CN207730632U - 一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，包括外箱体、设置在外箱体内部的内箱体以及设置在外箱体外部的用于储存腐蚀性气体的钢瓶，所述内箱体内设有用于盛放污水和待测排水管涵的玻璃室，并在内箱体上设置进气口和排气口，所述外箱体中设有用于调节气体温度、湿度及流量的调节单元，所述调节单元的入口和钢瓶及抽气机连通，所述调节单元的出口通过管道与内箱体的进气口连接。与现有技术相比，本实用通过设置内箱体和外箱体，并在内箱体内放置污水及腐蚀气体，能更真实的模拟排水管涵实际工作环境，使得测试结果更真实、准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及排水管涵技术领域，具体涉及一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置。
背景技术
排水管涵作为城市排水系统的重要基础设施，在日常运行管理中面临的重要问题之一是腐蚀。腐蚀会恶化排水管涵的结构和性能，甚至引起管涵坍塌，导致管涵服务范围内污水无法输送，或大量污水直接排入水体，严重影响城市正常运行和生活环境。因此，研究排水管涵的腐蚀特性，对保证管涵安全运行和减少污染事故发生具有重要意义。目前一般观点是硫的转化和循环在引起排水管涵腐蚀问题中起到重要作用。
分析排水管涵腐蚀特性操作起来较为困难，既要尽可能真实地模拟排水管涵内部的腐蚀环境，还要综合考虑排水管涵材料的各部位腐蚀特征。污水中通常含有较高浓度的有机物和硫酸盐，在与管涵材料进行一系列物理、化学、生物作用的过程中会产生具有一定腐蚀性、有毒且易燃易爆的物质，因此试验装置的耐腐蚀性和密闭性至关重要。排水管涵处于非满流状态，由于所处环境的差异，在排水管涵内部，管顶、气液交界面管壁、管底等不同部位的腐蚀程度不同，进行试验时，需还原非满管流管涵不同部位的腐蚀环境，并将表面pH、腐蚀性气体吸收率、腐蚀层厚度、腐蚀层中物种多样性等作为检测指标，分析管涵材料腐蚀特性，要求所选择的测试方法不能破坏腐蚀层，避免对后续试验造成影响。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结果更可靠的模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，该试验装置包括外箱体、设置在外箱体内部的内箱体、设置在外箱体内的抽气机以及设置在外箱体外部的用于储存腐蚀性气体的钢瓶，所述内箱体内设有用于盛放污水和待测排水管涵的玻璃室，并在内箱体上设置进气口和排气口，所述外箱体中设有用于调节气体温度、湿度及流量的调节单元，所述调节单元的入口和钢瓶及抽气机相连，所述调节单元的出口通过管道与内箱体的进气口连接。
测试时，将新制的排水涵管以及服役数年的排水管涵一同放置在玻璃室内，然后将取自当地污水泵站的新鲜污水倒入玻璃室内，污水高度为30～40mm，且保证待测排水涵管有110mm以上的部分露出污水水面，然后密闭内箱体，钢瓶输入腐蚀气体，抽气机抽取外箱体内的空气，通过调节单元将腐蚀气体和空气的混合气体送入内箱体，并调节混合气体的温度、湿度，使之与实际环境接近，每隔一段时间更换污水，考察待测排水涵管的腐蚀情况。
所述的内箱体的底部设有用于排放污水的泄水孔，更换污水时，先将原有污水排尽，然后换上新鲜污水。
所述内箱体的排气口设有尾气处理单元，所述尾气处理单元包括碱液罐，所述排气口通过管道通入碱液罐的碱液中，所述碱液罐的气体出口与外箱体连通，由于腐蚀气体一般为酸性气体，所以设置碱液罐，将从内箱体出来的腐蚀气体净化后排放，避免其对外箱体及设置在外箱体内的各部件产生腐蚀。
所述调节单元包括一个混合室，所述混合室的出口与内箱体的进气口连接，所述混合室设有两个进气口分别与钢瓶及抽气机连接，所述混合室与钢瓶的连接管路上设有电磁阀和质量流量计，所述混合室与抽气机的连接管路上设有加湿器和温度调节器。
所述试验装置包括用于控制电磁阀开度、控制加湿器及温度调节器运行的控制器。通过控制器进行流量及温湿度的控制，更加自动化。
所述控制器为PLC控制器。
所述内箱体内设有用于测量内箱体内部气体温度和湿度的温湿度传感器，所述温湿度传感器和控制器连接。
所述外箱体设有钢化玻璃箱门，所述钢化玻璃箱门包括内门和外门，所述内门与外箱体通过硅橡胶密封，所述内门和外门之间通以压缩空气。设置内门，可防止外箱体内的气体外溢；设置外门，是为了误操作后，通过压缩气体形成一层气膜隔断大气及外箱体内部气体。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在以下几方面：
(1)通过设置内箱体和外箱体，并在内箱体内放置污水及腐蚀气体，能更真实的模拟排水管涵实际工作环境，使得测试结果更真实、准确；
(2)通过控制器和传感器自动控制内箱体的模拟环境，自动化程度更高。
附图说明
图1为本实用新型外箱体的结构示意图；
图2为本实用新型内箱体的结构示意图。
其中，1为外箱体，2为箱门，3为抽气机，4为液晶触摸屏，5为控制器，6为调节单元，7为混合室，8为温度调节器，9为加湿器，10为钢瓶，11为电磁阀，12为质量流量计，13为玻璃室，14为温湿度传感器，15为碱液罐，16为进气口，17为泄水孔，18为待测排水管涵，19为内箱体。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其结构如图1、图2所示，其中图1显示的为外箱体的结构，图2显示的为内箱体的结构，该测试装置包括外箱体1、设置在外箱体1内部的内箱体19、设置在外箱体1内部的抽气机3以及设置在外箱体1外部的用于储存腐蚀性气体的钢瓶10，内箱体19内设有用于盛放污水和待测排水管涵18的玻璃室13，并在内箱体19上设置进气口16和排气口，外箱体1中设有用于调节气体温度、湿度及流量的调节单元6，调节单元6的入口和钢瓶10及抽气机3连通，调节单元6的出口通过管道与内箱体19的进气口16连接。
测试时，将新制的排水涵管以及服役数年的排水管涵一同放置在玻璃室13内，然后将取自当地污水泵站的新鲜污水倒入玻璃室13内，污水高度为30～40mm，且保证待测排水涵管有110mm以上的部分露出污水水面，具体来说，新制排水管涵试块底部浸没于污水中，顶部距离污水液面110mm，旧试块A放置在支架上，距离污水液面110mm，旧试块B部分浸没于污水中，部分位于液面以上，不同的放置方式可以探究排水管涵的管顶、气液交界面管壁、管底等不同部位的腐蚀情况。然后密闭内箱体19，通过调节单元6将腐蚀气体和空气的混合气体送入内箱体19，并调节混合气体的温度、湿度，使之与实际环境接近，每隔一段时间更换污水，考察待测排水涵管的腐蚀情况。
内箱体19的底部设有用于排放污水的泄水孔17，更换污水时，先将原有污水排尽，然后换上新鲜污水。
内箱体19的排气口设有尾气处理单元，尾气处理单元包括碱液罐15，排气口通过管道通入碱液罐15的碱液中，碱液罐15的气体出口与外箱体1连通，由于腐蚀气体一般为酸性气体，所以设置碱液罐15，将从内箱体19出来的腐蚀气体净化后排放，避免其对外箱体1及设置在外箱体1内的各部件产生腐蚀。
调节单元6包括一个混合室7，混合室7的出口与内箱体19的进气口16连接，混合室7设有两个进气口16分别与钢瓶10及抽气机3连接，混合室7与钢瓶10的连接管路上设有电磁阀11和质量流量计12，混合室7与抽气机3的连接管路上设有加湿器9和温度调节器8。
试验装置包括用于控制电磁阀11开度、控制加湿器9及温度调节器8运行的控制器5。通过控制器5进行流量及温湿度的控制，更加自动化，外箱体1还设有一个液晶触摸屏4，用于显示内箱体19内的温度、湿度，并用于某些参数的输入。
内箱体19内设有用于测量内箱体19内部气体温度和湿度的温湿度传感器14，温湿度传感器14和控制器5连接。
外箱体1设有钢化玻璃箱门2，钢化玻璃箱门2包括内门和外门，内门与外箱体1通过硅橡胶密封，内门和外门之间通以压缩空气。设置内门，可防止外箱体1内的气体外溢；设置外门，是为了误操作后，通过压缩气体形成一层气膜隔断大气及外箱体1内部气体。
Claims (8)
1.一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，该试验装置包括外箱体、设置在外箱体内部的内箱体、设置在外箱体内的抽气机以及设置在外箱体外部的用于储存腐蚀性气体的钢瓶，所述内箱体内设有用于盛放污水和待测排水管涵的玻璃室，并在内箱体上设置进气口和排气口，所述外箱体中设有用于调节气体温度、湿度及流量的调节单元，所述调节单元的入口和钢瓶及抽气机相连，所述调节单元的出口通过管道与内箱体的进气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述的内箱体的底部设有用于排放污水的泄水孔。
3.根据权利要求1所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述内箱体的排气口设有尾气处理单元，所述尾气处理单元包括碱液罐，所述排气口通过管道通入碱液罐的碱液中，所述碱液罐的气体出口与外箱体连通。
4.根据权利要求1所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述调节单元包括一个混合室，所述混合室的出口与内箱体的进气口连接，所述混合室设有两个进气口分别与钢瓶及抽气机连接，所述混合室与钢瓶的连接管路上设有电磁阀和质量流量计，所述混合室与抽气机的连接管路上设有加湿器和温度调节器。
5.根据权利要求4所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括用于控制电磁阀开度、控制加湿器及温度调节器运行的控制器。
6.根据权利要求5所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
7.根据权利要求5所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述内箱体内设有用于测量内箱体内部气体温度和湿度的温湿度传感器，所述温湿度传感器和控制器连接。
8.根据权利要求1所述的一种模拟排水管涵内部腐蚀环境的试验装置，其特征在于，所述外箱体设有钢化玻璃箱门，所述钢化玻璃箱门包括内门和外门，所述内门与外箱体通过硅橡胶密封，所述内门和外门之间通以压缩空气。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109682746A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-26 | 青岛市华测检测技术有限公司 | 模拟室外酸雨环境试验设备 |
| CN109765168A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-05-17 | 华测检测认证集团北京有限公司 | 综合环境试验设备 |
| CN111624152A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-04 | 南京五和试验设备有限公司 | 一种双密封混合气体腐蚀试验箱 |
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| CN109765168A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-05-17 | 华测检测认证集团北京有限公司 | 综合环境试验设备 |
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