CN109738352A - 一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，包括蓄水池，蓄水池面对面的两侧壁上分别设有出水口和进水口，出水口和进水口均覆盖有滤网；蓄水池外还设有水泵和加热水槽，出水口、加热水槽、水泵与进水口通过水管依次连接相通；蓄水池的侧面上还设有泥沙流入口，泥沙流入口通过管道连接蓄水池外的泥沙加料机。还公开一种腐蚀评价方法，在蓄水池的循环水加入泥沙和水生物，将需评价试样用挂片法置于蓄水池中，定期观察评价。充分考虑了自然内河环境下腐蚀介质，与不同水流、水温、水生物以及泥沙磨损冲击等交互作用对测试材料腐蚀的耦合影响，大幅提高腐蚀评价的可靠性；模拟装置设计结构简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于海洋实验领域，具体涉及一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法。
背景技术
水利工程、船舶工程等建设需要大量各类材料制造的装备及构件。由于自然内河水环境腐蚀条件恶劣，材料在服役过程中易腐蚀失效，严重影响装备构件的安全可靠性，并可能带来极大的经济损失。评价材料在自然内河环境下腐蚀失效的最佳手段是采用自然水环境挂片浸泡试验。然而，材料制备、环境条件及经济效益等因素的影响，对材料现场挂片腐蚀试验的可行性带来了极大的制约。借助模拟水环境腐蚀实验装置评价材料在自然内河环境下的腐蚀是一种广为认同的研究方法。但由于自然水环境下腐蚀条件复杂、腐蚀介质多样，水流、水温、水生物和泥沙磨损冲击等条件等交互作用，常规的模拟装置及评价方法很难如实反映材料在自然内河环境下的腐蚀状况。因此，为了解决这些问题，本发明设计了一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法。
发明内容
本发明提供了一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置及腐蚀评价方法，解决了模拟实验装置无法全面如实的反应自然水环境下腐蚀条件的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，包括蓄水池，蓄水池面对面的两侧壁上分别设有出水口和进水口，出水口和进水口均覆盖有滤网；所述蓄水池外还设有水泵和加热水槽，所述出水口、加热水槽、水泵与所述进水口通过水管依次连接相通；所述蓄水池的侧面上还设有泥沙流入口，泥沙流入口通过管道连接所述蓄水池外的泥沙加料机。
进一步地，所述蓄水池为无盖混凝土蓄水池，蓄水量大于4立方米、蓄水池高度大于1米。
进一步地，所述出水口设置在所述侧壁的中下部；所述进水口设置在所述侧壁的中上部。
进一步地，所述出水口与所述进水口的个数均为3~6个，且在所述侧壁上水平排列设置。
进一步地，所述泥沙流入口设置于蓄水池侧壁的顶部。
一种腐蚀评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在蓄水池中注入天然地表水；
S2、调节水泵，借助水泵对在蓄水池中的水进行进水、出水的循环，水泵功率与实际使用的进、出水口数量配合，从而控制所需水流速度，水经过加热水槽可调节实验所需的蓄水池水温；
S3、打开泥沙加料机，通过管道经泥沙流入口将泥沙输送到蓄水池中，并定期清理蓄水池中的泥沙量；
S4、在蓄水池中加入一定量的典型水生物；
S5、将所需评价的试样借助挂片法置于模拟环境蓄水池中，在实验要求的时间定期观察。
进一步地，所述水生物包括水藻、藤壶、螺蛳的一种或多种。
本发明所达到的有益效果：充分考虑了自然内河环境下腐蚀介质，与不同水流、水温、水生物以及泥沙磨损冲击等交互作用对测试材料腐蚀的耦合影响，可大幅提高模拟内河环境下腐蚀评价的可靠性；模拟装置设计结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明蓄水池的主视图；
图3 为本发明蓄水池的侧视图。
图中：1-蓄水池；2-进水口；3-出水口；4-滤网；5-水泵；6-加热水槽；7-水管；8-泥沙流入口；9-管道；10-泥沙加料机；11-水生物。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，包括蓄水池1，蓄水池为无盖混凝土蓄水池，蓄水量大于4立方米、蓄水池高度大于1米，蓄水池1面对面的两侧壁上分别设有出水口3和进水口2，出水口3和进水口2均覆盖有滤网4；蓄水池1外还设有水泵5和加热水槽6，出水口3、加热水槽6、水泵5与进水口2通过水管7依次连接相通；蓄水池1的侧面上还设有泥沙流入口8，泥沙流入口8通过管道9连接蓄水池1外的泥沙加料机10。实验装置中蓄水池1的出水口3和进水口1均覆盖有滤网4，避免水生物流入流出而堵塞管道；水泵5为蓄水池1中的水提供动力；加热水槽6便于调节实验所需的蓄水池1水温；泥沙流入口8通过管道9连接蓄水池1外的泥沙加料机10，保证实验时所需的泥沙量，便于测试泥沙磨损冲击对测试材料腐蚀的影响。
如图2所示，通泥沙流入口8设置于蓄水池1侧壁的顶部。如图3所示，出水口3设置在侧壁的中下部；进水口2设置在侧壁的中上部。出水口3与进水口2的个数均为3~6个，且在所述侧壁上水平排列设置。
一种基于上述实验装置的腐蚀评价方法，包括以下步骤：S1、在蓄水池1中注入天然地表水；S2、调节水泵5，借助水泵5对在蓄水池1中的水进行进水、出水的循环，水泵5功率与实际使用的进、出水口数量配合，从而控制所需水流速度，水经过加热水槽6可调节实验所需的蓄水池1水温；S3、打开泥沙加料机10，通过管道9经泥沙流入口8将泥沙输送到蓄水池1中，并定期清理蓄水池1中的泥沙量；S4、在蓄水池1中加入一定量的典型水生物11，包括水藻、藤壶、螺蛳；S5、将所需评价的试样借助挂片法置于模拟环境蓄水池1中，在实验要求的时间定期观察。充分考虑了自然内河环境下腐蚀介质，与不同水流、水温、水生物以及泥沙磨损冲击等交互作用对测试材料腐蚀的耦合影响，可大幅提高模拟内河环境下腐蚀评价的可靠性；模拟装置设计结构简单，使用方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，包括蓄水池，蓄水池面对面的两侧壁上分别设有出水口和进水口，出水口和进水口均覆盖有滤网；所述蓄水池外还设有水泵和加热水槽，所述出水口、加热水槽、水泵与所述进水口通过水管依次连接相通；所述蓄水池的侧面上还设有泥沙流入口，泥沙流入口通过管道连接所述蓄水池外的泥沙加料机。
2.根据权利要求1所述的一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，所述蓄水池为无盖混凝土蓄水池，蓄水量大于4立方米、蓄水池高度大于1米。
3.根据权利要求1所述的一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，所述出水口设置在所述侧壁的中下部；所述进水口设置在所述侧壁的中上部。
4.根据权利要求1所述的一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，所述出水口与所述进水口的个数均为3~6个，且在所述侧壁上水平排列设置。
5.根据权利要求1所述的一种模拟自然内河环境腐蚀的实验装置，其特征在于，所述泥沙流入口设置于蓄水池侧壁的顶部。
6.一种基于权利要求1~5任一所述实验装置的腐蚀评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在蓄水池中注入天然地表水；
S2、调节水泵，借助水泵对在蓄水池中的水进行进水、出水的循环，水泵功率与实际使用的进、出水口数量配合，从而控制所需水流速度，水经过加热水槽可调节实验所需的蓄水池水温；
S3、打开泥沙加料机，通过管道经泥沙流入口将泥沙输送到蓄水池中，并定期清理蓄水池中的泥沙量；
S4、在蓄水池中加入一定量的典型水生物；
S5、将所需评价的试样借助挂片法置于模拟环境蓄水池中，在实验要求的时间定期观察。
7.根据权利要求6所述的腐蚀评价方法，其特征在于，所述水生物包括水藻、藤壶、螺蛳的一种或多种。
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