一种应力腐蚀模拟实验设备制造技术

本发明专利技术公开了一种应力腐蚀模拟实验设备，包括应力环、溶液池、溶液池挂具和应力加载装置，将应力环固定在底座上，溶液池挂具包括上挂具和下挂具，上挂具和下挂具上下对称安装于应力环的上下两端，溶液池的上端安装有铂丝电极、参比电极、进水阀和排空阀，溶液池的下端安装有出水阀，溶液池中安装有电加热管，溶液池的中央密封穿插有试样轴，试样轴的上下两端可推拉的安装于上挂具和下挂具之间，试样轴的上端还连接有工作电极引线，应力加载装置与上挂具连接，应力加载装置用于通过顶压上挂具调整应力环压缩量的大小。本发明专利技术可实现应力腐蚀测试及电化学原位测试功能，并且还具有便于更换不同测试试样、操作便捷、测试结果可靠性高的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种应力腐蚀模拟实验设备


[0001]本专利技术涉及应力腐蚀测试
，更为具体来说，本专利技术为一种应力腐蚀模拟实验设备。

技术介绍

[0002]油气管道在应力和特定的环境介质共同作用下所产生的低应力脆断现象，然而应力腐蚀是一种极为隐藏的局部腐蚀形式，事先往往没有明显预兆，因此常常造成灾难性事故。应力腐蚀只有在同时满足材料、介质、应力三者的特定条件下才会发生。一般应力腐蚀都在拉应力下发生，这种拉应力包括工作应力、残余应力，甚至还包括裂纹中腐蚀产物的楔入应力。油气管道只有在特定的腐蚀介质中才产生应力腐蚀，特定介质的浓度不一定很高，而且都是腐蚀性轻微的。如果没有任何应力存在的话，金属管道在这种介质中可认为是耐蚀的。从电化学角度看，金属管道受特定介质作用而导致应力腐蚀，一般都发生在一定的敏感电位范围内。
[0003]因此油气管道在实际应用前需要对管道材料进行应力腐蚀测试，就出现了例如，2022年5月13日公告的CN111141612B的中国专利技术专利说明书就公开了“一种测试油井管抗硫化氢应力腐蚀的装置”；以及2016年8月17日公告的CN103926146B的中国专利技术专利说明书公开了“一种小试样恒载荷应力腐蚀测试装置”。这两种装置均能对油气管道材料进行应力腐蚀的实验，但是二者在实验时需要将溶液池整体固定在应力环中，再由顶部的加载螺栓对应力环进行加载，进而进行应力腐蚀实验。溶液池一旦固定在应力环中就不容易拆卸，不利于重复实验，也不利于更换不同的验样，并且二者仅能实现单一状态下的应力腐蚀测试，功能较为单一。<br/>
技术实现思路

[0004]为解决现有应力腐蚀实验装置测试试样更换不便，功能单一的技术问题，本专利技术创新地提供了一种应力腐蚀模拟实验设备，从快速更换试样的角度，将整个溶液池可推拉的安装于应力环，进而便于更换不同测试试样，并且能够改变温度进行原位电化学实验，更能还原材料的真实服役环境，提高测试结果可靠性。
[0005]为实现上述的技术目的，本专利技术实施例公开了一种应力腐蚀模拟实验设备，包括底座、应力环、溶液池、溶液池挂具和应力加载装置，所述应力环固定在底座上，所述溶液池挂具包括上挂具和下挂具，所述上挂具和下挂具上下对称安装于应力环的上下两端，所述溶液池的上端安装有铂丝电极、参比电极、进水阀和排空阀，溶液池的下端安装有出水阀，溶液池中安装有电加热管，溶液池的中央密封穿插有试样轴，所述试样轴的上下两端可推拉的安装于上挂具和下挂具之间，试样轴的上端还连接有工作电极引线，所述应力加载装置与上挂具连接，应力加载装置用于通过顶压上挂具调整应力环压缩量的大小。
[0006]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中述上挂具包括固定板、上槽板和连接板，所述固定板位于应力环的外圈，所述上槽板位于应力环的内圈，上槽板的下端设
有上挂槽，所述试样轴的上端挂接于所述上挂槽内，所述连接板固定于上槽板中部的凹槽内，固定板上设有前后对称分布的滑孔，所述滑孔内设有导向螺栓，所述导向螺栓穿过固定板的滑孔旋装在连接板的上端面，且前后相对设置的导向螺栓分别靠紧应力环的前端面和后端面，通过导向螺栓将固定板和上槽板夹设在应力环的上端。
[0007]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述下挂具包括下槽板和固定螺栓，所述下槽板位于应力环的内圈，下槽板的上端设有下挂槽，所述试样轴的下端挂接于所述下挂槽内，下槽板设有前后对称设置的螺纹孔，所述固定螺栓穿过底座旋装在下槽板的下端面，且前后相对设置的固定螺栓分别靠紧应力环的前端面和后端面，通过固定螺栓将下槽板固定在应力环的下端。
[0008]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述上槽板和下槽板均沿应力环的轴线方向平行设置，所述上挂槽和下挂槽的槽口的形状均为T字型，所述试样轴的上端固定连接有上固定套，所述上固定套的上端设有与上挂槽匹配的T字型的上滑块，所述试样轴的下端固定连接有下固定套，所述下固定套的下端设有与下挂槽匹配的T字型的下滑块，所述溶液池通过上固定套和下固定套可推拉的安装于上槽板和下槽板对应的上挂槽和下挂槽中。
[0009]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述上挂槽的槽底粘接有上绝缘套，所述下挂槽的槽底粘接有下绝缘套。
[0010]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述应力加载装置包括连接螺柱、加载螺母和上压板，所述连接螺柱的上部固定在上压板的中部，连接螺柱的下部插入至固定板中央设置的导向孔内，所述加载螺母旋装在连接螺柱的中部，所述上压板的前后两侧分别设有导向柱，所述导向柱由上至下依次穿过上压板和固定板后与下槽板固定连接，导向柱的上部旋转有压紧螺母。
[0011]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述连接板的上端中部沿前后方向设有倒八字形凹槽，所述倒八字形凹槽内设有圆柱状的上枕轨，所述上枕轨与应力环的内圈相抵，所述下槽板的下端中部沿前后方向设有正八字形凹槽，所述正八字形凹槽内设有圆柱状的下枕轨，所述下枕轨与应力环的内圈相抵。
[0012]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述溶液池包括上盖板、下盖板和玻璃筒，所述上盖板的下端面设有上环槽，所述下盖板的上端面设有下环槽，所述玻璃筒的上端处于上盖板的上环槽内，玻璃筒的下端处于下盖板的下环槽内，利用双头螺栓将玻璃筒压紧在上盖板和下盖板之间。
[0013]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述上盖板的中央设有上密封孔，所述上固定套的下半部处于上密封孔中，上固定套的外周壁与上密封孔的孔壁之间设有上密封套，所述上密封套的外周壁与上密封孔的孔壁之间设有一道密封圈，上密封套的内周壁与上固定套的外周壁之间间隔设有两道密封圈，所述下盖板的中央设有下密封孔，所述下固定套的上半部处于密封中，下固定套的外周壁与下密封孔的孔壁之间设有下密封套，所述下密封套的外周壁与下密封孔的孔壁之间设有一道密封圈，下密封套的内周壁与下固定套的外周壁之间间隔设有两道密封圈。
[0014]进一步的，本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备，其中所述铂丝电极、参比电极、进水阀和排空阀均匀间隔安装在上盖板上，所述出水阀安装在下盖板上，所述工作电极引线
与上固定套固定连接，所述电加热管固定于溶液池的下盖板上，电加热管为环形。
[0015]本专利技术一种应力腐蚀模拟实验设备与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置应力环、溶液池、溶液池挂具和应力加载装置，将应力环固定在底座上；溶液池挂具包括上挂具和下挂具，将上挂具和下挂具上下对称安装于应力环的上下两端；在溶液池的上端安装有铂丝电极、参比电极、进水阀和排空阀，在溶液池的下端安装有出水阀，在溶液池中安装有电加热管，并在溶液池的中央密封穿插有试样轴；将试样轴的上下两端可推拉的安装于上挂具和下挂具之间，试样轴的上端还连接有工作电极引线；让应力加载装置与上挂具连接，应力加载装置用于通过顶压上挂具调整应力环压缩量的大小，就构成了一种应力腐蚀模拟实验设备。在实际使用时，首先将应力环固定在底座上；然后将上挂具和下挂具安装在应力环上；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力腐蚀模拟实验设备，其特征在于：包括底座(1)、应力环(2)、溶液池(3)、溶液池挂具和应力加载装置(4)，所述应力环(2)固定在底座(1)上，所述溶液池挂具包括上挂具(6)和下挂具(7)，所述上挂具(6)和下挂具(7)上下对称安装于应力环(2)的上下两端，所述溶液池(3)的上端安装有铂丝电极(31)、参比电极(32)、进水阀和排空阀，溶液池(3)的下端安装有出水阀(33)，溶液池(3)中安装有电加热管(34)，溶液池(3)的中央密封穿插有试样轴(35)，所述试样轴(35)的上下两端可推拉的安装于上挂具(6)和下挂具(7)之间，试样轴(35)的上端还连接有工作电极引线(8)，所述应力加载装置(4)与上挂具(6)连接，应力加载装置(4)用于通过顶压上挂具(6)调整应力环(2)压缩量的大小。2.根据权利要求1所述的一种应力腐蚀模拟实验设备，其特征在于：述上挂具(6)包括固定板(61)、上槽板(62)和连接板(63)，所述固定板(61)位于应力环(2)的外圈，所述上槽板(62)位于应力环(2)的内圈，上槽板(62)的下端设有上挂槽，所述试样轴(35)的上端挂接于所述上挂槽内，所述连接板(63)固定于上槽板(62)中部凹槽(621)内，固定板(61)上设有前后对称分布的滑孔，所述滑孔内设有导向螺栓(64)，所述导向螺栓(64)穿过固定板(61)的滑孔旋装在连接板(63)的上端面，且前后相对设置的导向螺栓(64)分别靠紧应力环(2)的前端面和后端面，通过导向螺栓(64)将固定板(61)和上槽板(62)夹设在应力环(2)的上端。3.根据权利要求2所述的一种应力腐蚀模拟实验设备，其特征在于：所述下挂具(7)包括下槽板(71)和固定螺栓(72)，所述下槽板(71)位于应力环(2)的内圈，下槽板(71)的上端设有下挂槽，所述试样轴(35)的下端挂接于所述下挂槽内，下槽板(71)设有前后对称设置的螺纹孔，所述固定螺栓(72)穿过底座(1)旋装在下槽板(71)的下端面，且前后相对设置的固定螺栓(72)分别靠紧应力环(2)的前端面和后端面，通过固定螺栓(72)将下槽板(71)固定在应力环(2)的下端。4.根据权利要求3所述的一种应力腐蚀模拟实验设备，其特征在于：所述上槽板(62)和下槽板(71)均沿应力环(2)的轴线方向平行设置，所述上挂槽和下挂槽的槽口的形状均为T字型，所述试样轴(35)的上端固定连接有上固定套(36)，所述上固定套(36)的上端设有与上挂槽匹配的T字型的上滑块(361)，所述试样轴(35)的下端固定连接有下固定套(37)，所述下固定套(37)的下端设有与下挂槽匹配的T字型的下滑块(371)，所述溶液池(3)通过上固定套(36)和下固定套(37)可推拉的安装于上槽板(62)和下槽板(71)对应的上挂槽和下挂槽中。5.根据权利要求4所述的一种应力腐蚀模拟实验设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉楠，朱金阳，李大朋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：