CN112525812B - 一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法，该装置包括测试箱体、丝网除沫器机构和喷淋机构，测试箱体内由上至下依次设置有第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件，第一挂片组件位于丝网除沫器机构和喷淋机构之间，第三挂片组件位于测试箱体的底部，第二挂片组件位于喷淋机构与第三挂片组件之间，第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括多个试件；该方法包括以下步骤：一、第一挂片组件的安装；二、第二挂片组件的安装；三、第三挂片组件的安装；四、挂片组件的测试；五、腐蚀速率的获取。本发明实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为。

Description

一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法

技术领域

本发明属于海水淡化材料腐蚀技术领域，尤其是涉及一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法。

背景技术

海水淡化即利用海水脱盐产出淡水。将海水中的盐分和水分分离的技术过程，以从中获得淡水和浓缩盐水。主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等。蒸馏法是大多数海湾国家淡处理工艺，也是其淡水的主要来源。其系统运行稳定、可靠、淡水产能高。

但是其在长期运行中，腐蚀仍对整个工艺存在较严重威胁，尤其在热回收阶段。定期的停车检修对整个系统的长期高效运行存在一定的影响及制约。增加材料的厚度远超过设计厚度，加厚腐蚀裕量，会使整套设计过重，增加了整套设备成本、限制了机组容量、影响了其在舰船等某些特定环境的使用。所以对于材料在长期暴露在海水蒸汽环境中的腐蚀行为研究至关重要。

因此，现如今缺少一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法，试件安装挂取方便，且能提供良好的气相环境、气液相环境和液相环境，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为，进一步地为海水淡化设备所用材料的选择提供依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置及方法，其设计合理，试件安装挂取方便，且能提供良好的气相环境、气液相环境和液相环境，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为，进一步地为海水淡化设备所用材料的选择提供依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：包括测试箱体、设置在所述测试箱体内的丝网除沫器机构和喷淋机构，所述丝网除沫器机构位于所述测试箱体内的顶部，所述丝网除沫器机构高于所述喷淋机构，所述测试箱体内由上至下依次设置有第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件位于所述丝网除沫器机构和所述喷淋机构之间，所述第三挂片组件位于所述测试箱体的底部，所述第二挂片组件位于所述喷淋机构与所述第三挂片组件之间，所述喷淋机构高于所述第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件与测试箱体可拆卸连接，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括多个试件，所述测试箱体的底部填充有海水，所述第三挂片组件处于海水中。

上述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述测试箱体包括底板、盖板和四个连接在底板与盖板之间的竖直侧板，所述测试箱体内为中空结构；

所述盖板上设置有蒸汽进入接头和蒸汽出去接头，所述蒸汽进入接头的入口为蒸汽进口，所述蒸汽出去接头的出口为蒸汽出口，所述底板上设置有海水出去接头，所述海水出去接头的出口为海水出口，所述竖直侧板上设置有卡套式接头，所述卡套式接头的进口为海水进口。

上述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述喷淋机构包括与卡套式接头连通的喷淋管、安装在喷淋管上的喷嘴底座和安装在喷嘴底座上的喷嘴，所述喷淋管水平布设，所述喷嘴的出口竖直朝向底板，所述测试箱体的内侧壁上设置有支撑管，所述喷淋管远离卡套式接头的一端伸入支撑管内，所述喷淋管远离卡套式接头的一端安装有端盖。

上述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述丝网除沫器机构包括两个对称安装在所述测试箱体的内侧壁上的筋板、安装在两个筋板上的支撑板、安装在支撑板上的栅板和安装在栅板上的丝网，所述丝网上设置有压块，所述压块的数量为多个，多个所述压块沿丝网的四周顶面布设。

上述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述测试箱体上从上到下设置有第一安装接口、第二安装接口和第三安装接口，所述第一安装接口、第二安装接口和第三安装接口的结构均相同，且第一安装接口、第二安装接口和第三安装接口均包括与所述测试箱体连通的接管、安装在接管端部的法兰和与法兰连接的法兰盖，所述法兰和法兰盖之间设置有密封垫片。

上述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均相同，且所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括安装在所述测试箱体的内侧壁上的轨道、安装在轨道上的滑轨框和安装在滑轨框内的支撑筋板，以及多组安装在支撑筋板上的挂片组，所述支撑筋板上开设有多个安装孔，多个安装孔沿所述支撑筋板长度方向布设，所述安装孔内穿设有双头螺栓，每组所述挂片组均包括两个对称套装在双头螺栓上的试件，所述双头螺栓的两端安装有螺母，所述试件位于支撑筋板和螺母之间。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、第一挂片组件的安装：

步骤101、在支撑筋板上的安装孔中穿设双头螺栓，在各个双头螺栓上套装两个对称布设的试件，并在双头螺栓的两端安装有螺母；其中，双头螺栓的数量为多个，多个所述双头螺栓沿支撑筋板的长度方向布设；

步骤102、将安装好试件的滑轨框通过第一安装接口插入，并滑移放置在所述测试箱体的内侧壁上的轨道上，直至滑轨框远离第一安装接口的一端贴合轨道端部，完成第一挂片组件的安装；

步骤二、第二挂片组件的安装：

按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件的滑轨框通过第二安装接口插入，直至滑轨框远离第二安装接口的一端贴合轨道端部，完成第二挂片组件的安装；

步骤三、第三挂片组件的安装：

步骤301、按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件的滑轨框通过第三安装接口插入，直至滑轨框远离第三安装接口的一端贴合轨道端部，完成第三挂片组件的安装；

步骤302、在第一安装接口、第二安装接口和第三安装接口处分别安装法兰盖；其中，所述法兰和法兰盖之间设置有密封垫片；

步骤303、在中部试件取样口和下部试件取样口上分别安装第一法兰盲板和第二法兰盲板；

步骤四、挂片组件的测试：

步骤401、海水淡化产生的水蒸气经蒸汽进入接头进入测试箱体中；

步骤402、海水经输送管线输送至所述测试箱体中的卡套式接头中；

步骤403、海水经卡套式接头和喷淋管，并通过喷嘴喷射；

步骤404、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，对测试箱体中的试件进行腐蚀；

步骤五、腐蚀速率的获取：

步骤501、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，待达到测试时间t₁后，从测试箱体中分别取出第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件；

步骤502、根据公式

得到测试箱体中第i个挂片组件中第j个试件的腐蚀速率；其中，i和j均为正整数，且1≤i≤3，N表示第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件中试件的数量，1≤j≤N，m₀表示试件的初始质量，s表示试件的表面积，ρ表示试件的密度，m_i,j表示测试箱体中第i个挂片组件中第j个试件测试时间t₁后的质量；

步骤503、根据公式

得到测试箱体中第i个挂片组件的平均腐蚀速率；

步骤504、将测试箱体中第1个挂片组件的平均腐蚀速率记作气相挂片的腐蚀速率，第2个挂片组件的平均腐蚀速率记作气液相挂片的腐蚀速率，第3个挂片组件的平均腐蚀速率记作液相挂片的腐蚀速率，并根据液相挂片的腐蚀速率、气液相挂片的腐蚀速率和气相挂片的腐蚀速率，获取挂片的最大腐蚀速率。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明腐蚀测试装置设计合理，能提供良好的气相环境、气液相环境和液相环境，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为，进一步地为海水淡化设备所用材料的选择提供依据。

2、本发明腐蚀测试装置中设置第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件位于所述丝网除沫器机构和所述喷淋机构之间，所述第三挂片组件位于所述测试箱体的底部，所述第二挂片组件位于所述喷淋机构与所述第三挂片组件之间，从而实现第一挂片组件处于气相环境，第二挂片组件处于气液相环境，第三挂片组件处于液相环境。

3、本发明腐蚀测试装置中设置第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件与测试箱体可拆卸连接，实现第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件的安装拆卸便捷。

4、本发明设置丝网除沫器机构蒸汽通过丝网除沫器，可除去夹带的雾沫，提高了气相环境的准确性；设置喷淋机构，是为了喷淋机构中的海水经过喷嘴喷射出至第二挂片组件上，实现第二挂片组件处于气液相环境，使试件材料挂片能独立在气-液环境中稳定的暴露。测试箱体的底部填充有海水，实现第三挂片组件处于液相环境，使试件材料挂片能独立在液相环境中稳定的暴露。

5、本发明海水淡化腐蚀测试方法步骤简单，设计合理，实现测试箱体中气相环境挂片组件、气液相环境和液相环境的最大腐蚀速率的获取，确保海水淡化腐蚀测试的准确性。

6、本发明海水淡化腐蚀测试方法首先是第一挂片组件的安装，接着是第二挂片组件的安装，之后进行挂片组件的测试，最后获取腐蚀速率，得到测试箱体中气相环境、气液相环境和液相环境的最大腐蚀速率，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试。

综上所述，本发明设计合理，试件安装挂取方便，且能提供良好的气相环境、气液相环境和液相环境，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为，进一步地为海水淡化设备所用材料的选择提供依据。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置除去试件后的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置丝网除沫器机构的结构示意图。

图4为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置栅板的结构示意图。

图5为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件的结构示意图。

图6为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置支撑筋板的结构示意图。

图7为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置滑轨框的结构示意图。

图8为本发明海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试方法的流程框图。

附图标记说明:

1—底板；               3-1—接管；           3—法兰；

4—法兰盖；             5—密封垫片；

8—卡套式接头；         9—竖直侧板；

10—丝网除沫器机构；    10-1—筋板；          10-2—支撑板；

10-3—栅板；            10-4—压块；          10-5—丝网；

11—蒸汽进入接头；      12—蒸汽出去接头；    13—盖板；

14-1—支撑筋板；        14-2—滑轨框；        14-3—轨道；

14-3-1—L形板；         14-3-2—连接板；      14-4—螺母；

14-5—双头螺栓；        14-6—试件；          14-7—安装孔；

15—喷淋管；            16—端盖；            17—支撑管；

18—喷嘴底座；          19—喷嘴；

20—法兰视镜；          24—海水出去接头；

25—第一安装接口；      26—液位计接口；      27—中部试件取样口；

28—第二安装接口；      29—下部试件取样口；  31—第三安装接口。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，包括测试箱体、设置在所述测试箱体内的丝网除沫器机构10和喷淋机构，所述丝网除沫器机构10位于所述测试箱体内的顶部，所述丝网除沫器机构10高于所述喷淋机构，所述测试箱体内由上至下依次设置有第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件位于所述丝网除沫器机构10和所述喷淋机构之间，所述第三挂片组件位于所述测试箱体的底部，所述第二挂片组件位于所述喷淋机构与所述第三挂片组件之间，所述喷淋机构高于所述第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件与测试箱体可拆卸连接，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括多个试件14-6，所述测试箱体的底部填充有海水，所述第三挂片组件处于海水中。

本实施例中，所述测试箱体包括底板1、盖板13和四个连接在底板1与盖板13之间的竖直侧板9，所述测试箱体内为中空结构；

所述盖板13上设置有蒸汽进入接头11和蒸汽出去接头12，所述蒸汽进入接头11的入口为蒸汽进口，所述蒸汽出去接头12的出口为蒸汽出口，所述底板1上设置有海水出去接头24，所述海水出去接头24的出口为海水出口，所述竖直侧板9上设置有卡套式接头8，所述卡套式接头8的进口为海水进口。

本实施例中，所述喷淋机构包括与卡套式接头8连通的喷淋管15、安装在喷淋管15上的喷嘴底座18和安装在喷嘴底座18上的喷嘴19，所述喷淋管15水平布设，所述喷嘴19的出口竖直朝向底板1，所述测试箱体的内侧壁上设置有支撑管17，所述喷淋管15远离卡套式接头8的一端伸入支撑管17内，所述喷淋管15远离卡套式接头8的一端安装有端盖16。

如图3和4所示，本实施例中，所述丝网除沫器机构10包括两个对称安装在所述测试箱体的内侧壁上的筋板10-1、安装在两个筋板10-1上的支撑板10-2、安装在支撑板10-2上的栅板10-3和安装在栅板10-3上的丝网10-5，所述丝网10-5上设置有压块10-4，所述压块10-4的数量为多个，多个所述压块10-4沿丝网10-5的四周顶面布设。

本实施例中，所述测试箱体上从上到下设置有第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31，所述第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31的结构均相同，且第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31均包括与所述测试箱体连通的接管3-1、安装在接管3-1端部的法兰3和与法兰3连接的法兰盖4，所述法兰3和法兰盖4之间设置有密封垫片5。

如图5、6和7所示，本实施例中，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均相同，且所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括安装在所述测试箱体的内侧壁上的轨道14-3、安装在轨道14-3上的滑轨框14-2和安装在滑轨框14-2内的支撑筋板14-1，以及多组安装在支撑筋板14-1上的挂片组，所述支撑筋板14-1上开设有多个安装孔14-7，多个安装孔14-7沿所述支撑筋板14-1长度方向布设，所述安装孔14-7内穿设有双头螺栓14-5，每组所述挂片组均包括两个对称套装在双头螺栓14-5上的试件14-6，所述双头螺栓14-5的两端安装有螺母14-4，所述试件14-6位于支撑筋板14-1和螺母14-4之间。

本实施例中，所述测试箱体上设置有液位计接口26、中部试件取样口27和下部试件取样口29，所述液位计接口26、中部试件取样口27和下部试件取样口29的数量均为两个。

本实施例中，四个竖直侧板9分别为前竖直侧板、后竖直侧板、左竖直侧板和右竖直侧板。

本实施例中，两个所述液位计接口26沿所述前竖直侧板的高度方向布设，两个所述液位计接口26上设置有磁翻板液位计，实现所述测试箱体内液位的检测。

本实施例中，实际使用时，所述第一安装口25、第二安装口28位于所述右竖直侧板上，所述第三安装口31位于所述左竖直侧板上；所述中部试件取样口27和第三安装口31位于所述测试箱体的同一侧壁上，所述下部试件取样口29和第一安装口25与第二安装口28位于所述测试箱体的同一侧壁上。

本实施例中，所述中部试件取样口27和下部试件取样口29的数量均为两个。两个所述中部试件取样口27关于第二安装口28对称布设，两个下部试件取样口29关于第三安装口31对称布设。

本实施例中，实际测试时，所述中部试件取样口27和下部试件取样口29上分别设置有第一法兰盲板和第二法兰盲板。

本实施例中，所述双头螺栓14-5为PTFE聚四氟乙烯螺栓，所述螺母14-4为PTFE聚四氟乙烯螺母，避免试件悬挂不存在金属间腐蚀影响。

本实施例中，实际使用时，支撑板10-2为中空回形板。

本实施例中，设置支撑管17，是为了喷淋管15远离卡套式接头8的一端伸入支撑管17内，从而实现对喷淋管15的一端的限位，且方便喷淋管15的安装。

本实施例中，设置喷淋管15和喷嘴19，是为了喷淋管15中的海水经过喷嘴19喷射出至第二挂片组件上，实现第二挂片组件处于气液相环境，使试件材料挂片能独立在气-液环境中稳定的暴露。

本实施例中，所述测试箱体的底部填充有海水，所述第三挂片组件处于海水中，实现第三挂片组件处于液相环境，使试件材料挂片能独立在液相环境中稳定的暴露。

本实施例中，设置丝网10-5，是为了蒸汽通过除沫器的丝网10-5，可除去夹带的雾沫，提高了气相环境的准确性。

本实施例中，通过栅板10-3和压块10-4，提高了丝网10-5的稳定性，避免蒸汽压力较大造成丝网10-5的偏移。

本实施例中，设置第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31，是为了方便第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件的安装，从而实现第一挂片组件处于气相环境，第二挂片组件处于气液相环境，第三挂片组件处于液相环境。

本实施例中，设置第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31均包括接管3-1、法兰3和法兰盖4，设置接管3-1，是为了方便法兰3的安装，从而方便在第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件的安装完成后通过法兰盖4和法兰3的密封连接，提高了测试箱体的密封效果；另外是为了轨道14-3中L形板14-3-1靠近安装接口端部的固定安装。

本实施例中，两个所述筋板10-1分别安装在左竖直侧板和右竖直侧板的内侧壁上，所述支撑管17安装在右竖直侧板的内侧壁上。

本实施例中，所述压块10-4的数量为四个，四个所述压块10-4靠近竖直侧板9的侧壁与竖直侧板9连接。

所述测试箱体的前竖直侧板和后竖直侧板上均设置有两个法兰视镜20。

本实施例中，所述第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31的截面均为圆形。

本实施例中，设置滑轨框14-2和轨道14-3的配合，第一是为了通过轨道14-3的限位，以使滑轨框14-2沿轨道14-3滑移，从而实现滑轨框14-2及滑轨框14-2上的多个试件14-6从测试箱体中取出或者安装在测试箱体中，安装便捷；第二，轨道14-3的另一端对滑轨框14-2的安装位置进行定位，以使滑轨框14-2远离安装接口的一端贴合轨道14-3端部，则确保第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件安装到位；第三，是为了通入水蒸汽和海水过程中，通过轨道14-3对滑轨框14-2的限位，从而提高第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件安装的稳定性。

本实施例中，设置多个双头螺栓14-5，且双头螺栓14-5的两端均套设有试件14-6，第一是为了提高试件14-6的安装数量，通过较多的试件14-6从而反映海水淡化设备各个位置处的腐蚀；第二，是为了有效地模拟海水淡化设备内部腐蚀区域面积，是因为模拟海水淡化设备内部被腐蚀的区域较大；第三，是为了挂装试件14-6，以使试件14-6的各个表面处均会被腐蚀。

本实施例中，双头螺栓14-5的两端安装有螺母14-4，且试件14-6位于支撑筋板14-1和螺母14-4之间，设置螺母14-4是为了避免试件14-6滑脱双头螺栓14-5，另外设置试件14-6位于支撑筋板14-1和螺母14-4之间，以使试件14-6与支撑筋板14-1之间以及试件14-6与螺母14-4之间均设置有间隙，从而避免试件14-6和螺母14-4影响试件14-6的腐蚀测试。

本实施例中，所述轨道14-3包括两个对称平行布设的L形板14-3-1和连接在两个L形板14-3-1之间的连接板14-3-2，所述连接板14-3-2的外侧面与竖直侧板9的内侧壁连接，两个所述L形板14-3-1之间的间距小于所述前竖直侧板和所述后竖直侧板之间的间距，所述L形板14-3-1靠近第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31的一端延伸至接管3-1内并与接管3-1的内侧壁连接。

本实施例中，所述连接板14-3-2内设置有容滑轨框14-2一端安装的容纳槽，所述滑轨框14-2的另一端伸出L形板14-3-1延伸至接管3-1内。

本实施例中，设置L形板14-3-1和连接板14-3-2，第一是为了L形板14-3-1的竖向部与接管3-1的内侧壁焊接连接，连接板14-3-2的外侧壁与竖直侧板9的内侧壁焊接连接，实现L形板14-3-1的固定；第二是为了滑轨框14-2放置在L形板14-3-1的水平部上，通过L形板14-3-1的竖向部进行限位，方便滑轨框14-2的滑移；另外通过连接板14-3-2实现滑轨框14-2安装到位的限位；其次通过L形板14-3-1的固定实现滑轨框14-2的固定，从而实现试件14-6的稳定安装。

本实施例中，设置支撑筋板14-1且支撑筋板14-1沿滑轨框14-2的长度方向布设，是为了便于多个双头螺栓14-5，实现滑轨框14-2和多个双头螺栓14-5沿所述测试箱体的长度方向布设，实现双头螺栓14-5的长度方向与所述测试箱体的长度方向布设。

本实施例中，所述支撑筋板14-1竖直布设，所述支撑筋板14-1的顶部高于L形板14-3-1的顶部。

本实施例中，试件14-6的初始质量m₀和第i个挂片组件中第j个试件14-6测试时间t₁后的质量m_i,j的单位均为g。试件14-6的表面积s的单位为cm²，所述试件14-6的密度ρ的单位为g/cm³。

如图8所示的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、第一挂片组件的安装：

步骤101、在支撑筋板14-1上的安装孔14-7中穿设双头螺栓14-5，在各个双头螺栓14-5上套装两个对称布设的试件14-6，并在双头螺栓14-5的两端安装有螺母14-4；其中，双头螺栓14-5的数量为多个，多个所述双头螺栓14-5沿支撑筋板14-1的长度方向布设；

步骤102、将安装好试件14-6的滑轨框14-2通过第一安装接口25插入，并滑移放置在所述测试箱体的内侧壁上的轨道14-3上，直至滑轨框14-2远离第一安装接口25的一端贴合轨道14-3端部，完成第一挂片组件的安装；

步骤二、第二挂片组件的安装：

按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件14-6的滑轨框14-2通过第二安装接口28插入，直至滑轨框14-2远离第二安装接口28的一端贴合轨道14-3端部，完成第二挂片组件的安装；

步骤三、第三挂片组件的安装：

步骤301、按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件14-6的滑轨框14-2通过第三安装接口31插入，直至滑轨框14-2远离第三安装接口31的一端贴合轨道14-3端部，完成第三挂片组件的安装；

步骤302、在第一安装接口25、第二安装接口28和第三安装接口31处分别安装法兰盖4；其中，所述法兰3和法兰盖4之间设置有密封垫片5；

步骤303、在中部试件取样口27和下部试件取样口29上分别安装第一法兰盲板和第二法兰盲板；

步骤四、挂片组件的测试：

步骤401、海水淡化产生的水蒸气经蒸汽进入接头11进入测试箱体中；

步骤402、海水经输送管线输送至所述测试箱体中的卡套式接头8中；

步骤403、海水经卡套式接头8和喷淋管15，并通过喷嘴19喷射；

步骤404、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，对测试箱体中的试件14-6进行腐蚀；

步骤五、腐蚀速率的获取：

步骤501、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，待达到测试时间t₁后，从测试箱体中分别取出第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件；

步骤502、根据公式

得到测试箱体中第i个挂片组件中第j个试件14-6的腐蚀速率；其中，i和j均为正整数，且1≤i≤3，N表示第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件中试件14-6的数量，1≤j≤N，m₀表示试件14-6的初始质量，s表示试件14-6的表面积，ρ表示试件14-6的密度，m_i,j表示测试箱体中第i个挂片组件中第j个试件14-6测试时间t₁后的质量；

步骤503、根据公式

得到测试箱体中第i个挂片组件的平均腐蚀速率；

步骤504、将测试箱体中第1个挂片组件的平均腐蚀速率记作气相挂片的腐蚀速率，第2个挂片组件的平均腐蚀速率记作气液相挂片的腐蚀速率，第3个挂片组件的平均腐蚀速率记作液相挂片的腐蚀速率，并根据液相挂片的腐蚀速率、气液相挂片的腐蚀速率和气相挂片的腐蚀速率，获取挂片的最大腐蚀速率。

本实施例中，实际测试时，测试时间t₁不小于1天。

综上所述，本发明海水淡化腐蚀测试方法首先是第一挂片组件的安装，接着是第二挂片组件的安装，其次是海水淡化腐蚀测试装置的连接，之后进行挂片组件的测试，获取腐蚀速率，最后得到测试箱体中气相环境挂片组件、气液相环境和液相环境的最大腐蚀速率，实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试。实现气相环境、气液相环境和液相环境下试件的腐蚀速率的测试，便于深入研究试件材料腐蚀行为，进一步地为海水淡化设备所用材料的选择提供依据。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：包括测试箱体、设置在所述测试箱体内的丝网除沫器机构（10）和喷淋机构，所述丝网除沫器机构（10）位于所述测试箱体内的顶部，所述丝网除沫器机构（10）高于所述喷淋机构，所述测试箱体内由上至下依次设置有第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件位于所述丝网除沫器机构（10）和所述喷淋机构之间，所述第三挂片组件位于所述测试箱体的底部，所述第二挂片组件位于所述喷淋机构与所述第三挂片组件之间，所述喷淋机构高于所述第二挂片组件和第三挂片组件，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件与测试箱体可拆卸连接，所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括多个试件（14-6），所述测试箱体的底部填充有海水，所述第三挂片组件处于海水中；

所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均相同，且所述第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件均包括安装在所述测试箱体的内侧壁上的轨道（14-3）、安装在轨道（14-3）上的滑轨框（14-2）和安装在滑轨框（14-2）内的支撑筋板（14-1），以及多组安装在支撑筋板（14-1）上的挂片组，所述支撑筋板（14-1）上开设有多个安装孔（14-7），多个安装孔（14-7）沿所述支撑筋板（14-1）长度方向布设，所述安装孔（14-7）内穿设有双头螺栓（14-5），每组所述挂片组均包括两个对称套装在双头螺栓（14-5）上的试件（14-6），所述双头螺栓（14-5）的两端安装有螺母（14-4），所述试件（14-6）位于支撑筋板（14-1）和螺母（14-4）之间。

2.按照权利要求1所述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述测试箱体包括底板（1）、盖板（13）和四个连接在底板（1）与盖板（13）之间的竖直侧板（9），所述测试箱体内为中空结构；

所述盖板（13）上设置有蒸汽进入接头（11）和蒸汽出去接头（12），所述蒸汽进入接头（11）的入口为蒸汽进口，所述蒸汽出去接头（12）的出口为蒸汽出口，所述底板（1）上设置有海水出去接头（24），所述海水出去接头（24）的出口为海水出口，所述竖直侧板（9）上设置有卡套式接头（8），所述卡套式接头（8）的进口为海水进口。

3.按照权利要求1所述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述喷淋机构包括与卡套式接头（8）连通的喷淋管（15）、安装在喷淋管（15）上的喷嘴底座（18）和安装在喷嘴底座（18）上的喷嘴（19），所述喷淋管（15）水平布设，所述喷嘴（19）的出口竖直朝向下，所述测试箱体的内侧壁上设置有支撑管（17），所述喷淋管（15）远离卡套式接头（8）的一端伸入支撑管（17）内，所述喷淋管（15）远离卡套式接头（8）的一端安装有端盖（16）。

4.按照权利要求1所述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述丝网除沫器机构（10）包括两个对称安装在所述测试箱体的内侧壁上的筋板（10-1）、安装在两个筋板（10-1）上的支撑板（10-2）、安装在支撑板（10-2）上的栅板（10-3）和安装在栅板（10-3）上的丝网（10-5），所述丝网（10-5）上设置有压块（10-4），所述压块（10-4）的数量为多个，多个所述压块（10-4）沿丝网（10-5）的四周顶面布设。

5.按照权利要求1所述的一种海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述测试箱体上从上到下设置有第一安装接口（25）、第二安装接口（28）和第三安装接口（31），所述第一安装接口（25）、第二安装接口（28）和第三安装接口（31）的结构均相同，且第一安装接口（25）、第二安装接口（28）和第三安装接口（31）均包括与所述测试箱体连通的接管（3-1）、安装在接管（3-1）端部的法兰（3）和与法兰（3）连接的法兰盖（4），所述法兰（3）和法兰盖（4）之间设置有密封垫片（5）。

6.一种利用如权利要求1-5中任一项权利要求所述的装置进行海水淡化设备所选材料的腐蚀性能测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、第一挂片组件的安装：

步骤101、在支撑筋板（14-1）上的安装孔（14-7）中穿设双头螺栓（14-5），在各个双头螺栓（14-5）上套装两个对称布设的试件（14-6），并在双头螺栓（14-5）的两端安装有螺母（14-4）；其中，双头螺栓（14-5）的数量为多个，多个所述双头螺栓（14-5）沿支撑筋板（14-1）的长度方向布设；

步骤102、将安装好试件（14-6）的滑轨框（14-2）通过第一安装接口（25）插入，并滑移放置在所述测试箱体的内侧壁上的轨道（14-3）上，直至滑轨框（14-2）远离第一安装接口（25）的一端贴合轨道（14-3）端部，完成第一挂片组件的安装；

步骤二、第二挂片组件的安装：

按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件（14-6）的滑轨框（14-2）通过第二安装接口（28）插入，直至滑轨框（14-2）远离第二安装接口（28）的一端贴合轨道（14-3）端部，完成第二挂片组件的安装；

步骤三、第三挂片组件的安装：

步骤301、按照步骤101和步骤102所述的方法，将安装好试件（14-6）的滑轨框（14-2）通过第三安装接口（31）插入，直至滑轨框（14-2）远离第三安装接口（31）的一端贴合轨道（14-3）端部，完成第三挂片组件的安装；

步骤302、在第一安装接口（25）、第二安装接口（28）和第三安装接口（31）处分别安装法兰盖（4）；其中，所述法兰（3）和法兰盖（4）之间设置有密封垫片（5）；

步骤303、在中部试件取样口（27）和下部试件取样口（29）上分别安装第一法兰盲板和第二法兰盲板；

步骤四、挂片组件的测试：

步骤401、海水淡化产生的水蒸气经蒸汽进入接头（11）进入测试箱体中；

步骤402、海水经输送管线输送至所述测试箱体中的卡套式接头（8）中；

步骤403、海水经卡套式接头（8）和喷淋管（15），并通过喷嘴（19）喷射；

步骤404、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，对测试箱体中的试件（14-6）进行腐蚀；

步骤五、腐蚀速率的获取：

步骤501、在为测试箱体通入水蒸汽和海水的过程中，待达到测试时间后，从测试箱体中分别取出第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件；

步骤502、根据公式，得到测试箱体中第个挂片组件中第个试件（14-6）的腐蚀速率；其中，和均为正整数，且，表示第一挂片组件、第二挂片组件和第三挂片组件中试件（14-6）的数量，，表示试件（14-6）的初始质量，表示试件（14-6）的表面积，表示试件（14-6）的密度，表示测试箱体中第个挂片组件中第个试件（14-6）测试时间后的质量；

步骤503、根据公式，得到测试箱体中第个挂片组件的平均腐蚀速率；

步骤504、将测试箱体中第1个挂片组件的平均腐蚀速率记作气相挂片的腐蚀速率，第2个挂片组件的平均腐蚀速率记作气液相挂片的腐蚀速率，第3个挂片组件的平均腐蚀速率记作液相挂片的腐蚀速率，并根据液相挂片的腐蚀速率、气液相挂片的腐蚀速率和气相挂片的腐蚀速率，获取挂片的最大腐蚀速率。

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