CN106124394A - 一种模拟海洋环境加速腐蚀试验装置 - Google Patents

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刘亚平
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Abstract

本发明属于环境试验与观测技术领域。利用边缘带齿叶轮叶片旋转拍打试验介质产生浪花并搅动液体运动，通过腐蚀试验箱内液位、叶片转速、样品架高度的综合调节，实现飞溅区、潮差区、全浸区三种腐蚀区域环境同时模拟。本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，由试验箱、带驱动系统的叶轮、样品架和试验介质组成，叶轮以轴向水平方式置于试验箱(1)中，轮轴(2)位于液面上方，叶片(3)为齿形边缘，样品架(4)固定于试验箱内壁和/或底部。该装置，装置结构简单，可设计性强，适用面广，操作简单，效率高。可模拟不同腐蚀区域、不同强度海洋环境腐蚀试验，保证试验结果的重复性，适用于各种海洋用材料、构件的模拟海洋环境腐蚀试验。

Description

一种模拟海洋环境加速腐蚀试验装置
技术领域
本发明属于环境试验与观测技术领域，涉及海洋环境模拟试验技术，特别涉及飞溅区、潮差区、全浸区模拟海洋腐蚀试验技术。
背景技术
海洋环境耐蚀性环境试验是评估材料寿命，提高装备可靠性的重要手段。海洋环境的腐蚀情况通常分为五大区，即海上大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海底土壤区，其中飞溅区与潮差区腐蚀最为严重。
目前，主要试验方法包括沿海海洋腐蚀试验站自然试验和试验箱加速试验。沿海海洋腐蚀试验采取实海投样、取样，存在试验周期长、环境条件波动造成试验数据离散性大等缺点。模拟海洋环境试验装置，试验周期短、试验结果重现性好，是快速评估材料、构件耐海洋环境腐蚀性能的必要条件，已有文献报道模拟海洋环境工况的试验装置，涉及海水冲刷、浪花飞溅等，以单一腐蚀情况为主，难以全面客观模拟海洋条件。
CN101482482A公开了一种由蓄水容器、容器中央安装带有叶片的旋转轮毂、固定在轮毂及叶片上的垂直试样架构成的海水冲刷模拟实验设备，通过带试样的叶片旋转碰撞作用于流体，使流体对试样产生反作用模拟海水冲刷作用。
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发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟海洋环境腐蚀试验装置，模拟包括飞溅区、潮差区、全浸区在内的不同腐蚀区域海洋环境工况，解决在实验室内模拟海洋环境、海洋环境耐蚀性能快速评价、使用寿命预测等问题。
本发明的目的是这样实现的，利用边缘带齿叶轮叶片旋转拍打试验介质产生浪花并搅动液体运动，结合在试验箱内不同位置设置的样品架，通过腐蚀试验箱内液位、叶片转速、样品架高度的综合调节，实现飞溅区、潮差区、全浸区三种腐蚀区域环境同时模拟。
本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，由试验箱、带驱动系统的叶轮、样品架和试验介质组成，其特征在于：叶轮以轴向水平方式置于试验箱1中，轮轴2位于液面上方，叶片3为齿形边缘，样品架4固定于试验箱内壁和/或底部，结构如附图1所示。
本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶轮为6组叶片。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶片边缘的齿形为面积为1-25cm2的方形或梯形或三角形中的一种或其组合，齿距为1—5cm。
本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设有液位计5。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设置用于固定样品架4的样品架背板6，结构如附图2所示。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板6上设置滑轨7，结构如附图2所示。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板上设有与滑轨7匹配的紧固结构8。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架上设有一对平行滑块9，结构如附图3所示。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架上固定3-6条防滑条10，结构如附图3所示。
本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，装置结构简单，可设计性强，适用面广，操作简单，效率高。可模拟不同腐蚀区域、不同强度海洋环境腐蚀试验，保证试验结果的重复性，适用于各种海洋用材料、构件的模拟海洋环境腐蚀试验。
附图说明
图1本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置结构示意图
图2本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置样品架设置结构示意图
图3本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置样品架结构示意图
图4本发明涉及的一种模拟海洋环境腐蚀试验装置结构示意图
1－箱体，2－轮轴，3－叶片，4－样品架，5－液位计，6－样品架背板，7－滑轨，8－紧固结构，9－滑块，10－防滑条，11－储液槽，12加热系统－，13－控制系统，14－动力系统，15-电磁阀。
具体实施方式
下面结合具体实例对发明涉及的技术方案进行进一步描述，大不作为对发明内容的限制。
一种模拟海洋环境腐蚀试验装置，包括箱体、带动力系统的叶轮组件、样品架组件及储液槽11，配加热系统12与控制系统13，装置布局的剖面结构示意图如附图4所示。
试验箱箱体高1.2m，长宽分别为2.0m和1.5m；
叶轮直径1m,均布6组长度1.6m的叶片，叶片边缘开方形凹槽3cm×3cm，凹槽间距6cm，叶轮通过支承轴水平安装在距箱底0.6m处并与动力驱动系统14连接；
样品架背板高度1.2m，滑轨平行间距15cm，并设置多组紧固螺栓8，样品架15cm×7cm，设置在箱体侧壁和底部，(侧壁用样品架设置一对与滑轨匹配的滑块9以及五条用于样品固定的防滑条10)。
根据样品数量与尺寸调整样品架的位置与数量，以一组或多组通过紧固螺栓紧固定于背板上。
配量程1.2m、精度1.0mm的液位计5和3.0m3储液槽11，液位计设置于试验箱内壁，储液槽与试验箱体在距箱底0.1m处通过带泵电磁阀15管道连通；连接各控制系统，得到模拟海洋环境腐蚀试验装置。
使用时，根据实验要求配制试验介质和温度，一种可同时模拟三种腐蚀环境的模拟参数组合：液位0.4m，叶轮转速500r/min时，样板高度位于0-0.3m范围模拟全浸区海洋腐蚀试验；0.3-0.5m范围模拟潮差区海洋腐蚀试验；0.5-1.0m范围模拟飞溅区海洋腐蚀试验。
一种仅模拟飞溅区海洋腐蚀的模拟参数组合：液位0.2m，叶轮转速800r/min，样板高度位于0.3-1.0m范围。
一种模拟潮差区和全浸区海洋腐蚀的模拟参数组合：液位0.5m，叶轮转速50r/min，样板高度位于0-0.45m范围模拟全浸区海洋腐蚀试验；0.45-0.6m范围模拟潮差区海洋腐蚀。
通过调整叶轮转速和液位高度匹配，可以有不同的模拟实验参数组合。

Claims (9)

1.一种模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，由试验箱、带驱动系统的叶轮、样品架和试验介质组成，其特征在于：叶轮以轴向水平方式置于试验箱(1)中，轮轴(2)位于液面上方，叶片(3)为齿形边缘，样品架(4)固定于试验箱内壁和/或底部。
2.根据权利要求1所述的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶轮为6组叶片(3)。
3.根据权利要求1所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶片(3)边缘的齿形为面积为1-25cm2的方形或梯形或三角形中的一种或其组合，齿距为1—5cm。
4.根据权利要求1所述的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设有液位计(5)。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设置用于固定样品架(4)的样品架背板(6)。
6.根据权利要求5所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板(6)上设置滑轨(7)。
7.根据权利要求6所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板(6)上设有与滑轨(7)匹配的紧固结构(8)。
8.根据权利要求1～4任意一项所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架(4)上设有一对平行滑块(9)。
9.根据权利要求8所述的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架(4)上固定3-6条防滑条(10)。
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