动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，包括：动态直流杂散电流系统，用于提供流入流出金属试样的动态直流杂散电流；电化学测试系统，用于测试动态直流干扰过程中试样的动力学参数，并进行数据的处理与分析；电解池系统，用于盛放土壤模拟介质，以及固定金属试样及辅助电极。通过本实用新型专利技术提供的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，能够模拟地铁动态直流杂散电流对埋地金属管道腐蚀全过程，并且方便控制。并且方便控制。并且方便控制。

【技术实现步骤摘要】
动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统


[0001]本技术涉及动态直流杂散电流腐蚀与防护
，尤其涉及一种动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统。

技术介绍

[0002]随着我国城市轨道交通运输及油气管道行业的发展，埋地管道动态直流杂散电流干扰问题日益严重。轨道交通地铁网和城市埋地管网纵横交错在一起，由于列车一般采用直流牵引，走行轨回流，轨道不可能完全对地绝缘，不可避免会有电流由走行轨泄入大地，随着列车不断运行，杂散电流的分布随时间而变化，形成动态直流杂散电流。
[0003]对于城市轨道交通杂散电流干扰，由于杂散电流的动态波动性，电流的方向和大小随机变化，在埋地管道防腐层破损点处裸露金属表面相同区域存在电流的流入和流出，即发生金属界面阴、阳极极化的交替。针对动态直流杂散电流干扰腐蚀规律及机理的研究，大部分研究者的实验装置设计采用稳态电流输出模式，即只考虑了单一方向电流(流入或流出)的影响，而交替流入流出的正负向电流对腐蚀过程的影响则很少涉及。也有部分研究者考虑了地铁杂散电流干扰的动态特征，分别利用正向脉冲或低频正弦波干扰进行了实验设计，但依然具有很大的局限性，不便于实验过程对动态直流杂散电流的控制。

技术实现思路

[0004]本技术旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案具体是这样实现的：
[0006]本技术提供了一种动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，包括：动态直流杂散电流系统，用于提供流入流出金属试样的动态直流杂散电流；电化学测试系统，用于测试动态直流干扰过程中试样的动力学参数，并进行数据的处理与分析；电解池系统，用于盛放土壤模拟介质，以及固定金属试样及辅助电极。
[0007]其中，动态直流杂散电流系统包括：第一直流电源1、第二直流电源2和可编程转换开关3；电化学测试系统包括：电流表4、断路器5、数据记录仪10、pH取液器11、铂片电极 12、参比电极13、电化学工作站15以及与电化学工作站电连接的计算机14；电解池系统包括：土壤模拟介质8、金属试样6和辅助电极7，金属试样6和辅助电极7均设置于土壤模拟介质8中。
[0008]其中，第一直流电源1的负极连接可编程转换开关3的A端口，第一直流电源1的正极连接辅助电极7，第一直流电源1具有恒压或恒流输出功能，用于提供流入金属试样6的干扰电流。
[0009]其中，第二直流电源2的正极连接可编程转换开关3的B端口，第二直流电源2的负极连接辅助电极7，第二直流电源2具有恒压或恒流输出功能，用于提供流出金属试样6的干扰电流。
[0010]其中，可编程转换开关3的公共端口与电流表4和断路器5串联后与金属试样6连
接，可编程转换开关3具有定时开关转换功能，被配置为按照预设干扰周期将可编程转换开关3 的公共端口与A端口或B端口连接。
[0011]其中，电流表4，用于测量实验过程中流入流出金属试样6的电流，根据金属试样6工作表面积的大小计算获得电流密度。
[0012]其中，断路器5，具有通断设置功能，被配置为按照预设通断周期进行中断。
[0013]其中，数据记录仪10的测试端与金属试样6相连，数据记录仪10的参比端与参比电极 13相连；数据记录仪10用于按照预设采样时间间隔记录金属试样6的通电电位和断电电位，其中，预设采样时间间隔小于断路器5的中断周期。
[0014]其中，pH取液器11垂直放置于电解池内，末端针头部分与金属试样6工作表面轴线平齐，按照预设间距设置针口与金属试样6工作表面中心点的距离，用于在实验过程中抽取固定体积的溶液，测试pH值，实时记录实验过程中金属试样6近表面环境介质的酸碱度变化。
[0015]其中，电化学工作站15采用三电极体系，电化学工作站15的WE接口通过开关9与金属试样6相连、CE接口与铂片电极12相连、RE接口与参比电极13相连，用于测试动态直流杂散电流作用下，金属试样6发生锈蚀的电化学参数。
[0016]由此可见，通过本技术提供的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，能够模拟地铁动态直流杂散电流对埋地金属管道腐蚀全过程，并且方便控制。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]图1为本技术实施例提供的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0020]图1示出了本技术实施例提供的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统的结构示意图，参见图1，本技术实施例提供的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，包括：
[0021]动态直流杂散电流系统，用于提供流入流出金属试样的动态直流杂散电流；
[0022]电化学测试系统，用于测试动态直流干扰过程中试样的动力学参数，并进行数据的处理与分析；
[0023]电解池系统，用于盛放土壤模拟介质，以及固定金属试样及辅助电极。
[0024]其中，动态直流杂散电流系统包括：第一直流电源1、第二直流电源2和可编程转换
开关3；电化学测试系统包括：电流表4、断路器5、数据记录仪10、pH取液器11、铂片电极12、参比电极13、电化学工作站15以及与电化学工作站电连接的计算机14；电解池系统包括：土壤模拟介质8、金属试样6和辅助电极7，金属试样6和辅助电极7均设置于土壤模拟介质8中。
[0025]具体地，辅助电极7可以为混合金属氧化物MMO电极。
[0026]第一直流电源1的负极连接可编程转换开关3的A端口，第一直流电源1的正极连接辅助电极7，第一直流电源1具有恒压或恒流输出功能，用于提供流入金属试样6的干扰电流。
[0027]第二直流电源2的正极连接可编程转换开关3的B端口，第二直流电源2的负极连接辅助电极7，第二直流电源2具有恒压或恒流输出功能，用于提供流出金属试样6的干扰电流。
[0028]可编程转换开关3的公共端口与电流表4和断路器5串联后与金属试样6连接，可编程转换开关3具有定时开关转换功能，被配置为按照预设干扰周期将可编程转换开关3的公共端口与A端口或B端口连接。具体地，可编程转换开关3，具有定时开关转换功能，分别设置编程转换开关3的公共端口O与端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，其特征在于，包括：动态直流杂散电流系统，用于提供流入流出金属试样的动态直流杂散电流；电化学测试系统，用于测试动态直流干扰过程中试样的动力学参数，并进行数据的处理与分析；电解池系统，用于盛放土壤模拟介质，以及固定金属试样及辅助电极。2.根据权利要求1所述的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，其特征在于，所述动态直流杂散电流系统包括：第一直流电源(1)、第二直流电源(2)和可编程转换开关(3)；所述电化学测试系统包括：电流表(4)、断路器(5)、数据记录仪(10)、pH取液器(11)、铂片电极(12)、参比电极(13)、电化学工作站(15)以及与电化学工作站电连接的计算机(14)；所述电解池系统包括：土壤模拟介质(8)、金属试样(6)和辅助电极(7)，所述金属试样(6)和所述辅助电极(7)均设置于所述土壤模拟介质(8)中。3.根据权利要求2所述的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，其特征在于，所述第一直流电源(1)的负极连接所述可编程转换开关(3)的A端口，所述第一直流电源(1)的正极连接所述辅助电极(7)，所述第一直流电源(1)具有恒压或恒流输出功能，用于提供流入所述金属试样(6)的干扰电流。4.根据权利要求2所述的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，其特征在于，所述第二直流电源(2)的正极连接所述可编程转换开关(3)的B端口，所述第二直流电源(2)的负极连接所述辅助电极(7)，所述第二直流电源(2)具有恒压或恒流输出功能，用于提供流出所述金属试样(6)的干扰电流。5.根据权利要求2所述的动态直流杂散电流作用下埋地金属管道干扰腐蚀测试系统，其特征在于，所述可编程转换开关(3)的公共端口与所述电流表(4)和所述断路器(5)串联后与所述金属试样(6)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃慧敏，张涛，马旭卿，张玉星，刘慧，尹志彪，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：