Autokláv: Zkoušení materiálů v prostředí stlačeného vodíku
Zkoušky v prostředí stlačeného vodíku mají v oblasti výzkumu a vývoje materiálů velký význam. Pomocí autoklávu lze materiály zkoumat za vysokého tlaku, při vysokých i nízkých teplotách. To je důležité zejména pro vývoj nových materiálů s použitím pro velmi náročné aplikace.
Používání stlačeného vodíku představuje pro zkušební technologie zvláštní výzvu. Vodík ve spojení s atmosférickým kyslíkem vytváří výbušnou směs známou jako kyslíkovodík. Proto je důležité pečlivě koncipovat všechny zkušební systémy, které pracují se stlačeným vodíkem, a projektovat je v souladu s platnými bezpečnostními předpisy.
Princip fungování autoklávu Zkoušky v autoklávu na stlačený vodík Video Bezpečnost a údržba Zkušební systémy Zajímavé zakázkové projekty
Princip činnosti autoklávu
- Autokláv je uzavřená, neprodyšná tlaková nádoba.
- Autoklávová technologie je dobře známá v oblasti parní sterilizace potravinářských výrobků, ve zdravotnictví a při výrobě kompozitů vyztužených vlákny.
- Pro zkoušení v prostředí se stlačeným vodíkem se zkouška provádí v autoklávu, do něhož je přiveden stlačený vodík. Tím se simuluje namáhání, kterému jsou materiály vystaveny při použití v souladu s jejich určením.
Zkoušení v autoklávu se stlačeným vodíkem
Autoklávy ZwickRoell jsou speciálně navrženy pro zkoušení materiálů v prostředí stlačeného vodíku. Autokláv plní úlohu tlakové nádoby, v níž stlačený vodík reaguje s povrchem vzorku a proniká do něj. Kromě obvyklého mechanického zatěžování vzorku na zkušebních strojích se zjišťují mechanické vlastnosti materiálů pod vlivem vodíku.
Na základě výsledných charakteristik materiálu můžeme určit jeho vodíkovou odolnost. Toho lze následně využít při vývoji nových materiálů odolných vůči vodíku a při zkoumání stávajících materiálů pro použití s vodíkem.
- Nádrže na stlačený vodík nebo nádoby (autoklávy) instalované v servohydraulickém zkušebním stroji lze použít k provádění různých zkoušek, včetně zkoušek lomové houževnatosti (ASTM E1820, ASTM E399, BS 8571, ASTM E647, ISO 11114-4), únavových zkoušek a zkoušek pomalé deformační rychlosti na vzorcích se závitovými hlavami, vzorcích s vruby a CT vzorcích. Kromě toho lze tento zkušební systém použít pro statické zkoušky, včetně tahových zkoušek a zkoušek ohybem v prostředí stlačeného vodíku.
- Po instalaci stroje na zkoušení tečení lze autokláv použít k provádění výše uvedených cyklických zkoušek při frekvencích < 2 Hz, jakož i zkoušek tečení a únavy (ASTM E2714, ASTM, E2760). Zejména statické zkoušky, jako jsou zkoušky tahem a pomalou rychlostí deformace (ASTM G129, ASTM G142), se provádějí s nejvyšší přesností.
- Do zkušebních systémů jsou integrovány standardní vodíkové nádrže s tlakem až 400 barů. Ty byly vyvinuty společností ZwickRoell speciálně pro použití při zkoušení materiálů a jsou optimalizovány zejména z hlediska vyrovnání, kompenzace tlaku a měření síly. K dispozici jsou speciální verze pro tlak až 1 000 barů. Stlačený vodík se připravuje pomocí vodíkového kompresoru. Zkušební stroj je vybaven hydraulickým agregátem o výkonu 40 l/min.
Zkoušení v autoklávu se stlačeným vodíkem: Bezpečnost a údržba
- Pro zajištění bezpečnosti při používání stlačeného vodíku v autoklávech je třeba dodržovat přísná bezpečnostní pravidla.
- To zahrnuje například pravidelnou kontrolu a údržbu systémů, používání bezpečnostního vybavení a zařízení, jakož i řádné školení zaměstnanců o bezpečných pracovních postupech.
