CN104316452A - 一种金属铜的加速腐蚀试验装置 - Google Patents

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李茂东
朱志平
杨波
代陈林
赵军明
张振顶
毛力
李榕根
吴从容
郭思学
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Guangzhou Special Pressure Equipment Inspection and Research Institute
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Changsha University of Science and Technology
Guangzhou Special Pressure Equipment Inspection and Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种金属铜的加速腐蚀试验装置，包括腐蚀试验箱体和控制面板，腐蚀试验箱体内设有输气管道、电加热器、若干电动旋转轴及电动搅拌器，电动旋转轴末端联接有试片固定装置，腐蚀试验箱体内壁液面以下设有温度传感器和溶解氧传感器，控制面板上分别设有控制电加热器、电动旋转轴及电动搅拌器工作状态的控制开关和溶解氧显示器、温度显示器，其中溶解氧传感器、温度传感器、电加热器、气体流量阀均采用PLC控制模块进行控制，能实现装置内所有连接到此模块上的线路自动控制，减少人工量，提高实验效率和精确度，通过对影响铜腐蚀的氧气浓度、温度等进行精确控制，达到腐蚀加速的目的，以提高金属铜腐蚀试验的可靠性和重现性。

Description

一种金属铜的加速腐蚀试验装置
技术领域
    本发明涉及金属腐蚀试验技术领域，特别涉及一种金属铜的加速腐蚀试验装置。
背景技术
循环冷却水系统是以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其他有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。循环冷却水系统分为敞开式系统和密闭式系统，常见的是敞开式系统，即冷却水通过热交换器升温后，在冷却塔中与空气接触后进行蒸发冷却，补水一般采用自来水。在开式循环水系统中，水与空气充分接触，水中氧气可达到饱和状态。由于金属表面的不均匀性和水的导电性，会发生一些化学反应，对金属表面产生腐蚀，在管内产生大量的腐蚀产物。腐蚀的发生一方面会导致循环冷却水的水质变差，另外，腐蚀会加速设备的老化，降低设备的使用年限，因此，研究循环冷却水系统中金属设备的腐蚀问题对该系统的安全和经济运行至关重要。
金属铜由于良好的热交换性能广泛用于循环冷却水系统的设备中，特别是在中央空调循环冷却水系统中。目前循环冷却水中金属的腐蚀试验方法主要有失重法和电化学方法，传统的旋转挂片法（失重法）所用的实验装置为旋转挂片腐蚀实验装置，中央空调所用的循环冷却水一般为自来水，铜在自来水中的腐蚀速度与碳钢的腐蚀速度相比较慢，旋转挂片腐蚀试验装置评定金属的腐蚀试验周期为72h以上，虽然试验周期长，但铜在其中的腐蚀仍然不明显，加上对腐蚀试验后的铜挂片要进行后续处理，有时甚至出现试验结果反常的情况；电化学方法虽然快速，但试验过程容易受诸多因素的干扰，结果不可靠。因此，在传统失重法的基础上研究出一种快速、准确评定金属铜的腐蚀装置和腐蚀试验方法对循环冷却水系统的安全和经济运行具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可快速评定循环冷却水中金属铜腐蚀的加速腐蚀试验装置。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种金属铜的加速腐蚀试验装置，包括腐蚀试验箱体和设于腐蚀试验箱体顶部的控制面板，所述腐蚀试验箱体内盛有实验用水，所述腐蚀试验箱体底部设有输气管道和电加热器，所述腐蚀试验箱体顶部设有伸入水体内的若干电动旋转轴和电动搅拌器，所述电动旋转轴末端联接有试片固定装置，所述腐蚀试验箱体内壁液面以下设有温度传感器和溶解氧传感器，所述控制面板上分别设有控制电加热器、电动旋转轴及电动搅拌器工作状态的控制开关，所述控制面板上还设有分别与温度传感器和溶解氧传感器相连的溶解氧显示器和温度显示器，所述腐蚀试验箱体顶部壁面还设有供气体逸出的排气孔。
进一步，所述输气管道与外部的氧气供给装置相连接并通过一气体流量阀控制氧气供给量。
进一步，所述腐蚀试验箱体上部设有封盖，所述封盖上设置有排气管，所述排气管为外径7mm，内径5mm，长20mm的玻璃管。
有益效果：此金属铜的加速腐蚀试验装置中溶解氧传感器、温度传感器、电加热器、气体流量阀均采用PLC控制模块进行控制，能实现装置内所有连接到此模块上的线路自动控制，减少人工量，提高实验效率和精确度，通过对影响铜腐蚀的氧气浓度、温度等进行精确控制，达到腐蚀加速的目的，以提高金属铜腐蚀试验的可靠性和重现性，与传统的失重法评定金属铜腐蚀相比，通过该腐蚀试验装置进行金属铜腐蚀试验更快速、准确。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明一种金属铜的加速腐蚀试验装置，包括腐蚀试验箱体10和设于腐蚀试验箱体10顶部的控制面板20，腐蚀试验箱体10内盛有实验用水，腐蚀试验箱体10底部设有输气管道11和电加热器12，腐蚀试验箱体10顶部设有伸入水体内的若干电动旋转轴13和电动搅拌器14，电动旋转轴13末端联接有试片固定装置15，腐蚀试验箱体10内壁液面以下设有温度传感器16和溶解氧传感器17，控制面板20上分别设有控制电加热器12、电动旋转轴13及电动搅拌器14工作状态的控制开关21，控制面板20上还设有分别与温度传感器16和溶解氧传感器17相连的溶解氧显示器22和温度显示器23，腐蚀试验箱体10顶部壁面还设有供气体逸出的排气孔18。
在本实施例中，输气管道11上间隔设有多个输气孔，输气管道11与外部的氧气供给装置30相连接并通过一气体流量阀31控制氧气供给量，其中，在控制面板20上还集成有PLC控制模块，电加热器12和气体流量阀31均与PLC控制模块相连并受PLC控制模块的控制，即PLC控制模块根据温度传感器16和溶解氧传感器17检测反馈的信号相应控制电加热器12和气体流量阀31的工作状态，使腐蚀试验箱体10内的实验用水的氧气浓度和温度保持在一定范围内，从而达到对影响铜腐蚀的氧气浓度、温度等进行精确控制，达到腐蚀加速的目的，以提高金属铜腐蚀试验的可靠性和重现性。其中，溶解氧传感器17和温度传感器16位于实验用水液面以下，对实验用水的溶解氧浓度和温度信息进行采集，并将信息反馈到溶解氧显示器22和温度显示器23上，实现溶解氧和温度的实时监控。氧气供给装置30输送的氧气经由输气管道11上的输气孔均匀进入腐蚀试验箱体10内，能保证氧气均匀分布在腐蚀试验箱体10中，而电动搅拌器14可以保证水的均匀受热。
作为优选，在腐蚀试验箱体10上部设有封盖，封盖上设置有排气管19，排气管19为外径7mm，内径5mm，长20mm的玻璃管，其中排气管19不仅起到排汽的作用，还能对水蒸气进行冷却，防止腐蚀试验箱体10中的实验用水的损失。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种金属铜的加速腐蚀试验装置，其特征在于：包括腐蚀试验箱体和设于腐蚀试验箱体顶部的控制面板，所述腐蚀试验箱体内盛有实验用水，所述腐蚀试验箱体底部设有输气管道和电加热器，所述腐蚀试验箱体顶部设有伸入水体内的若干电动旋转轴和电动搅拌器，所述电动旋转轴末端联接有试片固定装置，所述腐蚀试验箱体内壁液面以下设有温度传感器和溶解氧传感器，所述控制面板上分别设有控制电加热器、电动旋转轴及电动搅拌器工作状态的控制开关，所述控制面板上还设有分别与温度传感器和溶解氧传感器相连的溶解氧显示器和温度显示器，所述腐蚀试验箱体顶部壁面还设有供气体逸出的排气孔。
2.根据权利要求1所述的金属铜的加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述输气管道与外部的氧气供给装置相连接并通过一气体流量阀控制氧气供给量。
3.根据权利要求1所述的金属铜的加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述腐蚀试验箱体上部设有封盖，所述封盖上设置有排气管，所述排气管为外径7mm，内径5mm，长20mm的玻璃管。
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