Способ испытаний полых изделий на прочность при криогенных температурах Советский патент 1982 года по МПК G01N3/18 

(S) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Изобретение относится к испытаниям на прочность полых изделий, работающих под давлением при криогенных температурах. -

Известен способ испытаний изделий на прочность, заключающийся в том, что в полость изделия подают криогенную жидкость и создают необходимое давление жидкости 1.

f

Недостатком известного способа является высокая стоимость испыта.НИИ, связанная с необходимостью сооружений защитных устройств, занимающих значительные производственные площади.

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к изобретению является способ испытаний полых изделий на прочность при криогенных температурах, заключающийся в том, что изделие помещают в криостат и подают в изделие криогенную жидкость под давлением 2}.

Недостатками известного способа являются отличия условий испытания от натурных условий, обусловленное существенным теплопритоком к внешней поверхности изделия и к подаваемой в него криогенной жидкости, а также недостаточная безопасность испытаний, связанная с большой энергией взрыва при разрушении изделия.

Цель изобретения - повышение безопасности испытаний и приближение их к натурным условиям.

Эта цель достигается тем, что согласно способу испытаний полых изделий на прочность при криогенных температурах, заключающемуся в том, что изделие помещают в криостат и подают в изделие криогенную жидкость под давлением, криогенную жидкость в процессе испытаний перепускают из изделия в полость криостата с расходом

G 7/aEi где q - удельный тегшоприток через стенки криостата, кДж/см, площадь поверхности криостата, м тепло, полученное криогенной жидкостью подаче ее в изделие, кДж/с; г - удельная теплота парорбразования криогенной жидкости, кДж/кг, криогенную ; идкость, подаваемую-в изделие, перепускают через накопленную криогенную жидкость в криостате в полости последнего над поверхность жидкости поддерживают избыточное дав ление, величина которого не превышает 0,2 атм, крюме того, изделие орошают криогенной жидкостью, перепуска емой в криостат. . Способ осуществляется следующим образом. Изделие помещают в криостат, подают в изделие криогенную жидкость, например жидкий азот, одновременно перепускают эту жидкость из изделия в полость криостата, орошая ею изде лие, с расходом G,.. где q - удельный теплоприток через .стенки криостата кДж/см ; F - площадь поверхности криоста та, м2-; uQ - тепло, полученное криогенной жидкостью при подаче в изде лие, кДж/с; г - удельная теплота парообразо вания криогенной жидкости, кДж/кг. Таким образом, исключается нагрев криогенной жидкости за счет теплопротока к внешней поверхности изделия от стенок криостата. Пары криогенной жидкости из криостата отводят в атмосферу, при этом в полости криостата над поверхностью криогенной жидкости поддерживают избыточное давление, величина которого не превышает 0,2атм например регулировкой дренажного вентиля криостата, что ведет к понижению температуры криогенной жидкости в изделии, а, следовательно, потенциальная энергия жидкости при давлении испытания практически не отличается от ее потенциальной энергии при нормальном давлении. Неиспаренную часть криогенной жидкости, подаваемую в криостат из изделия, собирают в части криостата и перепускают через изделия, собирают в части криостата и перепускают через нее криогенную жидкость, подаваемую в изделие, чем обеспечивается отвод тепла в системе подачи криогенной жидкости. Изобретение позволяет значительно снизить энергию взрыва в момент разрушения изделия при криогенных гидравлических испытаниях, что ведет к повышению их безопасности. Кроме того, охлаждение криогенной жидкости и циркуляция ее в полости изделия исключает возможность ее вскипания в полости изделия, образования газовых пузырей и гейзерного, эффекта, что приближает условия испытаний к натурным. Формула изобретения 1. Способ испытаний полых изделий на прочность при криогенных температурах, заключающийся в том, что изделие помещают в криостат и подают в изделие криогенную жидкость под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности испытаний и приближения их к натурным условиям, криогенную жидкость в процессе испытаний перепускают из изделия в полость криостата с расходомгде удельный теплоприток через стенки криостата, кДж/см ; площадь поверхности криостата, тепло, полученное криогенной жидкостью при подаче ее в изделие, кДж/с; удельная теплота парообразования криогенной жидкости кДж/кг, криогенную жидкость,подаваемую в изделие, перепускают через накопленную криогенную жидкость в криостате, в полости последнего над поверхностью жидкости поддерживают избыточное давление, величина которого не превышает 0,2 атм. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что изделие орошают

9188156

криогенной жидкостью, перепускаемой 1, Авторское свидетельство СССР в криостат,№ 18809, кл. G 01 М 3/30, 19б5..

Источники информации,2, Проблемы прочности, Vf 12,

принятые во внимание при экспертизе 1971, с.26-29 (прототип).