CN103630480A - 一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置。包括底板、置于底板上并与底板固定的盖板，其中盖板与底板之间具有缝隙，所述盖板一侧为溶液区，溶液区与缝隙区相通，另一侧上均匀间隔设置有盐桥，用以外接参比电极，每个盐桥两侧对应的位置均分别设置有辅助电极和复合微电极，辅助电极和复合微电极的一端均与缝隙内溶液相通，辅助电极和复合微电极的另一端分别通过铜导线与测量仪器相连接；底板上设置有两个以上的小试样放置区，小试样放置区的位置与辅助电极一一对应。本发明可以对缝隙内金属进行不同缝隙深度电化学测量，同时可以对缝隙内微环境变化进行实时监测，具有体积小，结构简单，操作方便，检测精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属腐蚀试验装置，更具体地说，是涉及一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置。
背景技术
通常埋地管线防腐涂层对腐蚀介质的隔离作用并不是完美的。由于涂层材料本身的缺陷（针孔、漏点等）以及管道运输、装卸及施工过程中，都会对涂层造成机械损伤，管道埋地后周围土壤环境作用（如：土壤应力、阴极析氢等因素）、第三方破坏等都会导致涂层缺陷的形成与扩展。上述结果都会导致防腐涂层失去粘结力而发生剥离，在管道表面与涂层之间形成缝隙，一旦环境中的腐蚀性介质（如地下水、氧气、二氧化碳、硫酸根离子、氯离子及微生物等）渗入缝隙内，就会形成局部腐蚀微环境，就将导致剥离涂层下缝隙内管道发生腐蚀。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足之处，要解决的技术问题在于提供一种模拟剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，采用该设备测量剥离涂层下缝隙内管道发生腐蚀的情况，可以对缝隙内微环境变化进行实时监测。
为了实现本发明的上述问题，本发明采用如下技术方案，
一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，包括底板、置于底板上并与底板固定的盖板，其中盖板与底板之间具有缝隙，所述盖板一侧为溶液区，溶液区与缝隙区相通，另一侧上均匀间隔设置有盐桥，用以外接参比电极，每个盐桥两侧对应的位置均分别设置有辅助电极和复合微电极，所述辅助电极和复合微电极的一端均与缝隙内溶液相通，辅助电极和复合微电极的另一端分别通过铜导线与测量仪器相连接；所述底板上设置有两个以上的小试样放置区，小试样放置区的位置与辅助电极一一对应。
进一步地，所述溶液区内设置有一个与外加电源相连的溶液区辅助电极和一个连接外加电源用的溶液区盐桥，溶液区中还设置有复合微电极。
进一步地，所述底板上与盖板上复合微电极相对应的位置设置有长条形大试样放置区。
进一步地，盖板与底板的两端通过铆钉密封固定在一起，盖板与底板之间设置具有厚度的垫片，盖板与底板之间通过垫片形成缝隙区，溶液区与缝隙区相通。
进一步地，所述盐桥的数目根据实验具体要求设置两个以上，用以测量与缝隙口不同距离处微环境变化。
进一步地，所述复合微电极采用微离子选择性电极，包括：并排独立设置的pH微电极、氯离子微电极、氧化还原电位微电极。
进一步地，pH微电极为钨/氧化钨pH微电极，氯离子微电极为Ag/AgCl微电极，氧化还原电位微电极为铂丝氧化还原电位微电极。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明可以对缝隙内金属进行不同缝隙深度电化学测量，同时可以对缝隙内微环境变化进行实时监测。电化学测量主要是通过在底板上不同深度处封装小试样，在盖板上小试样对应位置封装辅助电极和盐桥（盐桥外接触与参比电极连接），从而形成三电极体系，最终对缝隙内金属进行电化学测量。缝隙内微环境测量主要是通过在盖板上封装微离子选择性电极即复合微电极（图4），从而对缝隙内溶液理化性质进行实时监测。
2、本发明设备具有体积小，结构简单，操作方便，检测精度高等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明中底板的结构示意图；
图4为本发明中复合微电极的结构示意图。
图中， 1、盖板；2、底板；3、垫片；4、铆钉；5、盐桥；6、复合微电极；7、溶液区辅助电极；8、溶液区盐桥；9、辅助电极；10、缝隙区；11、溶液区；12、小试样放置区；13、大试样放置区；14、pH微电极；15、氯离子微电极；16、氧化还原电位微电极。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地说明。
实施例
如图1~3所示，本发明剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，包括底板2、置于底板2上并与底板2固定的盖板1，其中盖板1与底板2之间留有缝隙，盖板1与底板2的两端通过铆钉4密封固定在一起，盖板1与底板2之间设置具有厚度的垫片3可造成缝隙。本实施例中，垫片3采用PTFE材料。
盖板一侧为溶液区11（图3），溶液区11与缝隙区相通，另一侧上均匀间隔设置有两个以上的盐桥5，用以与参比电极相连，盐桥之间为缝隙区10（图3）。本实施例中，盐桥数目为5个，每个盐桥5两侧对应的位置上均分别设置有辅助电极9和复合微电极6，所述辅助电极9和复合微电极6的一端均伸入缝隙内，辅助电极9和复合微电极6的另一端分别通过铜导线与测量仪器相连接；如图3所示，在底板2上设置有两个以上的小试样放置区12，用于封装小试样，小试样放置区12的位置与辅助电极7位置一一对应。
如图1、2所示，溶液区11内设置有一个与外加电源相连的溶液区辅助电极7和一个连接外加电源用的溶液区盐桥8，溶液区11中还设置有一个复合微电极6。
如图1、3所示，底板11上与盖板1上复合微电极6相对应的位置设置有长条形大试样放置区13，用于封装大试样，目的在于平衡缝隙内溶液与金属比例。
如图4所示，复合微电极6采用微离子选择性电极，包括并排独立设置的pH微电极14、氯离子微电极15、氧化还原电位微电极16，其中：
pH微电极14为钨丝通过循环伏安法制备钨/氧化钨pH微电极，氯离子微电极15为银丝通过电化学法制备Ag/AgCl微电极，氧化还原电位微电极16为直接通过铂丝制备氧化还原电位微电极。
本发明的使用过程如下：
采用电化学测量主要是通过在底板11上不同深度的小试样放置区12封装小试样，在盖板1上小试样对应位置封装辅助电极9和盐桥8，将盐桥8外接触与参比电极连接，从而形成三电极体系，最终对缝隙内金属进行电化学测量，可通过长条形大试样放置区13，用于封装大试样，平衡缝隙内溶液与金属比例。
本发明中小试样和大试样通常选用碳钢、管线钢X65、X70、X80、X100等，也可以用其它有色金属进行试验。
Claims (7)
1.一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，包括底板、置于底板上并与底板固定的盖板，其中盖板与底板之间具有缝隙，所述盖板一侧为溶液区，溶液区与缝隙区相通，另一侧上均匀间隔设置有盐桥，用以外接参比电极，每个盐桥两侧对应的位置均分别设置有辅助电极和复合微电极，所述辅助电极和复合微电极的一端均与缝隙内溶液相通，辅助电极和复合微电极的另一端分别通过铜导线与测量仪器相连接；所述底板上设置有两个以上的小试样放置区，小试样放置区的位置与辅助电极一一对应。
2.按照权利要求1所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，所述溶液区内设置有一个与外加电源相连的溶液区辅助电极和一个连接外加电源用的溶液区盐桥，溶液区中还设置有复合微电极。
3.按照权利要求1所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，所述底板上与盖板上复合微电极相对应的位置设置有长条形大试样放置区。
4.按照权利要求1所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，盖板与底板的两端通过铆钉密封固定在一起，盖板与底板之间设置具有厚度的垫片，盖板与底板之间通过垫片形成缝隙区，溶液区与缝隙区相通。
5.按照权利要求1所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，所述盐桥的数目根据实验具体要求设置两个以上，用以测量与缝隙口不同距离处微环境变化。
6.按照权利要求1所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，所述复合微电极采用离子选择性电极，包括：并排独立设置的pH微电极、氯离子微电极、氧化还原电位微电极。
7.按照权利要求6所述的剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，其特征在于，pH微电极为钨/氧化钨pH微电极，氯离子微电极为Ag/AgCl微电极，氧化还原电位微电极为铂丝氧化还原电位微电极。
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