一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，所述装置包括上顶板、下底板、粘接在上顶板上用于对腐蚀介质进行存储的储液槽、水浴槽、位于上顶板与下底板中间位置的刚性可调垫片、电化学工作站、以及储液槽右上方设置的出气孔、储液槽左上方设置的进气孔；所述上顶板和储液槽之间设置有用于模拟涂层的破损点，用于使储液槽中的腐蚀介质流入缝隙中。通过本实用新型专利技术装置可一次进行多组平行实验、精准控温和调温、重复利用、制造简便并且缝隙厚度可调的模拟实验装置，以达到能较好还原管道缝隙环境，获得管道腐蚀的腐蚀数据和典型腐蚀参数。型腐蚀参数。型腐蚀参数。

【技术实现步骤摘要】
一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置


[0001]本技术涉及缝隙腐蚀模拟装置
，具体涉及一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置。

技术介绍

[0002]埋地管道防护涂层破坏后的腐蚀问题日益突出，已引起国内外广泛关注，但由于受到多种因素影响，关于涂层缺陷情况下埋地金属管道腐蚀行为的研究较少。而在管道实际铺设环境中，因外力或其他因素所造成的涂层破损情况不可避免，这样的破损会为缝隙腐蚀提供有利环境。对于已建埋地油气管道来说，若管道的防护涂层遭到破坏，则会导致破损位置的防腐性能大幅度下降，假以时日可能发生管道穿孔或破裂，甚至导致重大的安全事故。据调查，管道防腐层破损、剥离以及管道腐蚀、穿孔等管道缺陷，是管道失效的主要原因。相关研究表明，在无阴极保护情况下，剥离涂层下金属腐蚀最严重位置为距破损点3mm附近区域，腐蚀速率可达0.54mm/a，因此，对剥离涂层下金属管道腐蚀行为研究是十分必要的。
[0003]在管道运输快速发展的背景下，管道安全也将受到更严峻的考验，对管道腐蚀研究也提出了更高的要求。但管道剥离涂层下的缝隙腐蚀与破损点处基体的腐蚀相比更加具有隐蔽性，并且在一定的条件和环境下，缝隙腐蚀会比破损点处的腐蚀更加严重，带来极大的安全隐患。因此，目前需要一个能直接模拟缝隙腐蚀环境的实验装置，为管道腐蚀提供理论依据和数据支持，便于管道的日常检测与防护。并且管道的剥离涂层下缝隙现场实验不容易实现，现场实验成本和要求较高，所以大多采用室内模拟实验，需要可靠、高效、可调性较强的装置，以充分模拟现场环境。
[0004]目前一些模拟装置存在一下缺点：(1)目前尚未见具有平行(多组)试样研究剥离涂层下缝隙腐蚀的装置，现有的装置一次只能对固定位置的单个样品进行实验，由于单个样品不能排除腐蚀体系环境变化所导致的实验偏差，因此使用两个腐蚀体系进行平行实验存在实验结果再现性差的问题，不满足实验需求；(2)现有装置的缝隙厚度大多由弹性垫片固定，这类材料由于受力会产生形变，因此具有较好的密封性，但是，在长时间的外力影响下弹性垫片的变形会使缝隙厚度发生改变，导致厚度调节不准确，从而影响实验的准确性；此外，这类材料在特定的温度和电流作用下容易发生热解和电解，直接导致缝隙厚度改变或者溶液泄漏，甚至导致实验失败；(3)现有的缝隙腐蚀装置缝隙厚度不可调，只能单一研究一个缝隙厚度下钢片的腐蚀，无法进行基于缝隙厚度的缝隙腐蚀规律研究，限制了装置的使用范围；(4)现有装置基本未考虑温度调节和控制装置，在缝隙腐蚀中，温度会改变缝隙内部的腐蚀环境，对腐蚀介质的成分也会产生影响，从而直接影响实验的结果，在室温下若不同时刻的温差较大，两组平行实验的结果也会产生直接变化，因此不考虑温度变量的影响会对实验结果产生不可小觑的改变；(5)现有装置的结构较为复杂，垫片的更换环节繁琐，在多次重复实验情景下，这类操作会直接影响实验的效率，此外，部分装置的实验过程对装置结构影响较大，可能导致部件无法重复使用，实验装置的重复利用率较低。
[0005]因此，亟需一种能一次进行多组平行实验、精准控温和调温、重复利用、制造简便并且缝隙厚度可调的模拟实验装置。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，能够实现同时进行多组平行实验的需求，缝隙厚度可调节，并且可对缝隙腐蚀环境体系的温度进行较为精准的调控。
[0007]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，其特征在于：所述装置包括上顶板、下底板、粘接在上顶板上用于对腐蚀介质进行存储的储液槽、水浴槽、位于上顶板与下底板中间位置的刚性可调垫片、电化学工作站、以及储液槽右上方设置的出气孔、储液槽左上方设置的进气孔；所述上顶板和储液槽之间设置有用于模拟涂层的破损点，用于使储液槽中的腐蚀介质流入缝隙中。
[0008]进一步的，在上顶板、下底板的四角设置有螺栓孔，非金属螺栓穿过螺栓孔与非金属螺母配合将上顶板与下底板固定连接。
[0009]进一步的，所述刚性可调垫片用于控制缝隙大小，并通过密封圈封装四周，防止腐蚀介质渗漏。
[0010]进一步的，所述装置还设置有水浴槽，水浴槽位于装置的外围，将装置整个包裹，使整个装置浸泡其中，保证整个腐蚀体系的温度不变，水浴槽温控器与水浴槽连接，用于调控水浴槽的温度。
[0011]进一步的，所述破损点右侧上顶板上等间距的开设有微电极孔，自制微电极通过微电极孔插入，并与下底板等间距设置钢片试样槽中的试样一一对应；所述试样通过防水绝缘导线与电化学工作站连接。
[0012]进一步的，所述储液槽中设置有辅助电极，所述辅助电极与电化学工作站连接，所述电化学工作站还与自制微电极连接，用于对采集的电化学信息进行处理和分析，得出腐蚀数据。
[0013]进一步的，所述上顶板和下底板均由亚克力板制作而成，厚度为5mm～1cm；所述储液槽由硬质耐腐蚀刚性材料制成。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]1)本技术装置采用强度较高、耐高温、耐腐蚀的亚克力板为主要材料，在刚性可调垫片的支撑下形成固定缝隙，通过相同位置多组平行放置多个钢片试样以达到减少实验的偶然性、提高实验效率和准确性的目的，且较高程度还原现场实际腐蚀情况，为管道腐蚀的日常维护和修复提供数据和理论支持。该装置的可加工性好，材料来源广泛并且组装方式简单，装置可重复利用，同时可打造多个实验装置平行开展多组实验，提高实验效率。
[0016]2)该装置可通过水浴的方式精确控温和调温，不仅可以排除温度变量对实验的影响，还可以研究在不同温度下缝隙腐蚀实验的特征。本技术根据缝隙腐蚀实验再现性差的特征，创新性的使用了多平行样的方式，相同位置平行放置试样，实现一次实验获得多个平行样的实验数据，极大的提高了实验的效率和准确性，减少了使用两组平行装置进行实验所带来的实验数据再现性差的问题。
[0017]3)中间刚性可调垫片可调节不同厚度，由于装置结构简单，垫片的更换也十分方
便，通过垫片的厚度可调这个方式，又可进行不同缝隙空间对缝隙腐蚀的影响研究。
附图说明
[0018]图1为本技术装置结构示意图；
[0019]图2为多组微电极孔布设示意图；
[0020]图3为多组钢片试样槽布设示意图；
[0021]图中，1
‑
储液槽，2
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辅助电极，3
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上顶板，4
‑
密封圈，5
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下底板，6
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水浴槽温控器，7
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试样，8
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防水绝缘导线，9
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非金属螺栓，10
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非金属螺母，11
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刚性可调垫片，12
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水浴槽，13
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自制微电极，14
‑
电化学工作站，1
‑
5出气口，16...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，其特征在于：所述装置包括上顶板(3)、下底板(5)、粘接在上顶板(3)上用于对腐蚀介质进行存储的储液槽(1)、水浴槽(12)、位于上顶板与下底板中间位置的刚性可调垫片(11)、电化学工作站(14)、以及储液槽(1)右上方设置的出气孔(15)、储液槽(1)左上方设置的进气孔(17)；所述上顶板(3)和储液槽(1)之间设置有用于模拟涂层的破损点(16)，用于使储液槽中的腐蚀介质流入缝隙中。2.根据权利要求1所述的多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，其特征在于：在上顶板(3)、下底板(5)的四角设置有螺栓孔(18)，非金属螺栓(9)穿过螺栓孔与非金属螺母(10)配合将上顶板与下底板固定连接。3.根据权利要求1所述的多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，其特征在于：所述刚性可调垫片(11)用于控制缝隙大小，并通过密封圈(4)封装四周，防止腐蚀介质渗漏。4.根据权利要求1所述的多组可控温的缝隙腐蚀模拟实验装置，其特征在于：所述装置还设置有水浴槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志彬，岳航，胡枭，刘翔，汤海平，张磊，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：新型
国别省市：