CN101308082B - 一种用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，包括具有盖板的容器，在容器外包有陶瓷电热板，在容器内有两根试件架，在两根试件架之间水平安装有上下两根用来悬挂样品的玻璃棒，盖板上固定有两个温度传感器和冷凝装置，两个温度传感器的一端伸入容器内，另一端分别与温度测量控制器和电子温度显示仪相连。冷凝装置具有进水口和出水口，进水口与泵相连，出水口与水池相连。本发明装置结构简单，操作方便，可同时进行相同温度下，液相和气相腐蚀介质的腐蚀试验，装置的工作效率高；可保证容器内压力和酸值稳定；试验结果可靠；本发明装置可实现对腐蚀条件的控制、监控，并利于腐蚀过程中的实时操作。适用于高温环烷酸腐蚀行为的科研领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对材料的耐腐蚀性能进行试验的装置，具体涉及一种用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置。
背景技术
环烷酸腐蚀是石油工业的宿敌。它是在石油蒸馏塔高温部位及转油线上经常发生的一种腐蚀形态。从80年前人类对它有所认识开始，其对炼油设备一直造成着破坏。由于缺乏有效的试验设备等，环烷酸腐蚀机理目前尚不完全清楚。目前环烷酸腐蚀的研究仍然是国际上炼油企业关注的热点之一。为了了解材料腐蚀损伤的原因和机理，制定相应的预防对策，就需要对材料的抗腐蚀性能进行试验研究。
环烷酸腐蚀通常在温度范围为220℃～350℃之间发生，在270～280℃范围腐蚀最大，因此试验温度范围一般取220℃～350℃，以保证环烷酸的腐蚀具有一定的腐蚀速率。腐蚀速率的大小和被腐蚀表面的形貌紧密的依赖于腐蚀液的温度，腐蚀液的浓度，腐蚀液的状态，腐蚀过程中腐蚀液的均匀性，腐蚀液中的添加剂等参数和状态。目前国内、外的高温环烷酸腐蚀实验装置均存在着许多不足之处。主要表现在：装置的工作效率低、操作复杂；腐蚀过程都是全程浸泡，只能考察腐蚀液单一状态下的腐蚀行为；难以保证腐蚀环境压力和酸值的稳定；同时由于实验装置是建立在化学实验装置基础上，其工艺参数和各种条件不易得到严格的控制，环烷酸腐蚀的一致性和可控性相对较差。要保证得到一个可控制的腐蚀过程，保证得到可重复的满足设计要求的微细结构，使用专门的，能够对腐蚀条件加以控制、监控，并利于腐蚀过程中操作的装置就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度、高效率、双相、可控的用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置。
本发明的用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，包括：具有盖板的不锈钢容器、温度测量控制器、电子温度显示仪和带有泵的水池，在不锈钢容器外包有陶瓷电热板，在容器内有两根垂直焊接于盖板内表面的试件架，在两根试件架之间水平安装有上下两根用来悬挂样品的玻璃棒，盖板上固定有两个温度传感器和冷凝装置，两个温度传感器的一端分别伸入容器内，另一端于容器外，其中一个温度传感器与温度测量控制器相连，另一个温度传感器与电子温度显示仪相连，冷凝装置由两个同轴线具有封盖的不锈钢内、外筒构成，内筒与容器相通，外筒底部与盖板焊接，内、外筒间形成封闭容腔，外筒上具有进水口和出水口，进水口与泵相连，出水口与水池相连。
为了保证容器密封性，可在盖板与容器之间设置柔性石墨复合垫片，该复合垫片的芯板为304不锈钢。
本发明装置是专门针对静态高温环烷酸腐蚀试验而设计制作的，可为所配制的不同酸值的油液提供所需的高温，将多种材料制成的试件悬挂在试验装置内环烷酸环境中进行静态腐蚀，将一部分试件全部浸泡在环烷酸液体介质中，另一部分则悬挂于环烷酸气相环境中，实现气液两相同时进行。
本发明装置结构简单，操作方便，可同时进行相同温度下，液相和气相腐蚀介质的腐蚀试验，装置的工作效率高；采用循环水冷凝，可保证容器内压力和酸值稳定；多个同种材料试件无接触悬挂，增加试验结果可靠性；可严格控制工艺参数和各种条件，试验温度可根据需要自行设定并保持恒定。本发明装置提供了一个可控制的腐蚀过程，实现对腐蚀条件的控制、监控，并利于腐蚀过程中的实时操作。适用于高温环烷酸腐蚀行为的科研领域。
附图说明
图1是本发明的实验装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详述本发明。
参照图1，用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，包括：具有盖板3的不锈钢容器1、温度测量控制器10、电子温度显示仪11和带有泵12的水池13，在不锈钢容器外包有陶瓷电热板2，在容器内有两根垂直焊接于盖板3内表面的试件架4，在两根试件架之间水平安装有上下两根用来悬挂样品的玻璃棒5，盖板上固定有两个温度传感器7和冷凝装置6，图例中，两个温度传感器通过设置在盖板的内螺纹孔拧接在盖板上，两个温度传感器的一端分别伸入容器1内，另一端于容器1外，其中一个温度传感器与温度测量控制器10相连，另一个温度传感器与电子温度显示仪11相连。冷凝装置6由两个同轴线具有封盖的不锈钢内筒15和外筒16构成，内筒15与容器1相通，外筒16底部与盖板焊接，内、外筒间形成封闭容腔，外筒上具有进水口8和出水口9，进水口8与泵12相连，出水口9与水池13相连。
图示实例中，在盖板3与容器1之间设置有芯板为304不锈钢的柔性石墨复合垫片14。
实验时，将被测试件挂在玻璃棒上，通过试件架悬置于容器内，使上面一排试件置于气相腐蚀介质中，即腐蚀液的液面之上，下面一排试件置于液相腐蚀介质中，进行全浸泡腐蚀试验，实现气液两相同时进行。利用陶瓷电热板为腐蚀试验提供所需的高温环境，加热温度由温度测量控制器控制，可将温度波动控制在设定温度的±1％范围内，容器内液体受热均匀，容器内的温度由温度传感器测得，并可同时测量腐蚀介质中不同两点的温度，监测温度误差，确保温度控制的准确性和精度。循环水冷凝装置，用以防止腐蚀介质汽化，利用循环水带走试验过程中释放的热量，使进入内筒的汽化的油液被冷却液化，确保腐蚀溶液的原始体积波动不超过±1％，减小由于汽化造成的介质酸值的变化，冷却水自下向上通，提高冷凝效率。
Claims (3)
1.一种用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，其特征在于包括：具有盖板(3)的不锈钢容器(1)、温度测量控制器(10)、电子温度显示仪(11)和带有泵(12)的水池(13)，在不锈钢容器外包有陶瓷电热板(2)，在容器内有两根垂直焊接于盖板(3)内表面的试件架(4)，在两根试件架之间水平安装有上下两根用来悬挂样品的玻璃棒(5)，盖板上固定有两个温度传感器(7)和冷凝装置(6)，两个温度传感器的一端分别伸入容器(1)内，另一端于容器(1)外，其中一个温度传感器与温度测量控制器(10)相连，另一个温度传感器与电子温度显示仪(11)相连，冷凝装置(6)由两个同轴线具有封盖的不锈钢内筒(15)、外筒(16)构成，内筒(15)与容器(1)相通，外筒(16)底部与盖板焊接，内、外筒间形成封闭容腔，外筒上具有进水口(8)和出水口(9)，进水口(8)与泵(12)相连，出水口(9)与水池(13)相连。
2.根据权利要求1所述的用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，其特征在于盖板(3)与容器(1)之间具有柔性石墨复合垫片(14)，该复合垫片的芯板为304不锈钢。
3.根据权利要求1所述的用于静态高温环烷酸腐蚀的实验装置，其特征在于温度传感器(7)通过设置在盖板的内螺纹孔拧接在盖板上。
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