一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及涂层耐腐蚀性能研究技术领域，特别涉及一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法。该评价系统包括供气单元、实验单元、制冷单元和测试单元，供气单元用于向实验单元供给目标烟气，实验单元包括外壳和设置于外壳内的实验台，实验台上设置有多个待测试试件和覆盖多个待测试试件的目标飞灰，实验台的内部设置有空腔，待测试试件包括金属基体和涂覆于金属基体上的涂层，制冷单元用于向空腔通入制冷介质，以对位于目标飞灰上方的目标烟气进行冷凝，从而形成冷凝烟气和沉积飞灰相耦合的垃圾焚烧系统的模拟腐蚀环境；在目标烟气冷凝后，测试单元用于对待测试试件进行电化学测试和附着力测试，以评价涂层在模拟腐蚀环境下的耐腐蚀性能。腐蚀性能。腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法


[0001]本专利技术涉及涂层耐腐蚀性能研究
，尤其涉及一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法。

技术介绍

[0002]垃圾焚烧烟气富含HCl、SO
X
等酸性气体和水蒸气，这些酸性气体容易在省煤器、脱酸塔、除尘器、烟囱等装置的尾部发生冷凝，从而引起内管壁腐蚀甚至破裂，这严重影响了垃圾焚烧系统的安全运行。另一方面，垃圾焚烧炉的余热资源利用较低，需进一步降低其排烟温度，但是这会加剧露点腐蚀风险。因此，亟需对垃圾焚烧系统的目标内管壁(即省煤器、脱酸塔、除尘器、烟囱等装置的尾部的内管壁)采取腐蚀防护措施。
[0003]相关技术中，腐蚀防护措施通常采用涂层防护。其中，涂层防护具有防护效果好、方法简便、选择性广、易与其他方法结合等优点，是现代工业材料防护最广泛使用的方法之一。目前常用的涂层包括有机涂层、金属涂层、有机无机复合涂层等，其主要通过隔绝材料与外界环境的直接接触，在金属表面形成一种保护层，以屏蔽腐蚀介质的渗入，从而可以延长内管壁的使用寿命。
[0004]基于此，目前亟待需要一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法来对各类涂层的耐腐蚀性能进行有效评价。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法，能够对各类涂层的耐腐蚀性能进行有效评价。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种涂层耐腐蚀性能的评价系统，包括供气单元、实验单元、制冷单元和测试单元，其中：
[0007]所述供气单元用于向所述实验单元供给目标烟气，所述目标烟气为垃圾焚烧烟气或与所述垃圾焚烧烟气组分相同的配置烟气；
[0008]所述实验单元包括外壳和设置于所述外壳内的实验台，所述供气单元与所述外壳连接，所述实验台上设置有多个待测试试件和覆盖多个所述待测试试件的目标飞灰，所述实验台的内部设置有空腔，所述目标飞灰为垃圾焚烧飞灰或与所述垃圾焚烧飞灰组分相同的配置飞灰，所述待测试试件包括金属基体和涂覆于所述金属基体上的涂层，位于所述目标飞灰上方的目标烟气的温度为150～200℃；
[0009]所述制冷单元与所述空腔连接，所述制冷单元用于向所述空腔通入制冷介质，以对位于所述目标飞灰上方的目标烟气进行冷凝，从而形成冷凝烟气和沉积飞灰相耦合的垃圾焚烧系统的模拟腐蚀环境；其中，所述涂层和所述金属基体的温度均为30～150℃；
[0010]在所述目标烟气冷凝后，所述测试单元用于对所述待测试试件进行电化学测试和附着力测试，以评价所述涂层在所述模拟腐蚀环境下的耐腐蚀性能。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种涂层耐腐蚀性能的评价方法，基于上述实施
例所述的涂层耐腐蚀性能的评价系统，所述方法包括：
[0012]利用所述供气单元向所述实验单元供给目标烟气；
[0013]利用所述制冷单元向所述空腔通入制冷介质，以对位于所述目标飞灰上方的目标烟气进行冷凝，从而形成冷凝烟气和沉积飞灰相耦合的垃圾焚烧系统的模拟腐蚀环境；
[0014]在所述目标烟气冷凝后，利用所述测试单元对所述待测试试件进行电化学测试和附着力测试，以评价所述涂层在所述模拟腐蚀环境下的耐腐蚀性能。
[0015]由上述方案可知，本专利技术提供的涂层耐腐蚀性能的评价系统及方法，通过在实验台上设置多个待测试试件和覆盖多个待测试试件的目标飞灰，这样当供气单元向实验单元供给目标烟气时，由于位于目标飞灰上方的目标烟气的温度为150～200℃，因此利用制冷单元向空腔通入制冷介质，如此可以对位于目标飞灰上方的目标烟气进行冷凝，从而在实验台上形成了冷凝烟气和沉积飞灰相耦合的垃圾焚烧系统的模拟腐蚀环境，并在目标烟气冷凝后，利用测试单元对待测试试件进行电化学测试和附着力测试，以评价涂层在模拟腐蚀环境下的耐腐蚀性能。因此，上述方案能够更加真实地反应出涂层在实际垃圾焚烧系统中的耐腐蚀性能，进而可以为实际选用耐腐蚀性能优良的涂层提供理论依据。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以基于这些附图获得其它的附图。
[0017]图1为本专利技术一个实施例提供的涂层耐腐蚀性能的评价系统的结构示意图；
[0018]图2为图1所示涂层耐腐蚀性能的评价系统中实验台的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术一个实施例提供的涂层耐腐蚀性能的评价方法的流程示意图。
[0020]附图标记：
[0021]10
‑
箱体；
[0022]1‑
供气单元；
[0023]11
‑
第一供气子单元；
[0024]111
‑
缓冲罐；
[0025]112
‑
第一质量流量计；
[0026]113
‑
第一截止阀；
[0027]12
‑
第二供气子单元；
[0028]121
‑
注射泵；
[0029]122
‑
载气瓶；
[0030]123
‑
第二质量流量计
[0031]124
‑
第二截止阀；
[0032]125
‑
雾化器；
[0033]2‑
实验单元；
[0034]21
‑
外壳；
[0035]211
‑
第一壳体；
[0036]212
‑
第二壳体；
[0037]22
‑
实验台；
[0038]221
‑
空腔；
[0039]222
‑
凹槽；
[0040]23
‑
待测试试件；
[0041]231
‑
金属基体；
[0042]232
‑
涂层；
[0043]24
‑
目标飞灰；
[0044]3‑
制冷单元；
[0045]31
‑
恒温箱；
[0046]32
‑
循环泵；
[0047]4‑
测试单元；
[0048]41
‑
电化学测试子单元；
[0049]411
‑
电化学工作站；
[0050]412
‑
参比电极；
[0051]413
‑
对电极；
[0052]414
‑
导线；
[0053]42
‑
附着力测试子单元；
[0054]5‑
尾气处理单元；
[0055]61
‑
控制器；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂层耐腐蚀性能的评价系统，其特征在于，包括供气单元(1)、实验单元(2)、制冷单元(3)和测试单元(4)，其中：所述供气单元(1)用于向所述实验单元(2)供给目标烟气，所述目标烟气为垃圾焚烧烟气或与所述垃圾焚烧烟气组分相同的配置烟气；所述实验单元(2)包括外壳(21)和设置于所述外壳(21)内的实验台(22)，所述供气单元(1)与所述外壳(21)连接，所述实验台(22)上设置有多个待测试试件(23)和覆盖多个所述待测试试件(23)的目标飞灰(24)，所述实验台(22)的内部设置有空腔(221)，所述目标飞灰(24)为垃圾焚烧飞灰或与所述垃圾焚烧飞灰组分相同的配置飞灰，所述待测试试件(23)包括金属基体(231)和涂覆于所述金属基体(231)上的涂层(232)，位于所述目标飞灰(24)上方的目标烟气的温度为150～200℃；所述制冷单元(3)与所述空腔(221)连接，所述制冷单元(3)用于向所述空腔(221)通入制冷介质，以对位于所述目标飞灰(24)上方的目标烟气进行冷凝，从而形成冷凝烟气和沉积飞灰相耦合的垃圾焚烧系统的模拟腐蚀环境；其中，所述涂层(232)和所述金属基体(231)的温度均为30～150℃；在所述目标烟气冷凝后，所述测试单元(4)用于对所述待测试试件(23)进行电化学测试和附着力测试，以评价所述涂层(232)在所述模拟腐蚀环境下的耐腐蚀性能。2.根据权利要求1所述的涂层耐腐蚀性能的评价系统，其特征在于，所述供气单元(1)包括：第一供气子单元(11)，包括依次连接的缓冲罐(111)、第一质量流量计(112)和第二截止阀(124)，所述缓冲罐(111)用于与垃圾焚烧系统连接，以接收所述垃圾焚烧系统产生的垃圾焚烧烟气，所述第二截止阀(124)与所述外壳(21)连接；第二供气子单元(12)，包括注射泵(121)、载气瓶(122)、第二质量流量计(123)、第二截止阀(124)和雾化器(125)，所述注射泵(121)与所述雾化器(125)的第一入口端连接，所述载气瓶(122)、所述第二质量流量计(123)和所述第二截止阀(124)依次连接，所述第二截止阀(124)与所述雾化器(125)的第二入口端连接，所述雾化器(125)的出口端与所述外壳(21)连接，所述注射泵(121)内设置有预设浓度的稀HCl和稀H2SO4的混合溶液，所述载气瓶(122)内设置有预设比例的N2、O2和SO2的混合气，以利用所述混合溶液和所述混合气在所述雾化器(125)中混合并在所述雾化器(125)的出口端形成所述配置烟气。3.根据权利要求1所述的涂层耐腐蚀性能的评价系统，其特征在于，所述目标飞灰(24)的表面为水平面，所述目标飞灰(24)的底面与所述实验台(22)接触，所述目标飞灰(24)的表面超出所述涂层(232)表面的高度为0.1～2cm。4.根据权利要求1所述的涂层耐腐蚀性能的评价系统，其特征在于，所述目标飞灰(24)的组分包括如下中的至少一种：NaCl、KCl、CaO、CaCO3、MgO、K2O、Na2O、Al2O3、Fe2O3、CaSO4、CaSO3、Na2SO4、K2SO4、Ca(OH)2、SiO2。5.根据权利要求1所述的涂层耐腐蚀性能的评价系统，其特征在于，所述目标飞灰(24)的粒径选自如下中的任一数值范围：0～1μm、1～10μm、10～50μm、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，周巧燕，王靓，张秀菊，李海燕，李鉴全，罗茂亮，姚洪，
申请(专利权)人：中电华创苏州电力技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：