CN103776757B - 一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法。该试样加载装置，用于油船货油舱上甲板钢耐蚀性研究，它包括反应釜盖（1），反应釜盖（1）有顶面和底面，底面有多个呈辐射状布置的试样安装槽（2）；配套的异形试样（4）的上表面用于受热温度检测、下表面用于腐蚀检测；试样的加载是通过向试样安装槽（2）依序放入导热垫片（5）、配套的异形试样（4）和挡片（6）并用螺栓（3）固定完成的。本发明的加载装置及方法，可真实反应材料受顶部传热控温、下表面发生腐蚀的特点，还具有试样安装操作简便、试样温度控制灵敏等优点。

Description

一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法
技术领域
本发明涉及金属材料腐蚀检测领域，提供了一种用于研究材料在顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法。
背景技术
在运载原油时油船的货油舱内会形成包含H2S、SO2和水蒸气等组分复杂的腐蚀性气体环境，使舱体上甲板的下表面发生了严重腐蚀，给油船安全运输造成极大隐患。因此，研究油船货油舱上甲板钢耐腐蚀性意义重大。
原油运输的时间通常很长，白天阳光直射外甲板，使舱内温度快速升高，夜晚气温降低，舱内温度也随之下降。因此，货油舱上甲板处于顶部传热控温且底面单面接触腐蚀介质的服役状态，要研究货油舱上甲板的耐蚀性，必须设计合理的试样加载方式，满足顶部传热控温、底面发生气体腐蚀的特点。
在现有技术中，用于研究材料在顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法，至今还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于研究材料在顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置，该装置拆卸试样方便，可真实反应油船货油舱上甲板钢的顶部传热控温和底面单面腐蚀的服役状态。
本发明的另一个目的，是提供了采用上述试样加载装置加载试样的方法，可靠性高、操作简便、更有助于试样温度的精确控制，其检测结果准确性更好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置，用于油船货油舱上甲板钢耐蚀性研究，该装置包括反应釜盖1，反应釜盖1有顶面和底面，底面有多个呈辐射状布置的试样安装槽2；配套的异形试样4的上表面用于受热温度检测、下表面用于腐蚀检测；试样的加载是通过向试样安装槽2依序放入导热垫片5、配套的异形试样4和挡片6并用螺栓3固定完成的。
试样安装槽2的两端中部各有一个设有容纳试样卡耳8的卡槽7，卡槽7两侧各有一个固定的螺栓3。
反应釜盖1的顶层安装有热源，热源的安装位置与试样安装槽2对应，用于控制试样温度。
配套的异形试样4两端中部各有一个外伸的卡耳8，卡耳8置于异形试样4的上表面，该卡耳8与试样安装槽2的卡槽7相匹配，卡耳8厚度小于试样4的厚度。
导热垫片5与异形试样4试验面积及形状一致，为导热效率高的材质制作，安装异形试样4时将导热垫片5先放在试样安装槽2内，再放置试样4。
所用挡片6可以压住异形试样4的两个卡耳8，挡片6上有两个螺栓3固定用的圆孔，通过螺栓3与试样安装槽2彼此固定。
螺栓3为不锈钢材质，与试样安装槽2中固定的螺帽配套使用。
一种所述顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载方法，用于油船货油舱上甲板钢耐蚀性研究，试样的加载是通过向试样安装槽2依序放入导热垫片5、配套异形试样4和挡片6并用螺栓3固定完成的，它包括如下步骤：
a）将导热垫片5、异形试样4依次放在试样安装槽2内，试样卡耳8放在试样安装槽2的卡槽7位置；
b）将挡片6压在试样卡耳8位置并将圆孔与试样安装槽2内螺帽对齐，最后用螺栓3穿过挡片6与螺帽连接。
在连接时四个螺栓3的紧固程度保持一致，以确保异形试样4、导热垫片5、试样安装槽2的充分接触。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
使用这种加载装置及方法不仅便于装卸试样，还实现了试样与釜盖的良好热传导，在试验过程中也不会因为试样加载影响试样的试验面积，使试验条件更接近实际服役环境，使试验结果更加准确。
附图说明
图1为本发明带有试样安装槽的反应釜盖示意图；
图2为图1中试样安装槽的示意图；
图3为图1中安装有异形试样的试样安装槽的示意图
图4为本发明异形试样的正视图；
图5为图3中异形试样的侧视图；
图6为图3中异形试样的俯视图。
附图标记
1反应釜盖（带试样安装槽）2试样安装槽
3螺栓4异形试样
5导热垫片6挡片
7卡槽8卡耳
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明用于研究材料在顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置，试样的加载是通过反应釜盖1底面的试样安装槽2、配套异形试样4、导热垫片5、挡片6、螺栓3的联合使用实现的。这种加载装置反应了材料受顶部传热控温、下表面发生腐蚀的特点，并具有试样安装操作简便、试样温度控制灵敏等优点。
试样安装槽2在反应釜盖1的底面，上下两端中部设有矩形卡槽7，卡槽7四角各有一个固定的螺栓3。试样安装槽2对应的反应釜盖1顶层用于安装热源，控制试样温度。
如图4-6所示，配套的异形试样4两端中部各有一个卡耳8，卡耳8在试样的上表面，卡耳8尺寸与试样安装槽的2卡槽7尺寸一致，卡耳8厚度小于试样厚度。
导热垫片5与异形试样4试验面积及形状一致，为导热效率高的材质制作，安装异形试样4时将导热垫片5先放在试样安装槽2内，再放置异形试样4。
所用挡片6可以压住异形试样4的两个卡耳8，挡片6上有两个螺栓固定用的圆孔，通过螺栓3与试样安装槽2彼此固定。
螺栓3为不锈钢材质，带螺纹，与试样安装槽2中固定的螺帽配套使用。
异形试样4的具体加载方法包括如下步骤：
a）将导热垫片5、试样4依次放在试样安装槽2内，卡耳8放在试样安装槽2的卡槽7位置；
b）将挡片6压在试样卡耳8位置并将圆孔与安装槽2内螺帽对齐，最后用螺栓3穿过挡片6与螺帽连接，在连接时应注意四个螺栓3的紧固程度应尽量保持一致，确保试样4、导热垫片5、试样安装槽2的全面接触。

Claims (9)

1.一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置，用于油船货油舱上甲板钢耐蚀性研究，其特征在于，该装置包括反应釜盖(1)，反应釜盖(1)有顶面和底面，底面有多个呈辐射状布置的试样安装槽(2)；配套的异形试样(4)的上表面用于受热温度检测、下表面用于腐蚀检测；试样的加载是通过向试样安装槽(2)依序放入导热垫片(5)、配套的异形试样(4)和挡片(6)并用螺栓(3)固定完成的，其中，
反应釜盖(1)的顶层安装有热源，热源的安装位置与试样安装槽(2)对应。
2.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，试样安装槽(2)的两端中部各有一个设有容纳试样卡耳(8)的卡槽(7)，卡槽(7)两侧各有一个固定的螺栓(3)。
3.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，反应釜盖(1)的顶层的热源，用于控制试样温度。
4.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，配套的异形试样(4)两端中部各有一个外伸的卡耳(8)，卡耳(8)置于异形试样(4)的上表面，该卡耳(8)与试样安装槽(2)的卡槽(7)相匹配，卡耳(8)厚度小于试样(4)的厚度。
5.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，导热垫片(5)与异形试样(4)试验面积及形状一致，为导热效率高的材质制作，安装异形试样(4)时将导热垫片(5)先放在试样安装槽(2)内，再放置试样(4)。
6.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，所用挡片(6)可以压住异形试样(4)的两个卡耳(8)，挡片(6)上有两个螺栓(3)固定用的圆孔，通过螺栓(3)与试样安装槽(2)彼此固定。
7.如权利要求1所述的试样加载装置，其特征在于，螺栓(3)为不锈钢材质，与试样安装槽(2)中固定的螺帽配套使用。
8.一种如权利要求1-7之一所述顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置的试样加载方法，用于油船货油舱上甲板钢耐蚀性研究，其特征在于，试样的加载是通过向试样安装槽(2)依序放入导热垫片(5)、配套异形试样(4)和挡片(6)并用螺栓(3)固定完成的，它包括如下步骤：
a)将导热垫片(5)、异形试样(4)依次放在试样安装槽(2)内，试样卡耳(8)放在试样安装槽(2)的卡槽(7)位置；
b)将挡片(6)压在试样卡耳(8)位置并将圆孔与试样安装槽(2)内螺帽对齐，最后用螺栓(3)穿过挡片(6)与螺帽连接。
9.如权利要求8所述的试样加载方法，其特征在于，在连接时四个螺栓(3)的紧固程度保持一致，以确保异形试样(4)、导热垫片(5)、试样安装槽(2)的充分接触。
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