【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境腐蚀，尤其涉及一种海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置及方法。
技术介绍
1、海洋环境具有较强的腐蚀性，海洋环境中服役的金属结构面临严重的腐蚀问题，沉管钢壳隧道、跨海大桥钢管桩、海上风电钢管桩等服役于海洋环境中的重大基础设施都具有较长的寿命要求，例如深中通道的设计寿命要求是100年，港珠澳大桥的设计寿命要求是120年，杭州湾跨海大桥的设计寿命为100年，所处强腐蚀环境和高耐久性要求使得其腐蚀与防护设计和腐蚀预测工作具有重要的意义和挑战性，目前海洋环境中金属结构腐蚀与防护主要采用防护涂层、阴极保护和预留腐蚀裕量相结合的方式，其中防护涂层不可能实现金属表面与环境之间绝对的绝缘，而且施工过程中不可避免会对涂层产生一定程度的破坏，且随着服役时间的延长涂层防护性能会进一步下降；阴极保护的效果受到多方面的影响，实际运行时常常达不到设计阶段预想的结果，同时阴极保护系统的使用寿命有限，很难达到和主体结构相同的寿命要求，开展不同涂层破损率以及阴极保护水平下的金属结构腐蚀评价和预测显得尤为重要。
2、目前海洋环境中的材料腐蚀试验方法主要有两种，一种是材料在实际海洋环境中的现场暴露试验，一种是材料在模拟环境海洋环境中的腐蚀试验。后一种方法虽然条件可控，试验周期短，效率高，试验结果重现性好，但目前所采用的模拟试验设备多为腐蚀环境的模拟，缺乏涂层，阴极保护等防护方法的不同状态的模拟，难以全面客观地模拟不同防护状态下的腐蚀环境。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种海洋
2、第一方面，本专利技术实施例提供的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，包括：试验箱和恒电位仪；在所述试验箱的内部设有多层试样架、辅助阳极以及参比电极；其中，所述辅助阳极和所述参比电极通过导线与所述恒电位仪连接，所述多层试样架上的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器和所述恒电位仪连接；所述试样，用于模拟金属基体及其表面的不同涂层破损率；所述滑动变阻器，用于调整不同层的所述试样所在回路的回路电阻，进而调整不同回路的阴极保护电流，模拟不同阴极保护水平；所述辅助阳极，用于将阴极保护电流引入海水模拟溶液中；所述参比电极，用于测试不同层的所述试样的通电电位；所述恒电位仪，用于显示和调整输出参数；所述输出参数包括所述试样的通电电位；所述装置还包括：恒温水浴锅、氧气瓶及腐蚀环境参量测试管；所述试验箱设置于所述所述恒温水浴锅的内部；所述试验箱的内部设有进气导管和出气口；其中，所述进气导管与所述氧气瓶连接；所述腐蚀环境参量测试管与所述试验箱的内部相通；所述氧气瓶，用于通过所述进气导管维持腐蚀加速试验所需的溶解氧含量；所述出气口，用于通过所述出气口向所述海水模拟溶液中缓慢滴加预设溶液，来调整腐蚀加速试验所需的ph值；所述恒温水浴锅，用于为所述试验箱提供腐蚀加速试验所需的恒定的温度；所述腐蚀环境参量测试管，用于测试溶解氧含量、ph值及温度。
3、可选的，所述多层试样架中每层所述试样架的内部包括多个试样槽，每个所述试样槽的内部含有导电压片，所述导电压片用于串联同一层的所述试样并作为阴极保护阴极回路。
4、可选的，所述恒电位仪包括正极接线柱、负极接线柱、参比电极接线柱、零位接阴接线柱及控制面板；所述辅助阳极和所述参比电极通过导线与所述恒电位仪连接，所述多层试样架上的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器和所述恒电位仪连接，包括：所述辅助阳极通过导线与所述正极接线柱连接，所述参比电极通过参比电极导线与所述参比电极接线柱连接，所述多层试样架上不同层的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器、所述负极接线柱以及所述零位接阴接线柱连接；所述显示和调整输出参数，包括：通过所述控制面板来显示和调整输出参数。
5、可选的，所述多层试样架上不同层的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器、所述负极接线柱以及所述零位接阴接线柱连接，包括：所述多层试样架的每层试样架中各引出一根阴极载流电缆，每根阴极载流电缆各串联一个滑动变速器后汇总成一根并所述负极接线柱连接，将阴极保护电流返回恒电位仪的负极。
6、可选的，所述恒温水浴锅包括加热管和第一温度传感器；所述为所述试验箱提供试验所需的恒定的温度，包括：通过所述加热管和第一温度传感器为所述试验箱提供试验所需的恒定的温度。
7、可选的，所述腐蚀腐蚀环境参量测试管包括第一测试口、第二测试口以及第三测试口；所述测试溶解氧含量、ph值及温度，包括：所述第一测试口内对应设有溶解氧传感器，用于测试溶解氧含量；所述第二测试口内对应设有ph值传感器，用于测试ph值；所述第三测试口内对应设有第二温度传感器，用于测试温度。
8、可选的，所述通过所述进气导管维持腐蚀加速试验所需的溶解氧含量，包括：通过所述进气导管和减压阀将所述氧气瓶通入海水模拟溶液中，维持腐蚀加速试验所需的溶解氧含量，其中，所述减压阀设置于所述进气导管和所述氧气瓶之间。
9、第二方面，本专利技术实施例提供的海洋环境中加速腐蚀模拟试验方法，包括步骤：在试样的裸露面涂装不同的涂层，并制造缺陷，以模拟不同涂层防护状态；放置所述试样于多层试样架上，并放置所述多层试样架于所述试验箱内；将配置好的海水模拟溶液倒入试验箱内；控制并监测所述海水模拟溶液的预设参量；其中，所述预设参量包括温度、溶解氧含量以及ph值；根据预设通电电位数值调节滑动变阻器，以模拟不同的阴极保护水平；其中，所述滑动变阻器为不同层的所述试样所在回路的滑动变阻器；观察所述试样的表面状态。
10、可选的，所述放置所述试样于多层试样架上，并放置所述多层试样架于所述试验箱内，包括：将所述试样逐个放置于所述多层试样架的试样槽内，使所述试样与所述试样槽里内的导电压片良好接触，并将所述多层试样架逐层放置于试验箱内。
11、可选的，在根据预设通电电位数值调节滑动变阻器，以模拟不同的阴极保护水平之前，所述方法还包括：测试不同层所述试样的自腐蚀电位值，根据不同层所述试样的阴极极化值和所述自腐蚀电位值确定不同层所述试样的预设通电电位数值。
12、可选的，所述根据获取的所述所需的通电电位数值调节滑动变阻器，以模拟不同的阴极保护水平，包括：启动恒电位仪，将参比电极的尖端依次与不同层的所述试样的表面接近，获取所述恒电位仪的控制面板上显示的不同层的所述试样的通电电位数值；根据获取的不同层的所述试样的通电电位数值调节滑动变阻器，直到所述控制面板上显示的通电电位数值与预设通电电位数值接近，以模拟不同层的所述试样不同的阴极保护水平。
13、可选的，所述控制并监测所述海水模拟溶液的预设参量，包括：通过恒温水浴锅中的第一温度传感器监测设置的恒温水浴锅的第一温度；通过腐蚀环境参量测试管中的第二温度传感器监测海水模拟溶液的第二温度；根据所述第二温度调试所述第一温度的值，以控制所述海水模拟溶液的温度。
14、可选的，所述控制并监测所述海水模拟溶液的预设参量还包括：在所述第二温度稳定之后，通过所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，包括：试验箱和恒电位仪；在所述试验箱的内部设有多层试样架、辅助阳极以及参比电极；其中，所述辅助阳极和所述参比电极通过导线与所述恒电位仪连接，所述多层试样架上的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器和所述恒电位仪连接；
2.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述多层试样架中每层所述试样架的内部包括多个试样槽，每个所述试样槽的内部含有导电压片，所述导电压片用于串联同一层的所述试样并作为阴极保护阴极回路。
3.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述恒电位仪包括正极接线柱、负极接线柱、参比电极接线柱、零位接阴接线柱及控制面板；
4.根据权利要求3所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述多层试样架上不同层的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器、所述负极接线柱以及所述零位接阴接线柱连接，包括：
5.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述恒温水浴锅包括加热管和第一温度传感器；
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述通过所述进气导管维持腐蚀加速试验所需的溶解氧含量，包括：
8.一种海洋环境中加速腐蚀模拟试验方法，其特征在于，包括步骤：
9.根据权利要求8所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验方法，其特征在于，所述放置所述试样于多层试样架上，并放置所述多层试样架于所述试验箱内，包括：
10.根据权利要求8所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验方法，其特征在于，在根据预设通电电位数值调节滑动变阻器，以模拟不同的阴极保护水平之前，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，包括：试验箱和恒电位仪；在所述试验箱的内部设有多层试样架、辅助阳极以及参比电极；其中，所述辅助阳极和所述参比电极通过导线与所述恒电位仪连接，所述多层试样架上的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器和所述恒电位仪连接；
2.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述多层试样架中每层所述试样架的内部包括多个试样槽，每个所述试样槽的内部含有导电压片，所述导电压片用于串联同一层的所述试样并作为阴极保护阴极回路。
3.根据权利要求1所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述恒电位仪包括正极接线柱、负极接线柱、参比电极接线柱、零位接阴接线柱及控制面板；
4.根据权利要求3所述的海洋环境中加速腐蚀模拟试验装置，其特征在于，所述多层试样架上不同层的试样通过阴极载流电缆与滑动变阻器、所述负极接线柱以及所述零位接阴接线柱连接，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：高倩钰，张晓虎，杨忠贺，曹航，王真，刘媛媛，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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