CN117554277B - 一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,属于腐蚀试验领域。该装置包括试验箱、外腐蚀系统、循环加压系统和数据监测系统,外腐蚀系统模拟真实环境对试验管道进行腐蚀,循环加压系统向试验管道的内部循环供水,模拟真实埋地供水管道的运行状态,使试验管道处于所需压力状态,数据监测系统检测试验管道在试验过程中的极化电阻,并根据极化电阻确定试验管道的腐蚀电流密度。本发明考虑了埋地供水管道内压,能够更加全面、准确地测试埋地供水管道腐蚀发生的过程和结果。
Description
技术领域
本发明涉及腐蚀试验领域,特别是涉及一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置。
背景技术
随着埋地供水管道服役时间增长,其服役性能不可避免地出现老化和退化,未来管道的养护维修将成为城市重要工作。管道状态检监测数据对于管道养护维修具有指导作用,然而,埋地供水管道由于所处环境十分复杂,无法实时对各管道进行检监测。另外,埋地供水管道能否正常服役涉及到一个很重要的因素就是土壤的腐蚀对管道的影响,由于土壤具有一定的空间变异性,埋地供水管道的腐蚀研究是管道腐蚀失效的基础理论研究方向之一,至今一直处于探索和试验阶段。
为了有效提升埋地管道的服役性能和使用寿命,就必须针对不同的服役环境探明埋地供水管道服役性能退化机理(规律)。目前国内外研究埋地供水管道腐蚀的主要方法有现场试验和室内试验,现场试验就是选择典型的土壤环境下进行埋片试验,不考虑管道的内压,周期长且成本高;室内试验方法分为管材在腐蚀溶液中的加速腐蚀和管段在土壤中的加速腐蚀,同样不考虑管道内外同时腐蚀以及管道内压。随着管道的运行内压增加和腐蚀条件的复杂化,根据不同的土壤和管道类型探明埋地供水管道的腐蚀机理的研究工作更加迫切,一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验箱的重要性显得更加突出。
发明内容
本发明的目的是提供一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,可更加全面准确的测试管道腐蚀发生的过程和结果。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案。
一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,包括:试验箱、外腐蚀系统、循环加压系统和数据监测系统。
外腐蚀系统设置在试验箱中,试验管道位于外腐蚀系统内部;试验管道的两端连接循环加压系统。
外腐蚀系统用于模拟真实环境对所述试验管道进行腐蚀。
循环加压系统用于向所述试验管道的内部循环供水,模拟真实埋地供水管道的运行状态,使所述试验管道处于所需压力状态。
数据监测系统用于检测所述试验管道在试验过程中的极化电阻,并根据极化电阻确定所述试验管道的腐蚀电流密度。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果。
本发明实施例的一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,外腐蚀系统模拟真实环境对试验管道进行腐蚀,循环加压系统向试验管道的内部循环供水,模拟真实埋地供水管道的运行状态,使试验管道处于所需压力状态。由于考虑了埋地供水管道内压,本发明能够更加全面、准确地测试埋地供水管道腐蚀发生的过程和结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的腐蚀土试验箱的补水系统示意图。
图3为本发明实施例提供的腐蚀溶液试验箱的补液系统示意图。
图4为本发明实施例提供的循环加压系统示意图。
图5为本发明实施例提供的泵体装置示意图。
图6为本发明实施例提供的增压装置示意图。
图7为本发明实施例提供的一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置的操作流程示意图。
符号说明:1-计算机,2-总控,3-补水补液系统,4-试验箱,5-循环加压系统,6-数据记录器,7-第一抽水泵,8-第一自动控制阀,9-第一供水管,10-雾化装置,11-电化学工作站,12-辅助电极,13-PH传感器,14-试验管道,15-参比电极,16-热电偶,17-湿度传感器,18-湿度控制器,19-补水装置,20-补液装置,21-第二供水管,22-第二自动控制阀,23-液位探头,24-第一止回阀,25-过滤回收装置,26-闸阀,27-供水装置,28-第二止回阀,29-固定架,30-加压泵,31-压力表,32-循环管,33-第三供水管,34-液位控制器,35-数据监测系统,36-第二抽水泵,37-第三抽水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示,本发明实施例提供了一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,包括:试验箱4、外腐蚀系统、循环加压系统5和数据监测系统35。
外腐蚀系统设置在试验箱4中,试验管道14位于外腐蚀系统内部;试验管道14的两端连接循环加压系统5。外腐蚀系统用于模拟真实环境对试验管道14进行腐蚀。循环加压系统5用于向试验管道14的内部循环供水,模拟真实埋地供水管道的运行状态,使试验管道14处于所需压力状态。数据监测系统35用于检测试验管道14在试验过程中的极化电阻,并根据极化电阻确定试验管道14的腐蚀电流密度。
外腐蚀系统用来模拟真实环境对试验管道14进行腐蚀并且保持在一定的湿度环境下;循环加压系统5用于对试验管道14的内壁施加所需的水压,模拟埋地供水管道的真实供水环境,使测试过程更加接近埋地供水管道的受力环境。数据监测系统35将获得的极化电阻(实时数据)带入编程好的腐蚀电流密度的公式,反应腐蚀电流密度在不同环境下的高低及随腐蚀发生时间的变化。
外腐蚀系统包括:不同PH值的腐蚀性土壤和不同PH值的腐蚀溶液。试验箱4内设有多个隔板,多个隔板将试验箱4分成多个腐蚀仓。不同PH值的腐蚀性土壤和不同PH值的腐蚀溶液分别设置在不同的腐蚀仓内。多个腐蚀仓用于为试验管道14提供不同的腐蚀环境。
腐蚀溶液是含有从真实土壤中提取的主要化学元素的溶液。腐蚀性土壤一般选用通气性差、含水量高、电导率高、可溶性盐含量高的土壤。
外腐蚀系统还包括:补水系统和补液系统。补水系统用于测量腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度,当湿度低于土壤初始饱和度时,自动向腐蚀仓内的腐蚀性土壤补水,并当湿度恢复到土壤初始饱和度时自动关闭补水。补液系统用于测量腐蚀仓内腐蚀溶液的高度,当高度低于预设高度时,自动向腐蚀仓内补充腐蚀溶液,并当高度恢复到预设高度时自动关闭补液。
补水系统对腐蚀仓内的腐蚀性土壤进行补水,补液系统对腐蚀仓内的腐蚀溶液进行补充腐蚀溶液。
如图2所示,补水系统包括:补水装置19、第一抽水泵7、第一自动控制阀8、第一供水管9、雾化装置10、湿度传感器17和湿度控制器18。湿度传感器17位于腐蚀仓内的腐蚀性土壤中,雾化装置10位于腐蚀仓内部;湿度控制器18、第一自动控制阀8和补水装置19均位于腐蚀仓外部。第一抽水泵7的抽水端与补水装置19连接;第一供水管9的一端与第一抽水泵7的出水端连通,第一供水管9的另一端放入雾化装置10内;第一自动控制阀8设置在第一供水管9上。湿度传感器17的信号输出端与湿度控制器18的输入端连接,湿度控制器18的输出端与第一自动控制阀8的控制端连接。湿度传感器17用于实时测量腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度;湿度控制器18用于当湿度低于土壤初始饱和度时,控制第一自动控制阀8打开阀门,使得补水装置19中的水流入雾化装置10,通过雾化装置10向腐蚀仓内的腐蚀性土壤补水;并当湿度恢复到土壤初始饱和度时,控制第一自动控制阀8关闭阀门,停止补水。第一抽水泵7的泵体装置如图5所示。
示例性的,土壤初始饱和度为80%,当湿度低于土壤初始饱和度时,湿度控制器18会打开第一自动控制阀8。当湿度恢复到土壤初始饱和度时控制第一自动控制阀8关闭。
如图3所示,补液系统包括:补液装置20、第二抽水泵36、第二自动控制阀22、第二供水管21、液位探头23及液位控制器34。液位探头23位于腐蚀仓内的腐蚀溶液中。第二抽水泵36的抽水端与补液装置20连接;第二供水管21的一端与第二抽水泵36的出水端连通,第二供水管21的另一端接入腐蚀仓内;第二自动控制阀22设置在第二供水管21上。液位探头23的信号输出端与液位控制器34的输入端连接,液位控制器34的输出端与第二自动控制阀22的控制端连接。液位探头23用于测量腐蚀仓内腐蚀溶液的高度;液位控制器34用于当高度低于预设高度时,控制第二自动控制阀22打开阀门,使得补液装置20中的腐蚀溶液通过第二供水管21流入腐蚀仓内;并当高度恢复到预设高度时,控制第二自动控制阀22关闭阀门,停止补液。
示例性的,当腐蚀溶液的高度低于预设高度1cm时,液位控制器34打开第二自动控制阀22。当腐蚀溶液的高度恢复到预设高度1cm时,控制第二自动控制阀22关闭。
补液系统还包括:第一止回阀24、过滤回收装置25和闸阀26。过滤回收装置25的一端与腐蚀仓连通,过滤回收装置25的另一端连接补液装置20。过滤回收装置25与腐蚀仓连通的管路上设置有第一止回阀24,过滤回收装置25与补液装置20连通的管路上设置有闸阀26。过滤回收装置25用于在打开第一止回阀24后回收腐蚀仓内的腐蚀溶液,待打开闸阀26后,回收的腐蚀溶液流回至补液装置20。
如图4所示,循环加压系统5包括:固定架29、循环管32、压力表31、加压泵30、第三供水管33、第二止回阀28、第三抽水泵37和供水装置27。固定架29、循环管32、压力表31和加压泵30均位于试验箱4内部,第三供水管33、第二止回阀28、第三抽水泵37和供水装置27均位于试验箱4外部。固定架29的一端与试验箱4内壁固定,固定架29的另一端与循环管32固定;循环管32的下端的两个端面与试验管道14的两端通过螺栓进行法兰连接,形成一个封闭管道;循环管32的上端安装压力表31与加压泵30。第三抽水泵37的抽水端与供水装置27连接;第三供水管33的一端连接循环管32,第三供水管33的另一端连接第三抽水泵37的出水端;第二止回阀28安装在第三供水管33上。加压泵30作为一种增压装置,其结构如图6所示。
参照图2,数据监测系统35包括:电化学工作站11、参比电极15、辅助电极12、数据记录器6和计算机1。电化学工作站11的WE接口与试验管道14连接,电化学工作站11的CE接口与辅助电极12连接,电化学工作站11的RE接口与参比电极15连接;试验管道14作为工作电极。电化学工作站11与数据记录器6连接,数据记录器6与计算机1连接。电化学工作站11用于获得试验管道14的极化电阻,并通过数据记录器6传入计算机1。计算机1用于根据极化电阻确定试验管道14的腐蚀电流密度。
电化学工作站11、辅助电极12、参比电极15和工作电极构成电化学测试系统。本发明需要对试验管道14的腐蚀速率进行测量,选用ACM线性极化电阻(Linear PolarizationResistance,LPR)现场仪器测量,该仪器可即时测量试验管道14的腐蚀速率。而该仪器的测量体系包括电化学工作站11和三电极体系,即电化学工作站11的电极连接系统采用三电极体系。三电极体系包括参比电极15、辅助电极12和工作电极,参比电极15为铜铜硫酸铜参比电极,辅助电极12为铂辅助电极。电化学工作站11可以用来实时监测腐蚀的过程和进行原位监测,计算机1可以把电化学工作站11发出的信号数据化反应。具体的,电化学工作站11把三电极体系测量的试验管道14的极化电阻(Rp)进行传入,可以用来实时监测腐蚀的过程和进行原位监测,计算机1可以把电化学工作站11发出的试验管道14的极化电阻进行数据化反应。
数据监测系统35还包括:PH传感器13和热电偶16。PH传感器13和热电偶16均与数据记录器6连接。PH传感器13用于测量腐蚀仓内的腐蚀性土壤或腐蚀溶液的PH值,并通过数据记录器6传入计算机1。热电偶16用于测量腐蚀仓内的腐蚀性土壤或腐蚀溶液的温度,并通过数据记录器6传入计算机1。
PH传感器13一方面具有温度补偿功能,另一方面监测PH值。热电偶16监测试验管道14的周围温度,即腐蚀仓内的腐蚀性土壤或腐蚀溶液的温度。PH传感器13与热电偶16监测的数据用来记录PH值变化与温度变化并进行补偿。
其中,根据极化电阻确定试验管道14的腐蚀电流密度的公式如下。
。
式中,Fp为腐蚀电流密度,Cp为换算因数,Rp为极化电阻。
参照图1,本发明实施例的一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置还包括:总控2。补水系统和补液系统一起构成补水补液系统3,总控2分别与补水补液系统3、数据记录器6、循环加压系统5和计算机1连接。
如图7所示,本发明实施例的一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置的加速试验方法如下:
(1) 准备腐蚀性土壤及腐蚀溶液。将埋地供水管道附近原状土自然晒干,用破碎机将其粉碎成均匀大小,并使用孔径为2.36 mm的BS 410过滤筛进一步筛分,土壤经过烘箱干燥后,与稀释的酸混合,使pH值达到试验值。
选择当地有埋地供水管道的土壤,对所选土壤的化学成分进行分析,配置含有主要化学元素的溶液,通过添加硫酸获得不同的pH值,并在整个试验期间保持不变。
(2) 准备试验管道:试验管道14的外壁用车床抛光,得到光滑的外表面,公称厚度为11mm。采用三维扫描仪和数字卡尺测量试验管道14的尺寸。测量尺寸后,对试验管道14进行称重,以获得截面的初始质量。
(3) 安装试验管道及循环加压系统:关闭循环加压系统5中的第二止回阀28,将试验管道14的两端与循环管32的下端的两个端面通过螺栓进行法兰连接。
(4) 将腐蚀性土壤/腐蚀溶液加入试验箱:试验箱4内设有多个隔板,试验箱4被分成多个腐蚀仓。将不同PH值的腐蚀性土壤及腐蚀溶液放入试验箱4中不同的腐蚀仓内。把土体均匀压实填充,以保持土体均匀性,同时达到试验的目标初始条件。考虑到水分蒸发过程中粘土与容器壁之间可能形成缝隙,采用膨润土作为腐蚀性土壤与试验箱4容器壁之间的界面。
(5) 加入数据采集及监测装置:数据采集及监测装置包括PH传感器13、热电偶16、湿度传感器17、液位探头23和数据监测系统35。将PH传感器13、热电偶16、湿度传感器17、液位探头23、数据监测系统35安装在腐蚀性土壤及腐蚀溶液指定位置。其中将辅助电极12、参比电极15插入腐蚀性土壤中,试验管道14作为工作电极,分别通过导线与电化学工作站11连接,测试参比电极15与腐蚀电流。
(6) 打开循环加压系统:打开循环加压系统5的第二止回阀28,第三抽水泵37开始工作,水流通过循环管32循环通过试验管道14,加压泵30继续给水流加压并通过压力表31显示,直至达到实验所需的水压,使试验管道14处于所需压力状态。
数据采集与处理、补充溶液和对比试验:请详见下面的(7)至(10)。
(7) 湿度传感器17将实时测量的腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度传给湿度控制器18,液位探头23将测量的腐蚀仓内腐蚀溶液的高度传给液位控制器34,湿度控制器18对第一自动控制阀8进行开关控制,对腐蚀性土壤进行自动补充所需水分;液位控制器34对第二自动控制阀22进行开关控制,对腐蚀溶液进行自动补充所需腐蚀溶液。PH传感器13、热电偶16、电化学工作站11将各自测量的数据传入数据记录器6后,再输入计算机1进行分析处理。
(8) 采用线性极化电阻法测量腐蚀电流密度计算公式如下。
。
其中:Fp——腐蚀电流密度(mdd)。Cp——换算因数(mdd·Ω/cm2)。Rp——极化电阻(Ω/cm2)。
(9) 数据监测系统35将获得的实时数据带入编程好的腐蚀电流密度的公式,反应腐蚀电流密度在不同环境下的高低及随腐蚀发生时间的变化。
(10) 打开腐蚀溶液隔仓进油口的第一止回阀24,将腐蚀溶液回收到过滤回收装置25中。
其中,每种腐蚀工作环境下设置不同PH值条件形成对比试验。
(11) 从试验箱4中取出试验管道14,对试验管道14进行质量损失测量及断裂韧性实验、环压实验。
根据测量的质量损失来计算试验管道14随时间的腐蚀速率。根据断裂韧性实验和环压实验来确定腐蚀对埋地供水管道力学性能的影响。
本发明公开了一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,外腐蚀系统包括腐蚀性土壤和腐蚀溶液两种不同的腐蚀工作环境,腐蚀性土壤能够更加真实的模拟腐蚀环境,腐蚀溶液是按照腐蚀性土壤的主要化学元素选择药品进行配制,能够便于控制测试变量和监测腐蚀行为。两种腐蚀工作环境中分别设置补水系统和补液系统,湿度传感器17将实时测量的腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度传给湿度控制器18,液位探头23将测量的腐蚀仓内腐蚀溶液的高度传给液位控制器34,湿度控制器18对第一自动控制阀8进行开关控制,液位控制器34对第二自动控制阀22进行开关控制,完成自动补水和补液。在循环加压系统5中,供水装置27对试验管道14进行循环供水,压力表31显示当前水压,通过加压泵30控制水压且维持在相对稳定状态,进而模拟真实埋地供水管道运行状态。数据监测系统35将PH传感器13、热电偶16、电化学测试系统的数据传递给数据记录器6并最终传给计算机1。本发明能够更加全面、准确地测试埋地供水管道腐蚀发生的过程和结果,具有广阔的应用前景。
本发明具有以下有益效果。
1. 本发明使测试过程更加接近埋地供水管道真实腐蚀环境。采用腐蚀性土壤、腐蚀溶液两种腐蚀工作环境进行对照试验,并且每种腐蚀工作环境下设置不同PH值条件又形成对比试验。从而使得测试结果更加可靠和准确。
2. 本发明提供的循环加压系统5,对试验管道14进行循环加水加压,配有压力表31显示当前水压,并能通过加压泵30控制水压且维持在相对稳定状态,进而模拟真实埋地供水管道运行状态。
3.本发明提供的自动的补水补液系统3,在腐蚀性土壤的腐蚀工作环境下湿度传感器17传递信号给湿度控制器18,湿度控制器18自主控制第一自动控制阀8的开关进行自动补水;在腐蚀溶液的腐蚀工作环境下液位探头23传递信号给液位控制器34,液位控制器34自主控制第二自动控制阀22的开关自动补液。使腐蚀工作环境更加稳定的维持在一定数值下,实验结果更加准确。
4.本发明主要包括试验箱4(箱体)、外腐蚀系统、循环加压系统5和数据监测系统35,所有控制器都通过总控2进行集中控制。该方法实验过程周期相对较短、并且自动化程度高、操作起来简单方便、功能覆盖全面,具有广阔的应用前景。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,包括:试验箱、外腐蚀系统、循环加压系统和数据监测系统;
外腐蚀系统设置在试验箱中,试验管道位于外腐蚀系统内部;试验管道的两端连接循环加压系统;
外腐蚀系统用于模拟真实环境对所述试验管道进行腐蚀;
循环加压系统用于向所述试验管道的内部循环供水,模拟真实埋地供水管道的运行状态,使所述试验管道处于所需压力状态;
数据监测系统用于检测所述试验管道在试验过程中的极化电阻,并根据极化电阻确定所述试验管道的腐蚀电流密度;
所述外腐蚀系统还包括:补水系统和补液系统;所述补水系统包括:补水装置、第一抽水泵、第一自动控制阀、第一供水管、雾化装置、湿度传感器和湿度控制器;湿度传感器位于腐蚀仓内的腐蚀性土壤中,雾化装置位于腐蚀仓内部;湿度控制器、第一自动控制阀和补水装置均位于腐蚀仓外部;第一抽水泵的抽水端与补水装置连接;第一供水管的一端与第一抽水泵的出水端连通,第一供水管的另一端放入雾化装置内;第一自动控制阀设置在第一供水管上;湿度传感器的信号输出端与湿度控制器的输入端连接,湿度控制器的输出端与第一自动控制阀的控制端连接;所述湿度传感器用于实时测量腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度;所述湿度控制器用于当湿度低于土壤初始饱和度时,控制第一自动控制阀打开阀门,使得补水装置中的水流入雾化装置,通过雾化装置向腐蚀仓内的腐蚀性土壤补水;并当湿度恢复到土壤初始饱和度时,控制第一自动控制阀关闭阀门,停止补水;
所述循环加压系统包括:固定架、循环管、压力表、加压泵、第三供水管、第二止回阀、第三抽水泵和供水装置;固定架、循环管、压力表和加压泵均位于试验箱内部,第三供水管、第二止回阀、第三抽水泵和供水装置均位于试验箱外部;固定架的一端与试验箱内壁固定,固定架的另一端与循环管固定;循环管的下端的两个端面与试验管道的两端通过螺栓进行法兰连接,形成一个封闭管道;循环管的上端安装压力表与加压泵;第三抽水泵的抽水端与供水装置连接;第三供水管的一端连接循环管,第三供水管的另一端连接第三抽水泵的出水端;第二止回阀安装在第三供水管上。
2.根据权利要求1所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,所述外腐蚀系统包括:不同PH值的腐蚀性土壤和不同PH值的腐蚀溶液;
试验箱内设有多个隔板,多个隔板将试验箱分成多个腐蚀仓;
不同PH值的腐蚀性土壤和不同PH值的腐蚀溶液分别设置在不同的腐蚀仓内;
多个腐蚀仓用于为所述试验管道提供不同的腐蚀环境。
3.根据权利要求2所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,
补水系统用于测量腐蚀仓内腐蚀性土壤的湿度,当湿度低于土壤初始饱和度时,自动向腐蚀仓内的腐蚀性土壤补水,并当湿度恢复到土壤初始饱和度时自动关闭补水;
补液系统用于测量腐蚀仓内腐蚀溶液的高度,当高度低于预设高度时,自动向腐蚀仓内补充腐蚀溶液,并当高度恢复到预设高度时自动关闭补液。
4.根据权利要求3所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,所述补液系统包括:补液装置、第二抽水泵、第二自动控制阀、第二供水管、液位探头及液位控制器;
液位探头位于腐蚀仓内的腐蚀溶液中;
第二抽水泵的抽水端与补液装置连接;第二供水管的一端与第二抽水泵的出水端连通,第二供水管的另一端接入腐蚀仓内;第二自动控制阀设置在第二供水管上;
液位探头的信号输出端与液位控制器的输入端连接,液位控制器的输出端与第二自动控制阀的控制端连接;
所述液位探头用于测量腐蚀仓内腐蚀溶液的高度;所述液位控制器用于当高度低于预设高度时,控制第二自动控制阀打开阀门,使得补液装置中的腐蚀溶液通过第二供水管流入腐蚀仓内;并当高度恢复到预设高度时,控制第二自动控制阀关闭阀门,停止补液。
5.根据权利要求4所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,所述补液系统还包括:第一止回阀、过滤回收装置和闸阀;
过滤回收装置的一端与腐蚀仓连通,过滤回收装置的另一端连接补液装置;
过滤回收装置与腐蚀仓连通的管路上设置有第一止回阀,过滤回收装置与补液装置连通的管路上设置有闸阀;
所述过滤回收装置用于在打开第一止回阀后回收腐蚀仓内的腐蚀溶液,待打开闸阀后,回收的腐蚀溶液流回至补液装置。
6.根据权利要求1所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,所述数据监测系统包括:电化学工作站、参比电极、辅助电极、数据记录器和计算机;
电化学工作站的WE接口与试验管道连接,电化学工作站的CE接口与辅助电极连接,电化学工作站的RE接口与参比电极连接;所述试验管道作为工作电极;
电化学工作站与数据记录器连接,数据记录器与计算机连接;
所述电化学工作站用于获得试验管道的极化电阻,并通过数据记录器传入计算机;
所述计算机用于根据极化电阻确定所述试验管道的腐蚀电流密度。
7.根据权利要求6所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,所述数据监测系统还包括:PH传感器和热电偶;
PH传感器和热电偶均与数据记录器连接;
所述PH传感器用于测量腐蚀仓内的腐蚀性土壤或腐蚀溶液的PH值,并通过数据记录器传入计算机;
所述热电偶用于测量腐蚀仓内的腐蚀性土壤或腐蚀溶液的温度,并通过数据记录器传入计算机。
8.根据权利要求1或6所述的考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置,其特征在于,根据极化电阻确定所述试验管道的腐蚀电流密度的公式为:
;
式中,F p为腐蚀电流密度,C p为换算因数,R p为极化电阻。
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