CN207366415U - 一种流动腐蚀实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种流动腐蚀实验装置，属于腐蚀测量领域。主要有试验段和储罐。试验段上方分布有失重测量孔、电化学测量孔、测温孔。对于易腐蚀实验材料通过失重测量孔进入试验段内部，经腐蚀后取出并测量质量，通过腐蚀前后的质量变化，计算腐蚀速率；通过电化学测量孔放入集成电化学部件进行电化学实验，集成电化学部件包括参比电极、工作电极、辅助电极。储罐上端分布有进液口、辅助进液口、冷凝口、加液口，下端设有出液口；其中，储罐进液口与试验段出液口密封连接；储罐下端安装有电加热套，可以对流动腐蚀介质进行加热。
Description
技术领域
本实用新型属于腐蚀测量领域，具体为一种流动腐蚀实验装置。
背景技术
金属材料腐蚀是金属材料在周围介质(酸、碱等)作用下产生损耗与破坏。金属材料在国民经济各行业应用广泛，不可避免会接触到酸、碱等腐蚀性介质而遭到破坏，尤其是化工行业，金属管道的腐蚀往往会造成重大的经济损失和人员伤亡，因此，开展金属材料的腐蚀研究具有重要意义。现阶段，流动腐蚀实验是在常温下进行实验，而且一种测量方式需要一种对应的设备，因此，需要更多的资源且不能更全面的模拟金属材料实际应用时的工作环境。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种流动腐蚀实验装置，其既便于进行失重测量实验，又可以进行电化学测量实验；该实验装置可以方便的取出失重测量金属材料、集成电化学部件或者集成电化学部件中任一电极，方便更换实验金属材料试样，并可以调节流动腐蚀介质的温度、浓度、流速条件，使金属材料腐蚀实验研究条件更加完善。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种流动腐蚀实验装置，该装置设有试验段(7)和储罐(2)。
试验段(7)为管状结构，一端为进液口(23)，另一端为出液口(22)；试验段管状结构的管壁上分布有实验失重测量孔(5)、电化学测量孔(6)、测温孔(4)；储罐上端分布有进液口(3)、辅助进液口(12)、冷凝口(13)、加液口(11)，下端设有储罐出液口(10)；其中，储罐进液口(3)与试验段出液口(22)通过 O型垫圈、卡环密封连接；储罐下端安装有电加热套(1)；试验段(7)的进液口(23)经由耐酸碱电磁流量计(8)、流量调节阀通过三通管(28)与泵连接，辅助进液口(12)经由流量调节阀与三通管(28)连接，储罐出液口(10)与泵连接；
电化学测量孔(6)上配有端盖(16)，端盖(16)上设有三个孔，三个孔上分别配有带凸台的旋盖(18)，带凸台的旋盖(18)的中心轴上有中心孔，三个旋盖(18)的中心孔依次配有参比电极(21)、工作电极(19)、辅助电极(20)，旋盖(18)与端盖(16)螺纹连接；在旋盖(18)上还配有外盖(14)，外盖(14) 盖住电化学测量孔(6)，外盖(14)上旋盖(18)对应的部位有孔，并且孔的四周具有0°～360°刻度，旋盖(18)上有突起点，转动时相对位置的变化由角度值确定；参比电极(21)、工作电极(19)、辅助电极(20)的工作顶端处于试验段管状结构的中心轴线与电化学测量孔(6)的轴线相交点位置附近，所有电极另一端通过导线与电化学工作站相连；其中，一个回路由工作电极(19)和参比电极(21)组成，用来测试工作电极(19)的电化学反应过程，另一个回路由工作电极(19)和辅助电极(20)组成，起传输电子形成回路的作用，完成对金属材料进行极化扫描等电化学测试，准确获取动态腐蚀过程中的金属腐蚀情况；
实验失重测量孔(5)上配有具有十字结构的试样夹具(27)，试样夹具(27) 的横向结构卡在实验失重测量孔(5)上，竖直结构通过实验失重测量孔(5)深入到试验段(7)的管状结构内，实验失重测量孔(5)和试样夹具(27)的横向结构外配有试样夹具旋盖(26)进行固定，深入到试验段(7)的管状结构内的试样夹具(27)通过销连接固定试样(24)；
测温孔(4)上配有温度计。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术将三电极在实验装置中分别设计为三孔分别安装不同，本实用新型流动腐蚀试验装置将三电极体系集成为整体部件，便于使用维护，装置易于加工且结构轻巧；在试验段设有失重测量孔、电化学测量孔，即在此实验装置上可以同时进行失重腐蚀测量实验与电化学实验，且实验时相互间不影响，减少了制造设备费用，提高了实验效率。
集成电化学部件和失重测量部件可旋转到指定实验角度，使实验金属材料试样处于流动腐蚀介质不同冲击角度下进行实验研究。电加热套可以对储罐内流动腐蚀介质进行加热，在不同温度下进行流动腐蚀实验。储罐的冷凝口与冷凝器接口密封相连接，由冷凝器收集实验过程中产生的废气。装置接入循环系统，可同时进行失重测量实验和电化学测量实验；流动腐蚀介质的温度、浓度、流速可以进行定量调节。试验段失重测量孔与电化学测量孔设计有突出结构，结构设有外螺纹。
本实用新型设有贮存流动腐蚀介质的储罐，其下部安装有电加热套，可对腐蚀介质加热到所需温度，因此，在进行不同流速流动腐蚀实验的情况下，还可以经行温度变化条件下腐蚀规律的研究。
储罐设有加液口，通过加液口可以加入不同浓度的腐蚀介质，以此调配所需实验浓度，与现有技术相比，节约了大量原料，进一步减少了对环境污染，同时也节约了更换不同浓度腐蚀介质进行实验所需的时间。
附图说明
图1是流动腐蚀实验装置图；
图2是试验段集成电化学部件三维视图；
图3是图2的A-A截面图；
图4是试验段失重测量部件三维视图；
图5是图4的B-B截面图；
本实用新型的附图标记为：1电加热套；2储罐；3储罐进液口；4测温孔； 5失重测量孔；6电化学测量孔；7试验段；8耐酸碱电磁流量计；9流量调节阀；10储罐出液口；11加液口；12辅助进液口；13冷凝口；14外盖；15、 17O型垫圈；16端盖；18端盖；19工作电极；20辅助电极；21参比电极；22 出液口；23进液口；24试样；25销；26试样夹具旋盖；27试样夹具；28三通管。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型流动腐蚀实验装置主要有：试验段7、储罐2、失重测量孔5、电化学测量孔6、试验段进液口23、出液口 22、储罐进液口3、储罐出液口10、辅助进液口12、加液口11、冷凝口13、电加热套1、失重测量部件24、25、26、27、集成电化学部件14、15、16、17、 18、19、20、21。
实验中的连接关系如下：试验段进液口23与耐酸碱电磁流量计8、流量调节阀9、动力循环系统密封连接，出液口22与储罐进液口3密封相连；储罐冷凝口13与外接冷凝器，储罐出液口10与动力循环系统密封相连，失重测量孔5 与失重测量部件24、25、26、27螺纹相连，固定失重测试材料；电化学测量孔 6与集成电化学部件14、15、16、17、18、19、20、21螺纹相连，工作电极上封装有研究材料。
对于流动腐蚀电化学测量实验，旋盖18与端盖16螺纹连接，连接处加入O 型垫圈17，参比电极21、工作电极19、辅助电极20通过螺纹连接安装在旋盖 18与端盖16上，放入电化学测量孔6，电化学测量孔设计有突出结构，结构设有外螺纹，由旋盖18与电化学测量孔6螺纹配合旋紧，连接处加入O型垫圈15，以此固定集成电化学部件。其中，部件16、17、18、19、20、21与外盖14接触力较小，可以在手动情况下实现转动，且外盖14上表面标有0°～360°刻度，端盖 18上有突起点，转动时相对位置的变化由角度值确定。全部电极工作顶端处于试验段7轴线与电化学测量孔6的轴线相交点位置附近，所有电极另一端通过导线与电化学工作站相连。其中，一个回路由工作电极19和参比电极21组成，用来测试工作电极19的电化学反应过程，另一个回路由工作电极19和辅助电极 20组成，起传输电子形成回路的作用，完成对金属材料进行极化扫描等电化学测试，准确获取动态腐蚀过程中的金属腐蚀情况。
对于流动腐蚀失重测量实验，失重测量金属材料试样加工有孔，通过销25 与试样夹具27固定，放入失重测量孔5并通过试样夹具旋盖26与失重测量孔5 螺纹配合固定，金属材料处于试验段7轴线与失重测量孔5的轴线相交点位置附近。其中，部件24、25、27与试样夹具旋盖26接触力较小，可以在手动情况下实现转动，且试样夹具旋盖26上表面标有0°～360°刻度，试样夹具27上有突起点，转动时相对位置的变化由角度值确定。实验前，测量失重试样质量，经实验腐蚀后取出并在次测量，通过腐蚀前后的质量变化，计算腐蚀速率。
储罐下端安装有电加热套1，可以对储罐2内流动腐蚀介质进行加热，温度为(常温)0℃～90℃；试验段进液口23连接耐酸碱电磁流量计8，监测流量，同时连接流量调节阀9，可以调节流速；储罐2设有加液口11，可以通过加入不同浓度腐蚀介质进行混合调配出所需实验浓度。
实验前，流动腐蚀装置接入动力循环系统，储罐2中加入腐蚀介质，失重测量部件24、25、26、27、集成电化学部件14、15、16、17、18、19、20、21等安装后，电加热套1根据实验要求，是否加热或者加热到指定温度，进行实验。
实验中，腐蚀介质经由试验段进液口23和储罐出液口10流经实验装置，集成电化学部件通过导线传至电化学工作站，进行记录分析。
结果表明，本实用新型在流动腐蚀实验装置设计上，增加了温度变化、对不同的实验通过装置新的结构设计，减少了加工步骤，简化了实验装置，丰富了实验条件，对完善流动腐蚀实验条件、进一步分析腐蚀规律、检测材料抗腐蚀性有重要作用。
Claims (4)
1.一种流动腐蚀实验装置，其特征在于，该装置设有试验段(7)和储罐(2)；
试验段(7)为管状结构，一端为进液口(23)，另一端为出液口(22)；试验段管状结构的管壁上分布有实验失重测量孔(5)、电化学测量孔(6)、测温孔(4)；储罐上端分布有进液口(3)、辅助进液口(12)、冷凝口(13)、加液口(11)，下端设有储罐出液口(10)；其中，储罐进液口(3)与试验段出液口(22)通过O型垫圈、卡环密封连接；储罐下端安装有电加热套(1)；试验段(7)的进液口(23)经由耐酸碱电磁流量计(8)、流量调节阀通过三通管(28)与泵连接，辅助进液口(12)经由流量调节阀与三通管(28)连接，储罐出液口(10)与泵连接。
2.按照权利要求1所述的一种流动腐蚀实验装置，其特征在于，电化学测量孔(6)上配有端盖(16)，端盖(16)上设有三个孔，三个孔上分别配有带凸台的旋盖(18)，带凸台的旋盖(18)的中心轴上有中心孔，三个旋盖(18)的中心孔依次配有参比电极(21)、工作电极(19)、辅助电极(20)，旋盖(18)与端盖(16)螺纹连接；在旋盖(18)上还配有外盖(14)，外盖(14)盖住电化学测量孔(6)，外盖(14)上旋盖(18)对应的部位有孔，并且孔的四周具有0°～360°刻度，旋盖(18)上有突起点，转动时相对位置的变化由角度值确定；参比电极(21)、工作电极(19)、辅助电极(20)的工作顶端处于试验段管状结构的中心轴线与电化学测量孔(6)的轴线相交点位置附近，所有电极另一端通过导线与电化学工作站相连；其中，一个回路由工作电极(19)和参比电极(21)组成，用来测试工作电极(19)的电化学反应过程，另一个回路由工作电极(19)和辅助电极(20)组成，起传输电子形成回路的作用，完成对金属材料进行极化扫描的电化学测试，准确获取动态腐蚀过程中的金属腐蚀情况。
3.按照权利要求1所述的一种流动腐蚀实验装置，其特征在于，实验失重测量孔(5)上配有具有十字结构的试样夹具(27)，试样夹具(27)的横向结构卡在实验失重测量孔(5)上，竖直结构通过实验失重测量孔(5)深入到试验段(7)的管状结构内，实验失重测量孔(5)和试样夹具(27)的横向结构外配有试样夹具旋盖(26)进行固定，深入到试验段(7)的管状结构内的试样夹具(27)通过销连接固定试样(24)。
4.按照权利要求1所述的一种流动腐蚀实验装置，其特征在于，测温孔(4)上配有温度计。
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