海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置，包括介质槽、恒电位仪、试样、参比电极、辅助电极、加热器、温度测量与调节装置、热电偶、拉伸应力加载装置，通过在介质槽中加入所需介质，模拟钢材实际使用的海洋环境；通过拉伸应力加载装置，能够模拟钢材在实际服役过程中所受的拉力；通过恒电位仪，能够模拟钢材在实际服役过程中的充氢情况；通过温度测量和调节装置可以模拟钢材在不同温度下的氢脆性能测试；操作简单，使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种试验装置，特别是关于一种海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置。
技术介绍
随着海洋油气开发、利用的快速发展，钢材在军、民用平台和海底钢管，以及海底挠性管线的铠装保护层方面应用广泛。但是海洋环境对各种功能和结构钢材而言是一个严酷的腐蚀环境，也是高强度钢材的敏感断裂介质，阴极保护技术已成为腐蚀与防护领域研宄的热点问题。合适有效的阴极保护不但能抑制钢材的普遍腐蚀，还可以提高钢材的安全使用系数。但是如果阴极保护电位过负，会引起阴极析氢，即使有很少量的氢渗入高强度钢材内部，在残余应力或服役时产生的外部应力作用下会使材料发生断裂。目前，氢脆敏感性的预测采用的是圆柱高压储罐内充氢，内有试样，从外部加载。然而该方法昂贵且存在安全问题。同时，在海洋环境中，阴极保护下的析氢浓度不易测的，因此不易控制高压储罐的充氢量。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置，通过在介质槽中加入所需介质，模拟钢材实际使用的海洋环境；通过拉伸应力加载装置，能够模拟钢材在实际服役过程中所受的拉力；通过恒电位仪，能够模拟钢材在实际服役过程中的充氢情况；通过温度测量与调节装置可以模拟钢材在不同温度下的氢脆性能测试；操作简单，使用方便。本技术的目的是由以下技术方案实现的:海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置，包括介质槽、恒电位仪、试样、参比电极、辅助电极、加热器、温度测量与调节装置、热电偶、拉伸应力加载装置，其特征在于所述拉伸应力加载装置包括拉伸应力上夹具、拉伸应力上夹具连接件和拉伸应力下夹具、拉伸应力下夹具连接件，所述拉伸应力下夹具连接件从介质槽下方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力下夹具连接件下端与拉伸试验机底座连接，所述拉伸应力下夹具连接件的上端与所述拉伸应力下夹具的下端连接，所述拉伸应力下夹具上端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述绝缘材料内衬的内螺纹与所述试样下端的外螺纹连接，在所述拉伸应力下夹具连接件垂直方向上，所述拉伸应力上夹具连接件从介质槽上方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力上夹具连接件的上端连接在伸试验机横梁上，所述拉伸应力上夹具连接件下端与所述拉伸应力上夹具上端螺纹连接，所述拉伸应力上夹具下端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述试样安装于所述拉伸应力上夹具与所述拉伸应力下夹具之间，所述试样两端均通过外螺纹与所述绝缘材料内衬的内螺纹相连接；所述加热器和所述热电偶置于所述介质槽内，通过所述介质槽壁上的预留孔分别与位于所述介质槽外的所述温度测量与调节装置连接，用密封材料填充在两个预留孔处；所述参比电极、所述辅助电极放置于所述介质槽内，所述参比电极、所述辅助电极、所述试样均通过导线分别与位于所述介质槽外部的所述恒电位仪连接。所述介质槽侧面包括两个气体通道，位于下方的气体通道是惰性气体进气管道，位于上方的气体通道为惰性气体出气管道，用于吹扫介质槽中的介质，在所述介质槽侧面下方设置有介质排放口，用于介质的排放。本技术的有益效果:本技术由于采用上述技术方案，通过在介质槽中加入所需介质，模拟钢材实际使用的海洋环境；通过拉伸应力加载装置，能够模拟钢材在实际服役过程中所受的拉力；通过恒电位仪，能够模拟钢材在实际服役过程中的充氢情况；通过温度测量与调节装置可以模拟钢材在不同温度下的氢脆性能测试；操作简单，使用方便。下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。【附图说明】:图1为阴极保护和拉应力下的钢材氢脆试验装置示意图。图中主要标号说明:1-介质槽；2_介质槽底座；3_介质排放口 ；4_进气管道；5_绝缘材料内衬；6-试样；7_出气管道；8-拉伸应力上夹具；9_拉伸应力上夹具连接件；10-恒电位仪；11_参比电极；12-辅助电极；13-拉伸应力下夹具；14-加热器；15-温度测量与调节装置；16_热电偶；17_密封材料；18-拉伸应力下夹具连接件。【具体实施方式】下面结合附图和实例，对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术包括由介质槽1、恒电位仪10、试样6、参比电极11、辅助电极12、加热器14、温度测量与调节装置15、热电偶16、拉伸应力上夹具8、拉伸应力下夹具13、拉伸应力上夹具连接件9、拉伸应力下夹具连接件18组成。介质槽I底部与介质槽底座2相连，用于介质槽I的调平；拉伸应力下夹具连接件18从下面穿过介质槽I中央，密封材料17填充在介质槽I和拉伸应力下夹具连接件18的连接部位，拉伸应力下夹具连接件18下端与拉伸试验机底座机械连接，拉伸应力下夹具连接件18的上端与拉伸应力下夹具13的下端通过定位销及锁紧螺母连接，拉伸应力下夹具13上端通过内螺纹与绝缘材料内衬5的外螺纹连接，绝缘材料内衬5的内螺纹与试样6下端的外螺纹连接；拉伸应力上夹具连接件9从上面穿过介质槽I中央，拉伸应力上夹具连接件9的上端通过定位销连接在伸试验机横梁上，拉伸应力上夹具连接件9下端与拉伸应力上夹具8上端通过螺纹连接，拉伸应力上夹具8下端通过内螺纹与绝缘材料内衬5的外螺纹连接；试样6安装于拉伸应力上夹具8与拉伸应力下夹具13之间，试样6两端均通过外螺纹与绝缘材料内衬5的内螺纹相连接；加热器14和热电偶16置于介质槽I内，通过介质槽I壁上的预留孔与位于介质槽I外的温度测量与调节装置15连接，用密封材料17填充在两个预留孔处；参比电极11、辅助电极12放置于介质槽I内，参比电极11、辅助电极12、试样6均通过导线与位于介质槽I外部的恒电位仪10连接；在介质槽I侧面包括两个气体通道，位于下方的气体通道是惰性气体进气管道4，位于上方的气体通道为惰性气体出气管道7，用于吹扫介质槽中I的介质；在介质槽I侧面下方设置有介质排放口 3，用于介质的排放。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。【主权项】1.海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置，包括介质槽、恒电位仪、试样、参比电极、辅助电极、加热器、温度测量与调节装置、热电偶、拉伸应力加载装置，其特征在于所述拉伸应力加载装置包括拉伸应力上夹具、拉伸应力上夹具连接件和拉伸应力下夹具、拉伸应力下夹具连接件，所述拉伸应力下夹具连接件从介质槽下方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力下夹具连接件下端与拉伸试验机底座连接，所述拉伸应力下夹具连接件的上端与所述拉伸应力下夹具的下端连接，所述拉伸应力下夹具上端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述绝缘材料内衬的内螺纹与所述试样下端的外螺纹连接，在所述拉伸应力下夹具连接件垂直方向上，所述拉伸应力上夹具连接件从介质槽上方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力上夹具连接件的上端连接在伸试验机横梁上，所述拉伸应力上夹具连接件下端与所述拉伸应力上夹具上端螺纹连接，所述拉伸应力上夹具下端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述试样安装于所述拉伸应力上夹具与所述拉伸应力下夹具之间，所述试样两端均通过外螺纹与所述绝缘材料内衬的内螺纹相连接； 所述加热器和所述热电偶置于所述介质槽内，通过所述介质槽壁上的预留孔分别与位于所述介质槽外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置，包括介质槽、恒电位仪、试样、参比电极、辅助电极、加热器、温度测量与调节装置、热电偶、拉伸应力加载装置，其特征在于所述拉伸应力加载装置包括拉伸应力上夹具、拉伸应力上夹具连接件和拉伸应力下夹具、拉伸应力下夹具连接件，所述拉伸应力下夹具连接件从介质槽下方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力下夹具连接件下端与拉伸试验机底座连接，所述拉伸应力下夹具连接件的上端与所述拉伸应力下夹具的下端连接，所述拉伸应力下夹具上端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述绝缘材料内衬的内螺纹与所述试样下端的外螺纹连接，在所述拉伸应力下夹具连接件垂直方向上，所述拉伸应力上夹具连接件从介质槽上方穿过所述介质槽中央，所述拉伸应力上夹具连接件的上端连接在伸试验机横梁上，所述拉伸应力上夹具连接件下端与所述拉伸应力上夹具上端螺纹连接，所述拉伸应力上夹具下端通过内螺纹与绝缘材料内衬的外螺纹连接，所述试样安装于所述拉伸应力上夹具与所述拉伸应力下夹具之间，所述试样两端均通过外螺纹与所述绝缘材料内衬的内螺纹相连接；所述加热器和所述热电偶置于所述介质槽内，通过所述介质槽壁上的预留孔分别与位于所述介质槽外的所述温度测量与调节装置连接，用密封材料填充在两个预留孔处；所述参比电极、所述辅助电极放置于所述介质槽内，所述参比电极、所述辅助电极、所述试样均通过导线分别与位于所述介质槽外部的所述恒电位仪连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代志双，王鸿轩，胡建春，
申请(专利权)人：天津市海王星海上工程技术股份有限公司，天津市海忠海洋石油装备有限公司，无棣海忠软管制造有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12