CN205067300U - 一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，包括水调节箱、pH调节箱、离子调节箱及酸碱度调节箱，四个调节箱的出口管道分别连接各自调节箱控制阀后汇聚连接总控阀，总控阀的输出管道连接十条并联的试验箱体管道，每条试验箱体管道通过各自的试验箱体控制阀与十个试验箱体连通，在每两个相邻的试验箱体底部分别安装温度控制模块，在十个试验箱体内分别装有十种典型的环境试样土壤，在每个试验箱体内环境试样土壤中分别放置三片结构相同的试片。本实用新型可提供多个温度、多种环境试样土壤及多个时间段下的模拟实验，为观察腐蚀形貌及研究腐蚀机理提供设备上的支持。
Description
技术领域
本实用新型属于接地网安全性状态评估装置技术领域，特别是一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置。
背景技术
变电站接地网由于长期埋设于腐蚀环境各异的土壤中而遭受到不同类型的土壤腐蚀，从而对变电站的安全运行产生重要影响。土壤腐蚀环境非常复杂，金属材料在其中的腐蚀行为受含水量、PH值、各种阴阳离子、总含盐量、总空隙度、空气容量、氧化还原电位、电阻率、有机质含量和微生物细菌活动等多种因素的影响。这些因素是如何影响土壤腐蚀等诸多问题到目前还没有得到规律性认识。国外对于土壤腐蚀性的评价早已制定了较为成熟的一套完整的评价体系。美国丹佛科罗拉州立大学根据美国国家标准局12年中对44种土壤腐蚀的试验数据，得到了钢在土壤中腐蚀速率与土壤电阻率、PH值、含水量和含气率关系。
国内的相关研究显示，温度通常会加速金属在土壤中的腐蚀速率。目前，国内外只有南京比较系统地研究土壤环境因素变化对接地网材料腐蚀行为的影响。因此，实验室对土壤环境中的含水量、硫酸根浓度、氯离子浓度、总含盐量、PH值、酸度、碱度七个因素进行模拟，每个因素设置10个水平，研究碳钢接地网材料在其中的腐蚀行为模拟温度设置20、30、40、50、60℃。研究腐蚀规律和腐蚀机理，为接地网材料在土壤中的腐蚀防护提供基础数据及理论支持。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提出一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，包括平行排列放置的四个调节箱，分别为用于调节土壤含水量的水调节箱、用于调节土壤pH值的pH调节箱、用于调节土壤SO4 2-、Cl-离子浓度的离子调节箱及用于调节土壤酸碱度的酸碱度调节箱，上述四个调节箱的出口管道分别连接各自调节箱控制阀后汇聚，汇聚管道与总控阀连接，在总控阀的输出管道上连接十条并联的试验箱体管道，每条试验箱体管道通过各自的试验箱体控制阀与十个结构相同且平行排列的试验箱体连通，按从左至右计数，在每两个相邻的试验箱体底部分别安装有结构相同的温度控制模块，在上述十个试验箱体内部分别装有十种典型的环境试样土壤，在每个试验箱体内部的环境试样土壤中分别放置有三片同质的结构相同的试片。
而且，所述试验箱体的尺寸为Ф20cm×20cm或长×宽×高的尺寸为20cm×20cm×20cm，所述试片长×宽×厚的尺寸为20mm×20mm×5mm，所述装在每个试验箱体内的环境试样土壤高度为试验箱体高度的一半，试片竖直插入环境试样土壤中，试片的顶端至土壤上表面的距离大于5cm，三个试片呈三角对称分布。
而且，所述温度控制模块具体采用炉丝加热结构，从左至右计数的五个温度控制模块，分别将每一温度控制模块之上安置的两个试验箱体的温度控制为20℃、30℃、40℃、50℃及60℃。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型可提供在20、30、、40、50、60℃恒温箱中模拟土壤环境因素中的含水量、PH、总含盐量、酸度、碱度、硫酸根浓度、氯离子浓度七个因素研究土壤腐蚀规律。
2、本实用新型可提供恒温加速腐蚀1、2、3、4、5、6个月计算腐蚀速率的条件，为观察腐蚀形貌及研究腐蚀机理提供设备上的支持。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，如图1所示，包括平行排列放置的四个调节箱，分别为用于调节土壤含水量的水调节箱1、用于调节土壤pH值的pH调节箱2、用于调节土壤SO4 2-、Cl-离子浓度的离子调节箱3及用于调节土壤酸碱度的酸碱度调节箱4，上述四个调节箱的出口管道分别连接各自调节箱控制阀5后汇聚，汇聚管道与总控阀6连接，在总控阀的输出管道上连接十条并联的试验箱体管道，每条试验箱体管道通过各自的试验箱体控制阀7与十个结构相同且平行排列的试验箱体8连通，按从左至右计数，在每两个相邻的试验箱体底部安装有结构相同的温度控制模块11，在上述十个试验箱体内部分别装有十种典型的环境试样土壤9，在每个试验箱体内部的环境试样土壤中分别放置有三片同质的结构相同的试片10。
在本实用新型的具体实施中，所述试验箱体的尺寸为Ф20cm×20cm或长×宽×高的尺寸为20cm×20cm×20cm，所有试片的长×宽×厚的尺寸为20mm×20mm×5mm，所述装在每个试验箱体内的环境试样土壤高度为试验箱体高度的一半，所述试片竖直插入环境试样土壤中，试片的顶端至土壤上表面的距离大于5cm，三个试片呈三角对称分布。
在本实用新型的具体实施中，所述温度控制模块具体采用炉丝加热结构，从左至右计数的五个温度控制模块，分别将每一温度控制模块之上安置的两个试验箱体的温度控制为20℃、30℃、40℃、50℃及60℃。
本实用新型的工作原理
1、实验用试片为Q235钢、尺寸为20×20×5mm，用砂纸逐级打磨至表面光亮，编号并用无水乙醇清洗油污后置于干燥器内待用。
2、通过查阅全国土壤腐蚀资料，根据土壤中的含水量、PH、总含盐量、酸度、碱度、硫酸根浓度、氯离子浓度七个因素，选取十个典型环境试样土壤装在对应的十个试验箱体中，研究不同条件下接地网材料在土壤中的腐蚀速率和腐蚀特征。
3、试验箱体为Ф20×20cm，将土壤装置容器的1/2处，把3个试片竖直插入土壤中，呈三角对称分布，试片间距不小于5cm，距土壤表面不小于5cm，
4、不同时间(1、2、3、4、5、6月)、不同恒温条件下(20、30、40、50、60℃)后，取出试片用棉签清除表面附着的沙粒，用扫描电镜观察表面形貌，并用XRD和能谱分析表面腐蚀产物。最后，将试样和对比试样放入酸洗缓释剂中，常温浸泡10～15分钟，对试片表面腐蚀产物进行清洗和后处理，处理后的试片通过失重法计算出相应的腐蚀速率并作出腐蚀曲线。
Claims (3)
1.一种土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，其特征在于：包括平行排列放置的四个调节箱，分别为用于调节土壤含水量的水调节箱、用于调节土壤pH值的pH调节箱、用于调节土壤SO4 2-、Cl-离子浓度的离子调节箱及用于调节土壤酸碱度的酸碱度调节箱，上述四个调节箱的出口管道分别连接各自调节箱控制阀后汇聚，汇聚管道与总控阀连接，在总控阀的输出管道上连接十条并联的试验箱体管道，每条试验箱体管道通过各自的试验箱体控制阀与十个结构相同且平行排列的试验箱体连通，按从左至右计数，在每两个相邻的试验箱体底部分别安装有结构相同的温度控制模块，在上述十个试验箱体内部分别装有十种典型的环境试样土壤，在每个试验箱体内部的环境试样土壤中分别放置有三片同质的结构相同的试片。
2.根据权利要求1所述的土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，其特征在于：所述试验箱体的尺寸为Ф20cm×20cm或长×宽×高的尺寸为20cm×20cm×20cm，所述试片长×宽×厚的尺寸为20mm×20mm×5mm，所述装在每个试验箱体内的环境试样土壤高度为试验箱体高度的一半，试片竖直插入环境试样土壤中，试片的顶端至土壤上表面的距离大于5cm，三个试片呈三角对称分布。
3.根据权利要求1所述的土壤对碳钢接地材料影响的实验装置，其特征在于：所述温度控制模块具体采用炉丝加热结构，从左至右计数的五个温度控制模块，分别将每一温度控制模块之上安置的两个试验箱体的温度控制为20℃、30℃、40℃、50℃及60℃。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109187324A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-11 | 广东电网有限责任公司 | 地下混凝土结构钢锈蚀无损诊断方法 |
| CN109406376A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-01 | 国网浙江象山县供电有限公司 | 温湿度自适应电缆老化试验装置 |
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