CN106442305A - 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置 - Google Patents

可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106442305A
CN106442305A CN201610850627.5A CN201610850627A CN106442305A CN 106442305 A CN106442305 A CN 106442305A CN 201610850627 A CN201610850627 A CN 201610850627A CN 106442305 A CN106442305 A CN 106442305A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
water
test block
flow velocity
seawater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610850627.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙虎元
高杨
孙立娟
李佳润
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Oceanology of CAS
Original Assignee
Institute of Oceanology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Oceanology of CAS filed Critical Institute of Oceanology of CAS
Priority to CN201610850627.5A priority Critical patent/CN106442305A/zh
Publication of CN106442305A publication Critical patent/CN106442305A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及海水腐蚀室内模拟实验装置，具体地说是一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置。包括控温水池、海水池、实验区、供水主控制阀、循环泵、抽水管、供水管及回水管，其中海水池设置于控温水池内，所述循环泵的吸水口通过抽水管与海水池连通，所述循环泵的排水口通过供水管与实验区连通，所述实验区通过回水管与海水池连通，形成循环水回路，所述供水主控制阀设置于供水管上。本发明可模拟不同流速、不同温度的实验条件下，海水或配置的模拟海水等对金属的腐蚀情况。

Description

可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置
技术领域
本发明涉及海水腐蚀室内模拟实验装置，具体地说是一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置。
背景技术
进入21世纪以来，随着人类对海洋的开发的日益深入，海洋中油气、矿产等能源的开发也逐渐由浅海进入深海，由沿岸进入远海。伴随而来的是海洋中钢结构数量和种类的逐渐增多和越来越复杂的海洋开发环境。海洋本身是强腐蚀性环境，对海洋中钢结构的保护也一直是人们关注的焦点。然而，目前国内大部分腐蚀研究仍沿用经典的室内静态挂片，很难模拟实际海洋状况，造成实际应用的种种问题。虽然有部分研究机构和高校的腐蚀模拟装置能够实现动态腐蚀模拟，但其中存在一些问题：1、流速可调性差，多为双流速；2、大多为封闭管道系统，样品投放不变，难以实现多种材料多种条件的腐蚀研究。3、制作复杂，体积庞大等。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置。该装置为可调流速的、便于样品投放更换的、满足多种因素协同作用下的室内腐蚀研究装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，包括控温水池、海水池、实验区、供水主控制阀、循环泵、抽水管、供水管及回水管，其中海水池设置于控温水池内，所述循环泵的吸水口通过抽水管与海水池连通，所述循环泵的排水口通过供水管与实验区连通，所述实验区通过回水管与海水池连通，形成循环水回路，所述供水主控制阀设置于供水管上。
所述供水管上可拆卸地安装有流量计，所述实验区设有温度计和流速测算仪。
所述流量计为转子流量计。
所述供水管上并联有旁路水管，所述旁路水管上设有旁路调节阀。
所述抽水管、供水管、旁路水管、实验区及回水管均采用PPR管。
所述循环泵的吸水口和排水口分别与抽水管和供水管可拆卸连接。
所述实验区为开放式结构，所述实验区内的反应电极由开放口放入。
所述回水管上设有回水控制阀。
所述实验区为封闭式结构，所述实验区内封装有反应电极。
所述实验区包括依次串联的多个三通管，各三通管的其中一个管口为投放口。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明能够实现流速、温度双因素的成功控制。
2.本发明的管路系统由PPR熔接而成，耐腐蚀，可应用于海水或其他高盐度体系。
3.本发明实验区可拆卸，可根据需要使用开放或封闭体系；关键部位可拆卸，便于维修更换。
4.本发明可模拟不同流速、不同温度的实验条件下，海水或配置的模拟海水等对金属的腐蚀情况，活接便于拆卸，可以根据需要进行封闭体系或开放体系测试。
5.本发明安装了流速测算仪、转子流量计、温度计，实现流速和温度的实时监测记录。
附图说明
图1是本发明的开放体系结构示意图；
图2是本发明的封闭体系结构示意图。
其中：1为控温水池，2为海水池，3为回水控制阀，4为实验区，6为流量计，8为供水主控制阀，9为旁路调节阀，11为循环泵，13为抽水管，14为供水管，15为旁路水管，16为回水管，17为三通管，5、7、10、12为可拆卸连接结构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，包括控温水池1、海水池2、实验区4、供水主控制阀8、循环泵11、抽水管13、供水管14及回水管16，其中海水池2设置于控温水池1内，所述循环泵11的吸水口通过抽水管13与海水池2连通，所述循环泵11的排水口通过供水管14与实验区4的进水口连通，所述实验区4的排水口通过回水管16与海水池2连通，形成循环水回路。所述供水主控制阀8设置于供水管14上，通过供水主控制阀8控制实验区4内的供水流量。
所述供水管14上可拆卸地安装有流量计6，所述流量计6采用转子流量计，可根据循环泵11的流量及实验所需更换流量计6。所述实验区4设有流速测算仪和温度计，通过流速测算仪和温度计观测实时流速和温度。转子流量计粗测流量，实际流速以实验区4内的流速测算仪测量为准。
进一步地，所述供水管14上并联有旁路水管15，所述旁路水管15上设有旁路调节阀9，以便通过旁路调节阀9细调液体流量。所述抽水管13、供水管14、旁路水管15、实验区4及回水管16均采用PPR管。
所述循环泵11的吸水口和排水口分别与抽水管13和供水管14可拆卸连接，方便循环泵11的拆换及维修。
所述控温水池1内盛装有恒温水浴，可进行温度的控制调节，实验实际温度以实验区测量为准。海水池2放置于恒温水浴内，所述海水池2采用耐腐蚀材质，如玻璃池。使用前，需将玻璃池中的海水进行预热，待达到实验温度后，方可开启循环泵11。
所述实验区4可采用开放式结构或封闭式结构，可根据需要进行更换。
如图1所示，本发明的一实施例中，所述实验区4为开放式结构，上部开口，可放置反应电极，并进行流速及温度的测量，所述回水管16上设有回水控制阀3。实验区4采用三电极体系，可采用简易挂架直接进行电极及温度计的放置。回水控制阀3可调节液体流出量，在开放体系实验中，回水控制阀3与供水主控制阀8、旁路调节阀9共同调节流速及实验区4内的水位。当达到循环泵11的最大流量时，回水控制阀3全开时，恰好保证实验区4内液体不溢出，且为最高水位和流速。其流速调节原理为：供水主控制阀8和旁路调节阀9控制由循环泵11泵出的液体的流量，即上升至实验区4的水量；当流量由小至大，同时调节回水控制阀3的闭合程度，可控制实验区4内液体的流速由小至大。其液体速度主要依靠液体自身的重力作用及管径大小，其原理为：由水力学知道，水从孔口流出的流量，即通过孔口横截面的水的体积V对时间t的变化率Q可用下列公式计算：
其中0.62为流量系数，S为孔口面积，g为重力加速度，h为下落高度。
如图2所示，本发明的另一实施例中，所述实验区4为封闭式结构，除实验区4及实验区出口处回水管16，其余同开放体系相同；更换封闭体系需将可拆卸连接结构5卸下，将实验区4及实验区出口处回水管16与转子流量计相接，所述实验区4内封装有反应电极。
所述实验区4包括依次串联的多个三通管17，各三通管17的其中一个管口为投放口。所述抽水管13、供水管14、三通管17及回水管16均采用PPR管、并且供水管14、多个三通管17及回水管16依次熔接，形成管路系统。因使用环境是海水，其腐蚀性很强又有温度控制，要求材质耐腐蚀、耐热、易于加工，选用PPR材质不但能满足上述要求且经济耐用。在三通管17上方的投放口放置反应电极及温度计等：三电极体系或温度计需要事先固定在符合三通口径的密封塞(如橡胶塞)上，再将密封塞旋进三通口，需要注意的是必须保证实验区的密闭性，因此实验时未用到的三通口也必须用密封塞密封。封闭实验区流速由转子流量计计算所得，其流速主要由供水主控制阀8、旁路调节阀9控制，其液体流速的动力主要由循环泵11提供。封闭实验区的设置可满足实验对较大流速的要求，可根据具体情况选择较小管径来增大装置所能提供的流速上限，与开放实验体系相比能提供更大的实验流速要求。
本发明中流量计6、旁路调节阀9、循环泵11、顶部电化学实验区4均可拆卸，本发明实验装置的顶部是电化学实验区，实验装置的底部是放置可调温度恒温水池，全部采用PPR管件熔接制成。本发明采用循环泵11作为海水循环的动力，通过大小两个可调阀门(供水主控制阀8和旁路调节阀9)来控制流速和转子流量计来粗略测量，并配置了流速测算仪来精确测量流速。该实验装置可结合海水体系或模拟不同盐度实验体系进行腐蚀行为的研究，同时完成温度、流速因素对材料腐蚀行为的影响。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，包括控温水池(1)、海水池(2)、实验区(4)、供水主控制阀(8)、循环泵(11)、抽水管(13)、供水管(14)及回水管(16)，其中海水池(2)设置于控温水池(1)内，所述循环泵(11)的吸水口通过抽水管(13)与海水池(2)连通，所述循环泵(11)的排水口通过供水管(14)与实验区(4)连通，所述实验区(4)通过回水管(16)与海水池(2)连通，形成循环水回路，所述供水主控制阀(8)设置于供水管(14)上。
2.根据权利要求1所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述供水管(14)上可拆卸地安装有流量计(6)，所述实验区(4)设有温度计和流速测算仪。
3.根据权利要求2所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述流量计(6)为转子流量计。
4.根据权利要求1所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述供水管(14)上并联有旁路水管(15)，所述旁路水管(15)上设有旁路调节阀(9)。
5.根据权利要求4所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述抽水管(13)、供水管(14)、旁路水管(15)、实验区(4)及回水管(16)均采用PPR管。
6.根据权利要求1所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述循环泵(11)的吸水口和排水口分别与抽水管(13)和供水管(14)可拆卸连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述实验区(4)为开放式结构，所述实验区(4)内的反应电极由开放口放入。
8.根据权利要求7所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述回水管(16)上设有回水控制阀(3)。
9.根据权利要求1-6任一项所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述实验区(4)为封闭式结构，所述实验区(4)内封装有反应电极。
10.根据权利要求9所述的可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置，其特征在于，所述实验区(4)包括依次串联的多个三通管(17)，各三通管(17)的其中一个管口为投放口。
CN201610850627.5A 2016-09-26 2016-09-26 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置 Pending CN106442305A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610850627.5A CN106442305A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610850627.5A CN106442305A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106442305A true CN106442305A (zh) 2017-02-22

Family

ID=58170332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610850627.5A Pending CN106442305A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106442305A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107182893A (zh) * 2017-06-09 2017-09-22 中国科学院海洋研究所 一种循环水养殖系统间歇式回水装置及其回水工艺
CN109738352A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 河海大学 一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法
CN109900628A (zh) * 2019-02-20 2019-06-18 河海大学 一种模拟海洋环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法
CN111721691A (zh) * 2019-11-19 2020-09-29 中国海洋大学 一种管道腐蚀测试系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101620217A (zh) * 2009-08-07 2010-01-06 武汉理工大学 混凝土耐久性试验侵蚀溶液浓度控制装置
CN101769853A (zh) * 2010-01-08 2010-07-07 康科联（北京）新技术有限公司 一种用于测试材料在模拟深海环境腐蚀性能的实验装置
CN102636528A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 南京大学 一种用于循环冷却水系统的缓蚀剂性能评价装置及方法
CN103293094A (zh) * 2013-06-18 2013-09-11 北京科技大学 一种可定量改变液膜厚度的电化学测量装置及其使用方法
CN203732496U (zh) * 2014-02-27 2014-07-23 中国科学院金属研究所 一种低速管道内腐蚀和电化学测试的简易模拟装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101620217A (zh) * 2009-08-07 2010-01-06 武汉理工大学 混凝土耐久性试验侵蚀溶液浓度控制装置
CN101769853A (zh) * 2010-01-08 2010-07-07 康科联（北京）新技术有限公司 一种用于测试材料在模拟深海环境腐蚀性能的实验装置
CN102636528A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 南京大学 一种用于循环冷却水系统的缓蚀剂性能评价装置及方法
CN103293094A (zh) * 2013-06-18 2013-09-11 北京科技大学 一种可定量改变液膜厚度的电化学测量装置及其使用方法
CN203732496U (zh) * 2014-02-27 2014-07-23 中国科学院金属研究所 一种低速管道内腐蚀和电化学测试的简易模拟装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张中祥 等: "16Mn钢在模拟油田采出介质中的腐蚀行为研究", 《材料保护》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107182893A (zh) * 2017-06-09 2017-09-22 中国科学院海洋研究所 一种循环水养殖系统间歇式回水装置及其回水工艺
CN109738352A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 河海大学 一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法
CN109900628A (zh) * 2019-02-20 2019-06-18 河海大学 一种模拟海洋环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法
CN111721691A (zh) * 2019-11-19 2020-09-29 中国海洋大学 一种管道腐蚀测试系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106442305A (zh) 可调流速的室内海水腐蚀电化学实验装置
CN105203716B (zh) 海洋天然气水合物固态流化开采实验模拟装置
CN104934082B (zh) 一种温压可控的海洋热工环境模拟系统
CN104458063B (zh) 一种节能型热量表流量检定装置及方法
CN208780463U (zh) 天然气发动机开发试验用冷却水循环装置
US9506883B2 (en) Scale deposition testing device
CN103594128B (zh) 反应堆第4级自动降压系统喷放卸压模拟实验装置及方法
CN204556598U (zh) 一种水合物浆沉积模拟实验装置
CN104880502B (zh) 一种低速管道内腐蚀和电化学测试的简易模拟装置
CN103115849A (zh) 一种高分子聚合物溶液的全流态减阻特性实验装置
CN106920439A (zh) 一种雷诺实验仪及实验方法
CN109900629A (zh) 一种用于金属材料腐蚀疲劳试验的环境装置及试验方法
CN108917890A (zh) 一种流量计量器具的耐久性试验装置
CN103697974B (zh) 一种液态金属流量计校验方法
CN207209988U (zh) 一种开放式冷却水加药装置
CN206177778U (zh) 一种研究多孔介质全区域渗流机制的渗透装置
CN108917891A (zh) 一种高温液体流量标准装置
CN207779940U (zh) 恒压自循环冻胀试验系统
CN104166414B (zh) 一种小型水温控制系统
CN213517106U (zh) 一种水处理剂缓蚀性能检测装置
CN208721206U (zh) 一种流量计量器具的耐久性试验装置
CN110208330B (zh) 一种连续测量水箱去离子水电导率变化的装置及测量方法
CN204347020U (zh) 一种新型油井钨合金镀层防蜡效果检测装置
CN205209607U (zh) 温度压力可调液体流量标准装置
CN103162754A (zh) 液体质量流测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170222

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication