ . Vz -d t +Ci tin +r pi а заданное давление при следующем соотношении объемов: где /01 - плотность сжиженного газа; /92- плотность жидкости; Vi - объем сжиженного газа; V2 - объем жидкости; V- внутренний объем полости изделия; R - универсальная газовая постоянная; Ci -теплоемкость газа; Сг - теплоемкость жидкости; г - удельная теплота парообразования сжиженного газа; tin - начальная температура сжиженного газа; t2H - начальная температура жидкости; t -температура испытания, Р - испытательное давление. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. ел с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ь
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (я)з G 01 N 3/18
Ч1 С2 t — С2 t2H Я
% 4г V p>Rt
СО
О (Л
Од.к двтоРскому свидетельствч
I (21) 4890679/38 (22) 13.12.90 (46) 30.03.93. Бюл. % 12 (71) Херсонский индустриальный институт (72) В. М. Степков, С. В, Иванов и Н. А.
Платонов (56) Авторское свидетельство СССР . N 1226099, кл. 6 01 N 3/26, 1989. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ
ТЕМПЕРАТУРАХ (57) Использование: в испытательной техни, ке, в испытании полых изделий при пониженных температурах. Сущность: полость изделия частично заполняют рабочей средой, затем подается сжиженный газ. Газ начинает испаряться, образуя газовоздушную смесь. В результате многократного увеличения объема газа при испарении создаются требуемые давление и температура. Задания температура образуется при следующем соотношении объемов:
Изобретение относится к испытаниям механических свойств материалов и изделий и может быть использовано для испытаний труб и других полых изделий.
Целью изобретения является повышение точности при одновременном снижении расхода криоагента.
На фиг. 1 изображен трубчатый испытуемый образец, часть объема которого заполнена рабочей жидкостью 2, имеющей температуру замерзания ниже температуры
„„59„„1805324 A l а заданное давлейие при следующем соотношении объемов: где р — плотность сжиженного газа; р2плотность жидкости; Vt — объем сжиженного газа; V2- объем жидкости; V- внутренний объем полости изделия; R — универсальная газовая постоянная; С1-теплоемкость газа;
С2 —; r — удельная теплота парообразования сжиженного газа;
Ин — начальная температура сжиженного газа; т2н — начальная температура жидкости;
t — температура испытания, P — испытательное давление. 1 з. и. ф-лы, 3 ил. йспытания; на фиг. 2 — трубчатый испытуемый образец, часть которого заполнена 4 смесью, состоящей из рабочей жидкости и сжиженного газа; на фиг. 3 — трубчатый ис- . пытуемый образец, часть которого заполне° на рабочей жидкостью и содержащий смесь испаренного сжиженного газа и воздуха.
Способ испытания труб на прочность при пониженных температурах осуществляется следующим образом. Образец устанавливает на стенд и его торцы закрывают
1805324 специальными заглушками, содержащими каналы с клапанами для подачи рабочей жидкости и сжиженного газа. Часть внутреннего объема испытуемого трубчатого об-разца 1 заполняют некоторым количеством 5 рабочей жидкости 2, имеющей температуру замерзания ниже температуры испытания; затем во внутренний обьем образца приливается сжиженный газ, после чего образец герметизируется. Во внутреннем объеме об- 10 разца образуется смесь 3, состоящая из ра бочей жидкости и сжиженного газа. В результате теплообмена между жидкостью, температура которой порядка 2ООС, сжиженный газ начинает испаряться, образуя газовоздушную смесь 4. В. результате многократного увеличения объема газа при испарении, внутри образца создается требуемое давление и температура испытания. 20
Для испытания труб, предназначенных для трубопроводов, работающих в условиях крайнего Севера, наиболее важно определить характеристики материалов для интервала температур 0 — (=80 С). Для этих целей 25 наиболее удобными и недефицитными веществами являются метиловый спирт с параметрами: кип=71оС 30
С =2,52 кДж/(кг К}
1плавл.=--1 08 о и азот, с параметрами: скип=-196 С .
С=1,002 кДж/(кг К)
>=199,21 кДж/(кг- К} которые позволяют осуществить испытания "0 с наименьшими затратами., Таким образом, предложенное техническое решение позволит упростить процесс испытаний, снизить их себестоимость и от казаться от сложной и дорогостоящей аппа- 45 ратуры, одновременно повышая точность испытаний.
Формула изобретения
1. Способ испытания полых изделий на прочность при пониженных температурах, заключающийся в том, что подают в изделие рабочую среду, создают испытательное давление и температуру подачей в полость изделия криоагента и определяют прочностные характеристики, о ò л и ч à ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном снижении расхода криоагента, в качестве рабочей среды используют жидкость, в качестве криоагента— сжиженный гэз с температурой кипения выше температуры замерзания жидкости, при этом количество рабочей жидкости и криоагента выбирают из условия 1 С2 t С2 т2Н Я2, % 7С ЬЫ Р
v v
Ч2 V р > т где,а1 ир2 — плотности сжиженного газа и жидкости соответственно;
У и Ч2 — объемы сжиженного. газа и жидкости соответственно.
V- внутренний объем полости изделия;
B — универсальная газовая постоянная;
С1 и С2 — теплоемкости газа и жидкости соответственно;
r â€, удельная теплота парообразования сжиженного газа; 1н и т2н — начальные температуры с>ки>кенного газа и жидкости соответственно;
t — температура испытания;
P — испытательное давление.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью проведения испытаний в диапазоне температур 76-300 К, в качестве рабочей жидкости и сжиженного газа используют метиловый спирт и азот соответственно. f805324
Составитель В,Лазарева
Редактор Л.Народная Текред M.Моргентал Корректор П.Гереши
Заказ 936 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
