CN112945841A - 一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统 - Google Patents

一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统，装置包括：槽框，包括外置槽和内置槽，所述外置槽的壁板外壁面上设置有卡扣件，所述内置槽的壁板外壁面上设置有多个卡槽，所述外置槽和所述内置槽之间插接连接，并通过卡扣固定；门板，所述外置槽和所述内置槽的自由端均设置有门板；环箍，包括上环箍和下环箍，所述上环箍和所述下环箍可拆连接。系统包括电化学腐蚀装置、工字钢梁、直流电源、不锈钢板、腐蚀液和同步加载装置。本发明通过内置槽伸缩可完成工字钢梁跨段区格内任意长度腐蚀，并且腐蚀槽可通过环箍整体固定在梁上，实现了腐蚀与加载同步，本发明操作简单，便携性好，紧固性高。

Description

一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统
技术领域
本发明属于电化学加速腐蚀技术领域，具体涉及一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及腐蚀和加载同步系统。
背景技术
服役钢梁在长期的荷载、恶劣环境等作用下，极易发生防腐涂层老化剥落。环境中的腐蚀离子易附着在其表面，并在一定的条件下发生电化学腐蚀，减小结构的几何尺寸和力学性能，最终影响结构的承载力和服役寿命。尤其是，钢梁的区格内部(上下翼缘板和加劲肋包围的部分)极易被腐蚀，这主要是由于空气中的腐蚀离子遇到腹板阻挡后易留在区格内。因此，为研究钢梁的耐久性，有必要进行大量的试验以探究其力学性能退化行为。一般地，采用电化学加速腐蚀试验作为腐蚀水平获取手段。
然而，在现有的实验中，很少有针对区格内腐蚀的研究和相应的腐蚀装置。常规的腐蚀装置一般采用木板或者塑料板胶结而成，并在接缝处涂防水胶。但是这种装置的整体性与防水性不好，导致试验过程中需要不断补充腐蚀溶液。此外，不同腐蚀长度时钢梁的失效行为是值得研究的，因而常规装置是一次性的，无法实现重复利用，无法实现一套装置完成多种腐蚀长度工况下的研究。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统，以至少解决目前腐蚀装置整体性与防水性不好，无法重复利用的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，所述装置包括：
槽框，包括外置槽和内置槽，所述外置槽和所述内置槽均包括两个壁板和一个底板，所述壁板的底端和底板连接，所述外置槽的壁板和底板均为空腔板且空腔板的一端开口，所述外置槽的壁板外壁面上设置有卡扣件，所述内置槽的壁板外壁面上设置有多个卡槽，所述外置槽和所述内置槽之间插接连接，并通过卡扣件和卡槽卡扣固定；
门板，所述外置槽和所述内置槽的自由端均设置有门板，分别为第一门板和第二门板，所述第一门板和第二门板对称设置，所述门板上设置有用于工字钢梁通过的缝隙，将所述第一门板和第二门板均分为两扇，所述第一门板与外置槽的壁板铰接，所述第二门板与内置槽的壁板铰接；
环箍，包括上环箍和下环箍，所述上环箍和所述下环箍为可拆连接，所述环箍卡设在所述槽框的外周，用于将所述槽框和工字钢梁紧固连接。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述外置槽的壁板上设置有卡扣孔洞，所述卡扣件包括卡扣块、卡扣片和紧固件；
所述卡扣块固定在所述外置槽的壁板外壁面上，所述卡扣片通过紧固件连接在所述卡扣块的侧壁上，所述卡扣片穿过所述卡扣孔洞嵌入所述卡槽中，以将所述外置槽和所述内置槽连接固定；
优选地，所述卡扣片上还设置有卡扣拧块，所述卡扣拧块固定在所述卡扣片上，以便于旋拧所述卡扣片。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述卡扣片呈扇形，所述卡扣片上设置有弧形孔，所述紧固件贯穿弧形孔将卡扣片固定在卡扣块上。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述卡槽呈竖直条状，所述卡槽的深度小于所述内置槽的壁板厚度；所述卡槽的宽度为1cm，深度为2cm，任意相邻的两个卡槽之间的间距为1cm。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述卡扣件设置在所述外置槽的两个壁板的外壁面上，所述内置槽的两个壁板外壁面上均设置有多个卡槽，每个所述卡扣件所对应的外置槽的壁板上均设置有相应的卡扣孔洞；所述外置槽的每个壁板的外壁面上设置有两个所述卡扣件，两个所述卡扣件沿壁板的高度方向均匀分布。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述门板的中部、顶部和底部分别设置有中部矩形空间、顶部矩形空间和底部矩形空间，所述中部矩形空间的宽度、所述顶部矩形空间和所述底部矩形空间的高度均与工字钢梁的厚度相同；所述中部矩形空间用于工字钢梁的腹板通过，所述顶部矩形空间和底部矩形空间分别用于工字钢梁的上翼缘板和下翼缘板通过。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述第一门板、第二门板中的每扇门的内壁面上均设置有扣环，相对设置的两个扣环采用连接件连接，以确保腐蚀过程中两个门板处于闭合状态。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，优选，所述装置还包括平头螺栓，所述上环箍上设置有通孔，所述螺栓穿过通孔将头部抵顶在工字钢梁上，并通过螺母将所述螺栓拧紧固定。
一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统，所述系统包括：如前所述的电化学腐蚀装置、待腐蚀工字钢梁、直流电源、不锈钢板、腐蚀液和同步加载装置；
所述待腐蚀工字钢梁放置在所述电化学腐蚀装置内，所述不锈钢板位于所述电化学腐蚀装置内，所述直流电源的正极通过导线与待腐蚀钢梁连接，负极通过导线与不锈钢板连接；
工字钢梁与电化学腐蚀装置的门板连接处均设置有用于密封的防水条；
所述同步加载装置包括钢梁支柱、反力梁、千斤顶、分配梁和分配梁垫块；所述钢梁支柱有两个，设置在工字钢梁的两侧，所述反力梁通过销轴横向固定在两个钢梁支柱上，所述反力梁的下端与千斤顶接触连接，所述千斤顶的施力端作用于分配梁上，所述分配梁的下端设置有两个分配梁垫块，所述千斤顶对分配梁施加载荷并通过分配梁垫块形成两个集中载荷作用于工字钢梁的纯弯段。
在如上所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统，优选，所述系统还包括支撑墩和钢梁垫块；
所述支撑墩有两个，分别设置在工字钢梁的两端下方，用于提供支撑；所述钢梁垫块有两个，分别设置在工字钢梁和所述支撑墩之间，用于为电化学腐蚀装置提供底部放置空间并产生支反力；
优选地，所述腐蚀液为质量浓度5％的NaCl溶液。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
本发明提供的一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统，通过固定在外置槽前后的卡扣件以及内置槽前后的卡槽使腐蚀槽可伸缩至任意长度且得以固定，可以适用任意长度下的工字钢梁电化学腐蚀，适用性强。
通过可拆卸和拧紧的环箍可将整个电化学腐蚀装置固定于工字钢梁上，实现腐蚀装置便捷化，且牢固性好。
门板上设置的尼龙绳实现了内力自平衡，减小了门板的压力，确保了紧闭性；腐蚀系统的牢固性好确保了腐蚀装置在钢梁加载过程中同步变形，实现了边腐蚀边加载的效果。
本发明的电化学腐蚀装置受空间条件限制小，可广泛应用于实际工程以及试验中的工字钢梁区格内局部电化学加速腐蚀。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例的电化学腐蚀装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的腐蚀槽的结构示意图；
图3为图1中卡扣件和卡槽连接结构的局部放大图；
图4为本发明实施例的卡扣件工作状态下的结构示意图；
图5为本发明实施例的环箍和螺栓组合示意图；
图6为本发明实施例的上环箍结构示意图；
图7为本发明实施例的下环箍结构示意图(含钢销)；
图8为本发明实施例的同步加载装置的结构示意图；
图9为本发明实施例的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统结构示意图。
图中：1、螺栓，2、上环箍，3、卡扣件，4、钢销，5、外置槽，6、下环箍，7、第一门板，8、第二门板，9、合页，10、扣环，11、内置槽，12、同步加载装置，13、卡槽，14、防水条，15、环箍，16、工字钢梁，17、螺丝，18、卡扣拧块，19、卡扣片，20、卡扣孔洞，21、卡扣块，22、直流电源，23、导线，24、钢梁垫块，25、腐蚀液，26、不锈钢板，27、销轴，28、支撑墩，29、反力梁，30、千斤顶，31、分配梁，32、分配梁垫块，33、钢梁支柱。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至图7所示，根据本发明的实施例，提供了一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统，该电化学腐蚀装置及系统能够对工字钢梁区格内电化学腐蚀行为进行研究，该装置可以根据需求伸缩不同的长度，受空间条件限制小，可广泛应用于实际工程以及试验中的工字钢梁跨段区格内局部电化学加速腐蚀。
本发明的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置包括：槽框、门板和环箍15。
槽框包括外置槽5和内置槽11，外置槽5和内置槽11均包括两个壁板和一个底板，两个壁板的底端和底板连接形成截面为U型的框架结构，外置槽5的壁板和底板均为空腔板且空腔板的一端开口，外置槽5的壁板外壁面上设置有卡扣件3，内置槽11的壁板外壁面上设置有多个卡槽13，外置槽5和内置槽11之间插接连接，并通过卡扣件3和卡槽13卡扣固定。
本发明的具体实施例中，外置槽5和内置槽11均为塑料材质，防止腐蚀液25对其造成腐蚀。外置槽5的壁板和底板的空腔宽度与内置槽11的壁板和底板的宽度相同，以便于内置槽11恰好插入外置槽5内，避免后期加入腐蚀液25后液体发生渗漏。槽框和门板组成腐蚀槽，腐蚀槽内用于盛放腐蚀液25，对工字钢梁16区格内的待腐蚀区域进行腐蚀。
本发明的具体实施例中，外置槽5的壁板上设置有卡扣孔洞20，卡扣件3包括卡扣块21、卡扣片19和紧固件；卡扣块21为塑料块，固定在外置槽5的壁板外壁面上，卡扣片19通过紧固件连接固定在卡扣块21的侧壁上，卡扣片19穿过卡扣孔洞20嵌入卡槽13中，以将外置槽5和内置槽11连接固定。
优选地，卡扣片19为卡扣钢片，卡扣片19上还设置有卡扣拧块18，卡扣拧块18固定在卡扣片19上，以便于旋拧卡扣片19。卡扣钢片呈扇形，卡扣钢片上设置有弧形孔，紧固件贯穿弧形孔将卡扣钢片固定在卡扣块21上。优选地，紧固件为螺丝17。在操作时，可以将螺丝17松动，通过旋拧卡扣拧块18，将卡扣钢片穿过卡扣孔洞20嵌入至需要固定的卡槽13上，然后再拧紧螺丝17，确保卡扣钢片不松动。
本发明的具体实施例中，卡扣件3设置在外置槽5的两个壁板的外壁面上，内置槽11的两个壁板外壁面上均设置有多个卡槽13，每个卡扣件3所对应的外置槽5的壁板上均设置有相应的卡扣孔洞20；外置槽5的每个壁板的外壁面上设置有两个卡扣件3，两个卡扣件3沿壁板的高度方向均匀分布。即在外置槽5高度的三等分点位置前后两个壁板上各设有2个卡扣件3；相应的，在内置槽11高度的三等分点位置前后两个壁板上各设有2条卡槽组，每条卡槽组上均包含多个卡槽13，卡槽13可与卡扣件3右侧边缘对应的外置槽5位置处设置的卡扣孔洞20一一对应，确保吻合良好。
卡槽13呈竖直条状，卡槽13的深度小于内置槽11的壁板厚度；即卡槽13没有贯穿内置槽11的壁板，避免腐蚀液25渗透。卡槽13的宽度为1cm，深度为2cm，任意相邻的两个卡槽13之间的间距为1cm。卡扣钢片的厚度为0.8cm，外置槽5左右两侧预留的卡扣孔洞20的宽度为1cm，通过旋转卡扣拧块18至扇形边嵌入卡槽13达到固定腐蚀槽长度的作用。
外置槽5和内置槽11的自由端均设置有门板，分别为第一门板7和第二门板8，第一门板7和第二门板8对称设置，门板上设置有用于工字钢梁16通过的缝隙，将第一门板7和第二门板8均分为两扇，第一门板7与外置槽5的壁板铰接，第二门板8与内置槽11的壁板铰接。
本发明的具体实施例中，第一门板7和第二门板8均为塑料门板，第一门板7与外置槽5的壁板通过合页9铰接，第二门板8与内置槽11的壁板通过合页9铰接，且门板与壁板之间的缝隙采用密封胶或者防水条密封。门板通过合页9铰接后与外置槽5和内置槽11共同伸缩。
门板的中部、顶部和底部分别设置有中部矩形空间、顶部矩形空间和底部矩形空间，中部矩形空间的宽度、顶部矩形空间和底部矩形空间的高度均与工字钢梁16的厚度相同；中部矩形空间用于工字钢梁16的腹板通过，顶部矩形空间和底部矩形空间分别用于工字钢梁16的上翼缘板和下翼缘板通过，在操作腐蚀试验时，工字钢梁16穿过中部矩形空间、顶部矩形空间和底部矩形空间放置在腐蚀槽内。工字钢梁16与电化学腐蚀装置的门板连接处均设置有用于密封的防水条14，用于防止腐蚀液25通过连接缝隙渗透。
本发明的具体实施例中，第一门板7、第二门板8中的每扇门的内壁面上均设置有扣环10(扣环10为背部结构)，两个门板上相对设置的两个扣环10采用连接件连接，以确保腐蚀过程中两个门板处于闭合状态；优选地，连接件为端部设置有卡勾的尼龙绳。在门板闭合状态下，使得尼龙绳处于紧绷状态，从而实现了在腐蚀溶液的压力下电化学腐蚀装置的内力平衡，以抵消溶液产生的推力，从而减小门板的荷载，防止了内置槽11向外移动，并减小了门板和合页9的受力，确保了紧闭性和密封性。当然，在其他实施例中，连接件也可以是其他使得两个门板闭合连接的部件，比如连接杆，连接杆的两端设置有卡勾，卡勾钩挂在扣环10上，确保两个门板处于闭合状态。
环箍15包括上环箍2和下环箍6，上环箍2和下环箍6可拆连接，环箍15卡设在槽框的外周，用于将槽框和工字钢梁16紧固连接。
本发明的具体实施例中，环箍15包括两个，一个设置在外置槽5的外周，另一个设置在内置槽11的外周。环箍15可以对腐蚀槽提供一个支撑力，提高腐蚀槽的强度，在试验过程中工字钢梁16受到载荷时，防止腐蚀槽受到损坏，提高腐蚀装置的使用寿命。上环箍2和下环箍6均由两个竖杆和一个横杆组成，上环箍2和下环箍6连接后组成矩形框架，上环箍2的两个竖杆具有空腔，竖杆的下端部设置有销孔，下环箍6的两个竖杆的可以穿插入上环箍2的竖杆内，下环箍6的竖杆的上端也设置有销孔，上环箍2和下环箍6通过钢销4连接固定。
本发明的腐蚀装置还包括平头螺栓1，上环箍2的横杆上设置有通孔，螺栓1穿过通孔将头部抵顶在工字钢梁16上，并通过螺母将螺栓1拧紧固定；本发明的其他实施例中，螺栓1可以是普通螺栓1，螺栓1的一端连接有圆盘，可以将圆盘抵顶在工字钢梁16上，让圆盘与工字钢梁16紧密接触，该部分采用扩大面积式的方法以增加其与工字钢梁16的接触面积，保证其稳定性。
如图8和图9所示，本发明还提供了一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统，该系统包括：电化学腐蚀装置、待腐蚀工字钢梁16、直流电源22、不锈钢板26、腐蚀液25和同步加载装置12。
待腐蚀工字钢梁16放置在电化学腐蚀装置内，不锈钢板26位于电化学腐蚀装置内且不与工字钢梁16接触，直流电源22的正极通过导线23与待腐蚀工字钢梁16连接，负极通过导线23与不锈钢板26连接；优选地，腐蚀槽的宽度略大于工字钢梁16的宽度，不锈钢板26的尺寸略小于工字钢梁16的待腐蚀区域的长度即可。工字钢梁16与电化学腐蚀装置的门板连接处均设置有用于密封的防水条14。
同步加载装置12包括钢梁支柱33、反力梁29、千斤顶30、分配梁31和分配梁垫块32；钢梁支柱33有两个，设置在工字钢梁16宽度方向的两侧，钢梁支柱33上沿高度方向设置有多个销孔，反力梁29通过销轴27横向固定在两个钢梁支柱33上，反力梁29的下端与千斤顶30接触连接，千斤顶30的施力端作用于分配梁31上，分配梁31的下端设置有两个分配梁垫块32，分配梁垫块32放置在工字钢梁16的加载点处，通过千斤顶30对分配梁31施加载荷并通过分配梁垫块32形成两个集中载荷作用于工字钢梁16的纯弯段。千斤顶30的力通过反力梁29反作用于分配梁31，并最终将载荷传递给待腐蚀工字钢梁16，实现边腐蚀边加载荷的效果。
本发明的具体实施例中，系统还包括支撑墩28和钢梁垫块24。支撑墩28有两个，分别设置在工字钢梁16的两端下方，用于提供支撑；钢梁垫块24有两个，分别设置在工字钢梁16和支撑墩28之间，用于为电化学腐蚀装置提供底部放置空间并提供支反力，钢梁垫块24放置于工字钢梁16的两端加劲肋处，在钢梁垫块24的上方放置待腐蚀工字钢梁16；
优选地，系统还包括橡胶盘，橡胶盘设置在电化学腐蚀装置的下部；以盛放试验腐蚀过程中可能渗漏的腐蚀液，确保试验设备和场地的清洁。腐蚀液25为质量浓度5％的NaCl溶液。
优选地，腐蚀槽的高度高于设计工字钢梁16待腐蚀部位5cm。腐蚀液25高度比腐蚀槽的高度低5cm，以将待腐蚀工字钢梁16部位完全浸没入腐蚀液25中。
为了进一步理解本发明的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置和系统，本发明还提供了该装置和系统的在试验中的使用方法，包括如下步骤：
(1)根据工字钢梁16内部的待腐蚀部位高度与长度，制作所需高度的腐蚀槽，腐蚀槽的高度以高出设计工字钢梁16待腐蚀部位高度5cm为宜，腐蚀长度根据实际需要进行伸缩。
(2)根据工字钢梁16的长度放置好支撑墩28，在每个支撑墩28上各放置一个钢梁垫块24，将工字钢梁16架设在钢梁垫块24上，使工字钢梁16两端受力点位置位于钢梁垫块24中心线上。
(3)在工字钢梁16的跨中加载点处放置分配梁垫块32，在分配梁垫块32上从下至上依次安放分配梁31和千斤顶30。
(4)千斤顶30与反力梁29接触，反力梁29通过两个销轴27固定在左右两个钢梁支柱33上。
(5)打开两侧的门板，待腐蚀工字钢梁16从腐蚀槽上方放入腐蚀槽。
(6)工字钢梁16两端用钢梁垫块24支撑，将内置槽11拉伸至工字钢梁16所需腐蚀位置，旋拧卡扣片19位置，将内置槽11和外置槽5卡扣连接固定。
(7)将上环箍2、下环箍6套住腐蚀槽与工字钢梁16，用钢销4锁紧，随后拧紧螺栓1，从而达到工字钢梁16与腐蚀槽紧固连接的作用。
(8)将该腐蚀装置的左右两侧的门板合上，用带勾的尼龙绳紧绷连接门上的扣环10，从而实现了在腐蚀液的压力下腐蚀装置的内力平衡，防止了内置槽11向外移动，并减小了门式塑料板和合页9的受力。
(9)在腐蚀装置与工字钢梁16的所有接缝处用防水条14严密封住，从而实现腐蚀溶液的渗漏问题。
(10)将不锈钢板26从上方插入腐蚀槽中，腐蚀槽中注入浓度为5％的NaCl溶液，确保不锈钢板26不与工字钢梁16接触。
(11)直流电源22的正极用导线23连接待腐蚀工字钢梁16，负极用导线23连接浸入NaCl溶液的不锈钢板26。
(12)检查连接是否正常，接通直流电源22进行腐蚀试验，并利用同步加载装置12对工字钢梁16施加载荷，实现腐蚀与载荷同步的效果。
(13)直流电源22的电流设置为1880mA，并可基于下述公式估算加速腐蚀时间，以h计：
t＝2ρdeNm0/ml
其中，e为电子电荷，单位1.6×10-9C；m0为钢梁的初始质量，单位g；I为锈蚀电流，单位mA；N为阿伏伽德罗常数，6.02×1023mol-1；m为钢梁锈蚀后的质量，单位g；ρd为设计锈蚀水平(即钢梁腐蚀区段设计锈蚀程度)，单位％。
综上，本发明提供的一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置及系统，本发明通过固定在外置槽前后的卡扣件以及内置槽前后的卡槽使腐蚀槽可伸缩至任意长度且得以固定，可以适用任意长度下的工字钢梁电化学腐蚀，适用性强。
通过可拆卸和拧紧的环箍可将整个电化学腐蚀装置固定于工字钢梁上，实现腐蚀装置便捷化，且牢固性好。
门板上设置的尼龙绳实现了内力自平衡，减小了门板的压力，确保了紧闭性；腐蚀系统的牢固性好确保了腐蚀装置在待腐蚀工字钢梁加载过程中同步变形，实现了边腐蚀边加载的效果。
本发明的电化学腐蚀装置受空间条件限制小，可广泛应用于实际工程以及试验中的工字钢梁区格内局部电化学加速腐蚀。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述装置包括：
槽框，包括外置槽和内置槽，所述外置槽和所述内置槽均包括两个壁板和一个底板，所述壁板的底端和底板连接，所述外置槽的壁板和底板均为空腔板且空腔板的一端开口，所述外置槽的壁板外壁面上设置有卡扣件，所述内置槽的壁板外壁面上设置有多个卡槽，所述外置槽和所述内置槽之间插接连接，并通过卡扣件和卡槽卡扣固定；
门板，所述外置槽和所述内置槽的自由端均设置有门板，分别为第一门板和第二门板，所述第一门板和第二门板对称设置，所述门板上设置有用于工字钢梁通过的缝隙，将所述第一门板和第二门板均分为两扇，所述第一门板与外置槽的壁板铰接，所述第二门板与内置槽的壁板铰接；
环箍，包括上环箍和下环箍，所述上环箍和所述下环箍为可拆连接，所述环箍卡设在所述槽框的外周，用于将所述槽框和工字钢梁紧固连接。
2.如权利要求1所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述外置槽的壁板上设置有卡扣孔洞，所述卡扣件包括卡扣块、卡扣片和紧固件；
所述卡扣块固定在所述外置槽的壁板外壁面上，所述卡扣片通过紧固件连接在所述卡扣块的侧壁上，所述卡扣片穿过所述卡扣孔洞嵌入所述卡槽中，以将所述外置槽和所述内置槽连接固定；
优选地，所述卡扣片上还设置有卡扣拧块，所述卡扣拧块固定在所述卡扣片上，以便于旋拧所述卡扣片。
3.如权利要求2所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述卡扣片呈扇形，所述卡扣片上设置有弧形孔，所述紧固件贯穿弧形孔将卡扣片固定在卡扣块上。
4.如权利要求3所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述卡槽呈竖直条状，所述卡槽的深度小于所述内置槽的壁板厚度；所述卡槽的宽度为1cm，深度为2cm，任意相邻的两个卡槽之间的间距为1cm。
5.如权利要求4所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述卡扣件设置在所述外置槽的两个壁板的外壁面上，所述内置槽的两个壁板外壁面上均设置有多个卡槽，每个所述卡扣件所对应的外置槽的壁板上均设置有相应的卡扣孔洞；所述外置槽的每个壁板的外壁面上设置有两个所述卡扣件，两个所述卡扣件沿壁板的高度方向均匀分布。
6.如权利要求1或5所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述门板的中部、顶部和底部分别设置有中部矩形空间、顶部矩形空间和底部矩形空间，所述中部矩形空间的宽度、所述顶部矩形空间和所述底部矩形空间的高度均与工字钢梁的厚度相同；所述中部矩形空间用于工字钢梁的腹板通过，所述顶部矩形空间和底部矩形空间分别用于工字钢梁的上翼缘板和下翼缘板通过。
7.如权利要求1所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述第一门板、第二门板中的每扇门的内壁面上均设置有扣环，相对设置的两个扣环采用连接件连接，以确保腐蚀过程中两个门板处于闭合状态。
8.如权利要求1所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀装置，其特征在于，所述装置还包括平头螺栓，所述上环箍上设置有通孔，所述螺栓穿过通孔将头部抵顶在工字钢梁上，并通过螺母将所述螺栓拧紧固定。
9.一种长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求1-8任一项所述的电化学腐蚀装置、待腐蚀工字钢梁、直流电源、不锈钢板、腐蚀液和同步加载装置；
所述待腐蚀工字钢梁放置在所述电化学腐蚀装置内，所述不锈钢板位于所述电化学腐蚀装置内，所述直流电源的正极通过导线与待腐蚀钢梁连接，负极通过导线与不锈钢板连接；
工字钢梁与电化学腐蚀装置的门板连接处均设置有用于密封的防水条；
所述同步加载装置包括钢梁支柱、反力梁、千斤顶、分配梁和分配梁垫块；所述钢梁支柱有两个，设置在工字钢梁的两侧，所述反力梁通过销轴横向固定在两个钢梁支柱上，所述反力梁的下端与千斤顶接触连接，所述千斤顶的施力端作用于分配梁上，所述分配梁的下端设置有两个分配梁垫块，所述千斤顶对分配梁施加载荷并通过分配梁垫块形成两个集中载荷作用于工字钢梁的纯弯段。
10.如权利要求9所述的长度可伸缩的工字钢梁区格内电化学腐蚀系统，其特征在于，所述系统还包括支撑墩和钢梁垫块；
所述支撑墩有两个，分别设置在工字钢梁的两端下方，用于提供支撑；所述钢梁垫块有两个，分别设置在工字钢梁和所述支撑墩之间，用于为电化学腐蚀装置提供底部放置空间并产生支反力；
优选地，所述腐蚀液为质量浓度5％的NaCl溶液。
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