CN111650112A - 一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置和方法,解决水质中离子浓度控制问题,并提供一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置和方法,以满足现有试验需求。本发明包括控制模块、反应釜模块和测量模块;所述控制模块控制输入至反应釜模块的试验溶液的压力、温度和离子浓度,所述反应釜用于放置腐蚀试样14进行腐蚀试验,所述测量模块多次测量试验溶液的各离子浓度并发送至所述控制模块进行不同离子浓度反馈调节。本发明能实现精确控制试验溶液中的多离子浓度,保证腐蚀试验数据的准确性,开展多工况耦合条件下可控水化学对材料腐蚀试验研究,拓宽腐蚀试验研究范围。
Description
技术领域
本发明涉及材料腐蚀领域,具体涉及一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置和方法。
背景技术
研究水化学对材料腐蚀影响,掌握水化学对材料腐蚀机理,有利于科研工作人员进一步优化水化学指标,完善水化学系统设计。在开展水化学对材料腐蚀影响研究中,如何精确控制水质中离子浓度成为影响试验成败的关键技术指标之一。
目前,实验室控制水质离子浓度主要有两种方式:一种是通过理论计算,一次性加入试验所需量,但这种方式不能保证试验回路中易消耗离子浓度;另一种方式是通过电导率来控制离子浓度,但这种方式只适用于水质中单一离子浓度控制,不适于水质中多离子浓度控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:解决水质中多离子浓度控制问题,并提供一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置和方法,以满足现有试验需求。
本发明通过下述技术方案实现:
一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,包括控制模块、反应釜模块和测量模块;
所述控制模块控制输入至反应釜模块的试验溶液的压力、温度和离子浓度,所述反应釜用于放置腐蚀试样进行腐蚀试验,所述测量模块多次测量试验溶液的各离子浓度并发送至所述控制模块进行不同离子浓度反馈调节。
进一步地,所述反应釜模块包括反应釜本体、试样支撑架、立柱、液压泵和反应釜盖;
所述反应釜本体为倒立式结构,内部放置所述腐蚀试样;
反应釜本体周围设置有加热丝和温度传感器,所述加热丝用于进一步辅助调节反应釜本体环境的温度,所述温度传感器用于测控反应釜本体环境的温度;
所述反应釜盖位于立柱上方,反应釜盖上设有试样支撑架;
所述立柱用于支持反应釜;
所述试样支撑架用于放置所述腐蚀试样;
所述液压泵用于操作反应釜盖上升和下降。
进一步地,所述控制模块包括试验溶液输出模块,试验溶液输出模块包括加药箱、流量计、加药泵、储水箱、给水泵和树脂控制柱,
所述加药箱向所述储水箱加试验溶液,所述储水箱通过管道输出树脂控制柱调节后的试验溶液至所述反应釜模块;
所述加药箱增加所述储水箱的离子浓度,所述树脂控制柱用于降低所述储水箱的离子浓度;
所述控制模块的具体连接如下:
所述加药箱和所述储水箱通过管路连接至所述加药泵,所述加药泵为加药箱出口管道内的试验溶液提供动力源,加药泵的位置同时低于加药箱的位置和储水箱的位置,在储水箱入口和加药泵出口之间的加药泵至储水箱段设有流量计FI1,所述加药箱用于向所述储水箱增加试验溶液,试验溶液为所述试验溶液的各离子来源,所述流量计FI1测量所述加药泵供能下的所述加药箱出口至所述储水箱入口的流量;
所述给水泵入口通过管路与所述储水箱连接,所述给水泵出口连入树脂控制柱和高压泵的并联回路,所述给水泵为储水箱出口管道内试验溶液提供动力源;
所述树脂控制柱通过管路与流量计FI2、储水箱相连,所述流量计FI2位于所述树脂控制柱与所述给水泵出口之间,所述流量计FI2用于测量所述给水泵控制下储水箱出口管道与反应釜模块之间的树脂控制柱支路的流量,所述树脂控制柱用于储水箱的各离子浓度的反馈调节,所述树脂控制柱调节后的支路流量通过储水箱的回液口流入储水箱。
进一步地,所述控制模块还包括试验溶液处理模块,试验溶液处理模块用于对试验溶液的进入和流出反应釜模块的处理;
所述试验处理模块包括高压泵、热交换器、流量计FI3、背压阀RV1、预热器和冷却器;
进入反应釜模块的处理:自所述储水箱出口流出试验溶液顺序经过高压泵加压、热交换器处理、预热器处理后流入反应釜模块用于腐蚀试验;
流出反应釜模块的处理:腐蚀试验结束后所述反应釜模块中的试验溶液顺序经过热交换器处理、冷却器采用自循环冷却方式降温、背压阀RV1、流量计FI3流量测量、V12手动截止阀开启流出反应釜模块。
进一步地,所述装置还包括手动截止阀V1、手动截止阀V2、手动截止阀V3、手动截止阀V4、手动截止阀V5、手动截止阀V6、手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9、手动截止阀V10和手动截止阀V11;
所述树脂控制柱包括阳型树脂柱和阴型树脂柱;
所述加药箱顶部设置有进液口,在所述加药箱顶部进液口通过手动截止阀V1向加药箱加入试验溶液,所述加药箱底部设有排液口和出水口,所述加药箱底部排液口与手动截止阀V2相连,所述加药箱的出水口通过手动截止阀V3连入加药泵,所述手动截止阀V2用于最大程度排空加药箱内的剩余溶液;
所述储水箱顶部设有进液口和回液口,所述储水箱顶部的回液口连入树脂控制柱的流量出口,所述储水箱底部设有排液口和出水口,所述储水箱底部出水口通过手动截止阀V5连入所述给水泵,所述储水箱底部排液口与手动截止阀V4相连,所述手动截止阀V4用于最大程度排空储水箱内的剩余溶液;
所述给水泵连入所述流量计FI2后连入手动截止阀V7后连入所述阳型树脂柱后连入手动截止阀V8后连入手动截止阀V10后连入所述阴型树脂柱后连入手动截止阀V11后连入所述储水箱的回液口;
所述给水泵连入所述流量计FI2后连入手动截止阀V6后连入手动截止阀V9后连入所述储水箱的回液口;
还包括支路:所述手动截止阀V8后连入手动截止阀V9后连入所述储水箱的回液口。
进一步地,所述反应釜模块还包括位于试样支撑架上的试样盘,所述试样支撑架为设置于所述反应釜盖上的固定结构,所述试样盘和所述试样支撑架配合使用悬挂固定所述腐蚀试样;
所述反应釜模块包括两个所述试样支撑架,所述试样支撑架为上下两端均设置有螺纹的支持结构,两个试样支撑架对称分布,两个试样支撑架下端螺纹与所述反应釜盖连接,两个试样支撑架上端螺纹通过螺母固定试样盘;
所述试样盘最外沿对称分布两个孔径均与试样支撑架上端螺纹匹配的圆孔,所述试样盘上对称均匀分布有小孔,所述小孔用于悬挂所述腐蚀试样。
进一步地,所述试样盘为圆盘状结构,所述圆孔的圆心分布于以圆盘中心对称的直径上,所述小孔采用钢丝悬挂所述腐蚀试样于所述试样盘的下端,所述腐蚀试样同时位于两个试样支撑架之间;
所述腐蚀试样设置为片状结构。
一种可控水化学对材料腐蚀研究试验方法,依据上述装置进行试验,步骤如下:
步骤A、将腐蚀试样悬挂于试样盘下方,具体为:用钢丝将腐蚀试样依次串联,完成连接后,通过试样盘上的小孔将腐蚀试样悬挂于试样盘下方;
步骤B、通过加药泵向储水箱中注入试验溶液,具体为:打开手动截止阀V3,调节流量计FI1,启动加药泵向储水箱中注入试验溶液;
步骤C、启动给水泵、高压泵和加热丝电源,升压升温试验溶液至至目标压力和温度,具体为:打开手动截止阀V5、手动截止阀V6、手动截止阀V9,依次启动给水泵和高压泵,调节背压阀RV1,管道内的试验溶液升压至目标压力,启动加热电源,加热试验溶液至目标温度;
步骤D、定期取样,测量试验溶液中各离子浓度,具体为:打开手动截止阀V12进行取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
步骤E、腐蚀试验结束后,降温降压,取出并清洗腐蚀试样,具体为:关闭加热电源,调节背压阀RV1使压力降至常压,依次关闭高压泵、给水泵,排空装置内的溶液,打开反应釜釜盖,取出腐蚀试样,清洗干净。
进一步地,所述控制模块调控所述储水箱的离子浓度的两种方法具体操作如下:
D1、当溶液中离子浓度低于预设离子浓度时,启动加药泵向储水箱中注入目标离子,直至各离子浓度合格,具体为:根据步骤D分析的结果,计算加药量,通过加药泵向储水箱中注入目标离子,混合均匀后,打开手动截止阀V12取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
通过步骤D1调节各离子浓度至合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E,通过步骤
D1调节各离子浓度仍不合格则重复步骤D1;
D2、当溶液中离子浓度高于预设离子浓度时,开启树脂控制柱,直至各离子浓度合格,具体为:若溶液中阳离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,打开手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,开启阳型树脂柱,定期打开手动截止阀V12取样分析,直至各离子浓度合格,若溶液中阴离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,打开手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,定期打开手动截止阀V12取样分析,直至离子浓度合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E。
本发明具有如下的优点和有益效果:
本发明能实现精确控制试验溶液中的多离子浓度,保证腐蚀试验数据的准确性;
本发明能开展多工况耦合条件下可控水化学对材料腐蚀试验研究,拓宽腐蚀试验研究范围。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的装置示意图。
图2为本发明的腐蚀试样安装示意图。
图3为本发明的试样盘结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1、加药箱;2、加药泵;3、储水箱;4、给水泵;5、阳型树脂柱;6、阴型树脂柱;7、高压泵;8、热交换器;9、预热器;10、立柱;11、液压泵;12、反应釜盖;13、反应釜本体;14、腐蚀试样;15、试样支撑架;16、试样盘;17、加热丝;18、冷却器。
具体实施方式
在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前,应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例,并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供了一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,包括加药箱1、加药泵2、储水箱3、给水泵4、树脂控制柱、高压泵7、热交换器8、预热器9、反应釜和冷却器18。
加药箱1顶部设有进液口,底部设有排液口和出水口,排液口与手动截止阀V2相连,最大程度排空加药箱1内的剩余溶液。
加药箱1和储水箱3通过管路连接加药泵2并提供动力源,加药泵2的位置低于加药箱1和储水箱3的位置,在加药泵2和储水箱3之间设有流量计FI1,流量计FI1位于加药泵2出口。
储水箱3顶部设有进液口和回液口,底部设有排液口和出水口,排液口与手动截止阀V4相连,最大程度排空储水箱3内的剩余溶液。
给水泵4入口通过管路与储水箱3连接,出口分别连接树脂控制柱和高压泵7,树脂控制柱通过管路与流量计FI2、储水箱3相连,流量计FI2位于树脂柱前端,通过调节流量计F2,控制试验溶液流量大小;树脂控制柱包括阳型树脂柱5和阴型树脂柱6,阳型树脂柱5和阴型树脂柱6进出口分别设有手动截止阀V6、手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9、手动截止阀V10、手动截止阀V11,通过开启或关闭手动截止阀V6、手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9、手动截止阀V10、手动截止阀V11,可控制试验溶液流通途径,不同流通途径的控制方式分别为:(1)关闭手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V10、手动截止阀V11,打开手动截止阀V6和手动截止阀V9,控制试验溶液从旁路流通,而不经过阳型树脂柱5和阴型树脂柱6;(2)关闭手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,打开手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,控制试验溶液从阳型树脂柱5流通;(3)关闭手动截止阀V6、手动截止阀V9,打开手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V10、手动截止阀V11,控制试验溶液依次从阳型树脂柱5和阴型树脂柱6流通;(4)关闭手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,打开手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,控制试验溶液从阴型树脂柱6流通。
在高压泵7出口和背压阀RV1之间通过管路依次连接热交换器8、反应釜模块、冷却器18;为降低反应釜模块提供的热源,在热交换器8和反应釜模块之间设有预热器9,预热器9采用管式电热丝缠绕加热方式并设有温度传感器,可精确控制溶液的温度。
反应釜模块包括反应釜本体13和反应釜盖12,反应釜本体13为倒立式结构,反应釜本体13周围设有加热丝17,采用分段加热,并设有温度传感器,保证反应釜本体13内部溶液温度均匀,反应釜本体13设有进液口和出液口,进液口管道插入反应釜本体13内部,出液口位于反应釜本体13上端;反应釜盖12位于立柱10上方,通过液压泵11实现反应釜盖12上升和下降,降低人工操作强度,反应釜盖12上设有试样支撑架15,试样支撑架15可设置为上下两端均为螺纹结构,数量为两个,两个试样支撑架15对称分布,试样支撑架15下端螺纹与反应釜盖12连接,上端螺纹通过螺母固定试样盘16。
试样盘16示意图如图3所示,试样盘16可设置为圆盘状结构,试样盘16以圆盘中心为起点,在试样盘16对称均匀分布小孔,试样盘16最外沿对称分布两个孔径与试样支撑架15上端螺纹一样大小的圆孔。
试样盘16与腐蚀试样14连接示意图如图2所示,腐蚀试样14可设置为片状结构,通过钢丝悬挂于试样盘16下端。
冷却器18采用自循环冷却方式对溶液进行降温,避免外界水流量影响冷却效果。
背压阀RV1通过管路分别与储水箱3和手动截止阀V12相连;在背压阀RV1出口设有流量计FI3,可实时观察溶液流量,避免调节背压阀RV1过程中出现无流量现象。
本发明在背压阀RV1后设有手动截止阀V12,能实现定期取样,对溶液中的离子浓度进行分析,同时在装置中设有阳型树脂柱5、阴型树脂柱6和加药泵2,根据不同离子浓度分析结果,通过阳型树脂柱5、阴型树脂柱6和加药泵2三者相互配合,能精确控制溶液中各离子浓度。
实施例2:一种可控水化学对材料腐蚀研究试验方法,上述装置在具体使用时,可按照以下步骤开展腐蚀试样1414在可控水化学环境下的腐蚀试验:
步骤A、将腐蚀试样14悬挂于试样盘16下方,具体为:用钢丝将腐蚀试样14依次串联,完成连接后,通过试样盘16上的小孔将腐蚀试样14悬挂于试样盘16下方;
步骤B、通过加药泵2向储水箱3中注入试验溶液,具体为:打开手动截止阀V3,调节流量计FI1,启动加药泵2向储水箱3中注入试验溶液;
步骤C、启动给水泵4、高压泵7和加热丝17电源,升压升温试验溶液至至目标压力和温度,具体为:打开手动截止阀V5、手动截止阀V6、手动截止阀V9,依次启动给水泵4和高压泵7,调节背压阀RV1,管道内的试验溶液升压至目标压力,启动加热电源,加热试验溶液至目标温度;
步骤D、定期取样,测量试验溶液中各离子浓度,具体为:打开手动截止阀V12进行取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
步骤E、腐蚀试验结束后,降温降压,取出并清洗腐蚀试样14,具体为:关闭加热电源,调节背压阀RV1使压力降至常压,依次关闭高压泵7、给水泵4,排空装置内的溶液,打开反应釜釜盖,取出腐蚀试样14,清洗干净。
在实施例2基础上的实施例3:
当所述储水箱3的离子浓度低于预设离子浓度时,通过加药泵2向储水箱3中注入试验溶液,升高所述储水箱3的离子浓度至预设离子浓度;
当所述储水箱3的离子浓度高于预设离子浓度时,开启树脂控制柱的反馈调节,降低所述储水箱3的离子浓度至预设离子浓度。
所述控制模块调控所述储水箱3的离子浓度的两种方法具体操作如下:
D1、当溶液中离子浓度低于预设离子浓度时,启动加药泵2向储水箱3中注入目标离子,直至各离子浓度合格,具体为:根据步骤D分析的结果,计算加药量,通过加药泵2向储水箱3中注入目标离子,混合均匀后,打开手动截止阀V12取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
通过步骤D1调节各离子浓度至合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E,通过步骤D1调节各离子浓度仍不合格则重复步骤D1;
D2、当溶液中离子浓度高于预设离子浓度时,开启树脂控制柱,直至各离子浓度合格,具体为:若溶液中阳离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,打开手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,开启阳型树脂柱5,定期打开手动截止阀V12取样分析,直至各离子浓度合格,若溶液中阴离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,打开手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,定期打开手动截止阀V12取样分析,直至离子浓度合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不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,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,包括控制模块、反应釜模块和测量模块;
所述控制模块控制输入至反应釜模块的试验溶液的压力、温度和离子浓度,所述反应釜用于放置腐蚀试样(14)进行腐蚀试验,所述测量模块多次测量试验溶液的各离子浓度并发送至所述控制模块进行不同离子浓度反馈调节。
2.根据权利要求1所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述反应釜模块包括反应釜本体(13)、试样支撑架(15)、立柱(10)、液压泵(11)和反应釜盖(12);
所述反应釜本体(13)为倒立式结构,内部放置所述腐蚀试样(14);
反应釜本体(13)周围设置有加热丝(17)和温度传感器,所述加热丝(17)用于进一步辅助调节反应釜本体(13)环境的温度,所述温度传感器用于测控反应釜本体(13)环境的温度;
所述反应釜盖(12)位于立柱(10)上方,反应釜盖(12)上设有试样支撑架(15);
所述立柱(10)用于支持反应釜;
所述试样支撑架(15)用于放置所述腐蚀试样(14);
所述液压泵(11)用于操作反应釜盖(12)上升和下降。
3.根据权利要求2所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述控制模块包括试验溶液输出模块,试验溶液输出模块包括加药箱(1)、流量计、加药泵(2)、储水箱(3)、给水泵(4)和树脂控制柱,
所述加药箱(1)向所述储水箱(3)加试验溶液,所述储水箱(3)通过管道输出树脂控制柱调节后的试验溶液至所述反应釜模块;
所述加药箱(1)增加所述储水箱(3)的离子浓度,所述树脂控制柱用于降低所述储水箱(3)的离子浓度;
所述控制模块的具体连接如下:
所述加药箱(1)和所述储水箱(3)通过管路连接至所述加药泵(2),所述加药泵(2)为加药箱(1)出口管道内的试验溶液提供动力源,加药泵(2)的位置同时低于加药箱(1)的位置和储水箱(3)的位置,在储水箱(3)入口和加药泵(2)出口之间的加药泵(2)至储水箱(3)段设有流量计FI1,所述加药箱(1)用于向所述储水箱(3)增加试验溶液,试验溶液为所述试验溶液的各离子来源,所述流量计FI1测量所述加药泵(2)供能下的所述加药箱(1)出口至所述储水箱(3)入口的流量;
所述给水泵(4)入口通过管路与所述储水箱(3)连接,所述给水泵(4)出口连入树脂控制柱和高压泵(7)的并联回路,所述给水泵(4)为储水箱(3)出口管道内试验溶液提供动力源;
所述树脂控制柱通过管路与流量计FI2、储水箱(3)相连,所述流量计FI2位于所述树脂控制柱与所述给水泵(4)出口之间,所述流量计FI2用于测量所述给水泵(4)控制下储水箱(3)出口管道与反应釜模块之间的树脂控制柱支路的流量,所述树脂控制柱用于储水箱(3)的各离子浓度的反馈调节,所述树脂控制柱调节后的支路流量通过储水箱(3)的回液口流入储水箱(3)。
4.根据权利要求3所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述控制模块还包括试验溶液处理模块,试验溶液处理模块用于对试验溶液的进入和流出反应釜模块的处理;
所述试验处理模块包括高压泵(7)、热交换器(8)、流量计FI3、背压阀RV1、预热器(9)和冷却器(18);
进入反应釜模块的处理:自所述储水箱(3)出口流出试验溶液顺序经过高压泵(7)加压、热交换器(8)处理、预热器(9)处理后流入反应釜模块用于腐蚀试验;
流出反应釜模块的处理:进入所述反应釜模块中的试验溶液依次经过热交换器(8)处理、冷却器(18)采用自循环冷却方式降温、背压阀RV1、流量计FI3流量测量、V12手动截止阀开启流出反应釜模块。
5.根据权利要求4所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述装置还包括手动截止阀V1、手动截止阀V2、手动截止阀V3、手动截止阀V4、手动截止阀V5、手动截止阀V6、手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9、手动截止阀V10和手动截止阀V11;
所述树脂控制柱包括阳型树脂柱(5)和阴型树脂柱(6);
所述加药箱(1)顶部设置有进液口,在所述加药箱(1)顶部进液口通过手动截止阀V1向加药箱(1)加入试验溶液,所述加药箱(1)底部设有排液口和出水口,所述加药箱(1)底部排液口与手动截止阀V2相连,所述加药箱(1)的出水口通过手动截止阀V3连入加药泵(2),所述手动截止阀V2用于最大程度排空加药箱(1)内的剩余溶液;
所述储水箱(3)顶部设有进液口和回液口,所述储水箱(3)顶部的回液口连入树脂控制柱的流量出口,所述储水箱(3)底部设有排液口和出水口,所述储水箱(3)底部出水口通过手动截止阀V5连入所述给水泵(4),所述储水箱(3)底部排液口与手动截止阀V4相连,所述手动截止阀V4用于最大程度排空储水箱(3)内的剩余溶液;
所述给水泵(4)连入所述流量计FI2后连入手动截止阀V7后连入所述阳型树脂柱(5)后连入手动截止阀V8后连入手动截止阀V10后连入所述阴型树脂柱(6)后连入手动截止阀V11后连入所述储水箱(3)的回液口;
所述给水泵(4)连入所述流量计FI2后连入手动截止阀V6后连入手动截止阀V9后连入所述储水箱(3)的回液口;
还包括支路:所述手动截止阀V8后连入手动截止阀V9后连入所述储水箱(3)的回液口。
6.根据权利要求1所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述反应釜模块还包括位于试样支撑架(15)上的试样盘(16),所述试样支撑架(15)为设置于所述反应釜盖(12)上的固定结构,所述试样盘(16)和所述试样支撑架(15)配合使用悬挂固定所述腐蚀试样(14);
所述反应釜模块包括两个所述试样支撑架(15),所述试样支撑架(15)为上下两端均设置有螺纹的支持结构,两个试样支撑架(15)对称分布,两个试样支撑架(15)下端螺纹与所述反应釜盖(12)连接,两个试样支撑架(15)上端螺纹通过螺母固定试样盘(16);
所述试样盘(16)最外沿对称分布两个孔径均与试样支撑架(15)上端螺纹匹配的圆孔,所述试样盘(16)上对称均匀分布有小孔,所述小孔用于悬挂所述腐蚀试样(14)。
7.根据权利要求6所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验装置,其特征在于,所述试样盘(16)为圆盘状结构,所述圆孔的圆心分布于以圆盘中心对称的直径上,所述小孔采用钢丝悬挂所述腐蚀试样(14)于所述试样盘(16)的下端,所述腐蚀试样(14)同时位于两个试样支撑架(15)之间;
所述腐蚀试样(14)设置为片状结构。
8.一种可控水化学对材料腐蚀研究试验方法,其特征在于,应用权利要求1-7任意一条所述装置进行试验,包括所述控制模块调控所述储水箱(3)的离子浓度的两种方法如下:
当所述储水箱(3)的离子浓度低于预设离子浓度时,通过加药泵(2)向储水箱(3)中注入试验溶液,升高所述储水箱(3)的离子浓度至预设离子浓度;
当所述储水箱(3)的离子浓度高于预设离子浓度时,开启树脂控制柱的反馈调节,降低所述储水箱(3)的离子浓度至预设离子浓度。
9.根据权利要求8所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验方法,其特征在于,还包括具体的试验操作步骤如下:
步骤A、将腐蚀试样(14)悬挂于试样盘(16)下方,具体为:用钢丝将腐蚀试样(14)依次串联,完成连接后,通过试样盘(16)上的小孔将腐蚀试样(14)悬挂于试样盘(16)下方;
步骤B、通过加药泵(2)向储水箱(3)中注入试验溶液,具体为:打开手动截止阀V3,调节流量计FI1,启动加药泵(2)向储水箱(3)中注入试验溶液;
步骤C、启动给水泵(4)、高压泵(7)和加热丝(17)电源,升压升温试验溶液至至目标压力和温度,具体为:打开手动截止阀V5、手动截止阀V6、手动截止阀V9,依次启动给水泵(4)和高压泵(7),调节背压阀RV1,管道内的试验溶液升压至目标压力,启动加热电源,加热试验溶液至目标温度;
步骤D、定期取样,测量试验溶液中各离子浓度,具体为:打开手动截止阀V12进行取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
步骤E、腐蚀试验结束后,降温降压,取出并清洗腐蚀试样(14)。
10.根据权利要求9所述的一种可控水化学对材料腐蚀研究试验方法,其特征在于,所述控制模块调控所述储水箱(3)的离子浓度的两种方法具体操作如下:
D1、当溶液中离子浓度低于预设离子浓度时,启动加药泵(2)向储水箱(3)中注入目标离子,直至各离子浓度合格,具体为:根据步骤D分析的结果,计算加药量,通过加药泵(2)向储水箱(3)中注入目标离子,混合均匀后,打开手动截止阀V12取样,对溶液中的各离子浓度进行测量;
通过步骤D1调节各离子浓度至合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E,通过步骤D1调节各离子浓度仍不合格则重复步骤D1;
D2、当溶液中离子浓度高于预设离子浓度时,开启树脂控制柱,直至各离子浓度合格,具体为:若溶液中阳离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,打开手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,开启阳型树脂柱(5),定期打开手动截止阀V12取样分析,直至各离子浓度合格,若溶液中阴离子浓度偏高,则关闭手动截止阀V7、手动截止阀V8、手动截止阀V9,打开手动截止阀V6、手动截止阀V10、手动截止阀V11,定期打开手动截止阀V12取样分析,直至离子浓度合格则继续腐蚀试验,如结束则转至步骤E。
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