加液低温软管的耐低温性能测试需从材料特性、结构稳定性、功能适应性等多维度验证,确保其在低温工况下的可靠。以下是基于行业标准(如 ISO 16832、ASTM D1683、GB/T 24159 等)的测试方法及流程解析:
一、测试前准备:环境与样品预处理
低温环境模拟
使用恒温恒湿低温箱(温度范围需覆盖 - 200℃至室温,控温精度 ±1℃),箱内需配备风速均匀的循环系统(≤0.5m/s),避免局部温度偏差。
样品预处理:将软管截取 1-2 米标准段,去除接头以外的保温层(若有),确保测试面直接接触低温环境。
测试介质与辅助设备
介质:液氮(-196℃)、液氩(-186℃)或低温制冷剂(根据软管适用温度选择),用于模拟实际输送工况。
设备:拉力试验机(精度 0.5 级)、压力测试仪(量程覆盖工作压力 1.5 倍)、红外热像仪(监测温度分布)、硬度计(邵氏硬度计 Type D)。
二、核心测试项目及方法
1. 材料低温力学性能测试
低温拉伸试验
将软管样品在目标温度(如 - 196℃)下恒温 24 小时,取出后立即用拉力机以 50mm/min 速度拉伸,记录断裂强度、断裂伸长率,并与常温数据对比(要求保持率≥80%)。
弯曲柔韧性测试
按软管小弯曲半径(如 DN25 软管弯曲半径≤250mm)反复弯曲 100 次,观察外表面是否开裂,内部编织层是否断裂(可用内窥镜检查)。
橡胶类软管特殊测试
硬度变化测试:低温处理前后,用邵氏硬度计测量外胶层硬度,要求硬度增量≤15 Shore D(如从 60 Shore D 升至≤75 Shore D)。
压缩变形:将橡胶试样在低温下压缩 25%,保持 72 小时后测量恢复率,要求≥70%(ASTM D395 方法 B)。
2. 低温密封性与耐压测试
静态压力测试
将软管充入额定工作压力 1.1 倍的惰性气体(如氮气),置于低温箱中保持 4 小时,用肥皂泡或氦质谱检漏仪检测接头、管壁是否泄漏(泄漏率≤1×10⁻⁹Pa・m³/s)。
动态压力循环测试
在低温环境下,以 0.5 倍工作压力至 1.3 倍工作压力循环加压,每分钟 1 次,持续 1000 次循环,观察是否出现耐压失效或泄漏。
3. 绝热性能测试(针对真空绝热软管)
冷量损失率测定
在软管内通入低温介质(如 - 162℃ LNG),保持流量 50L/min,测量入口与出口介质温度差,要求每米冷量损失≤0.5℃/m(GB/T 28055 标准)。
真空度衰减测试
用真空计测量夹层真空度(初始值≤10⁻³Pa),常温存放 30 天后复测,要求真空度衰减≤10%,否则绝热性能失效。
4. 低温环境适应性测试
耐介质腐蚀测试
将软管浸泡在低温介质(如液氮)中 7 天,取出后检查内壁是否生锈、橡胶层是否溶胀(体积变化率≤±5%)。
抗冻融循环测试
进行 “低温(-196℃)- 常温” 循环 10 次,每次循环保持 4 小时,观察软管是否出现分层、龟裂或接头松动。