CN209416889U - 一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，电解液恒温水槽通过电解液管路与散热管道的散热管道入口相连通，降温恒温水槽通过降温水管路和降温水槽入水口与降温水槽相连通，在降温水槽的另一侧设置有降温水槽出水口，降温水槽出水口与降温水槽入水口相对设置，红外测温仪设置在降温水槽的内壁上，散热管道盘绕在降温水槽内，在散热管道的水平部上开设有测试电极插槽，测试电极插在测试电极插槽内，在散热管道的散热管道入口处开设有参比电极插槽，参比电极插在参比电极插槽内。采用丝束电极进行测量，不同位置处的测试电极的温度存在均匀的变化，对不同的温度下的电极进行同时测量，得到每个温度下电极表面的电流电位的实时变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气水管道内部腐蚀状况测量装置技术领域，更具体地说涉及一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置。
背景技术
目前，油气水管道内部由于运输距离较长，各管段服役状况存在一定差异，包括温度、湿度、受力状况等，其中，温度变化的不均匀，且不同温度下管道内介质与钢铁材料的管道发生的反应状况不同，通常采用的办法就是对不同的温度进行单独的测料与分析，最后进行整理与总结，但是这样的方法耗费了太多的人力和物力，且测量出来的数值也并不能实际的反应油气水管道内部真实的腐蚀状况。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，采用丝束电极进行测量，不同位置处的测试电极的温度存在均匀的变化，每根电极温度都不相同，对不同的温度下的电极进行同时测量，得到每个温度下电极表面的电流电位的实时变化。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。
一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，包括降温水槽、电解液恒温水槽、降温恒温水槽、散热管道、测试电极、参比电极和红外测温仪，所述电解液恒温水槽通过电解液管路与所述散热管道的散热管道入口相连通，所述降温恒温水槽通过降温水管路和降温水槽入水口与所述降温水槽相连通，在所述降温水槽的另一侧设置有降温水槽出水口，所述降温水槽出水口与所述降温水槽入水口相对设置，所述红外测温仪设置在所述降温水槽的内壁上，所述散热管道盘绕在所述降温水槽内，在所述散热管道的水平部上开设有测试电极插槽，所述测试电极插在所述测试电极插槽内，在所述散热管道的散热管道入口处开设有参比电极插槽，所述参比电极插在所述参比电极插槽内。
所述测试电极插槽在各个所述散热管道的水平部上数量为90-110个，优选100个。
所述测试电极插槽的直径为2-5mm，优选3mm。
所述参比电极插槽的直径为3-5mm，优选4mm。
所述测试电极的直径为2-3mm，优选2.5mm，长度为25-35mm，优选30mm。
所述测试电极的底面采用直径为2-3mm，优选2.5mm的圆面为测试面，除测试面外的所述测试电极由环氧树脂密封并用热缩管进行包覆，防止与散热管道中的介质发生反应，影响测量结果。
所述散热管道的内径为4-6mm，优选5mm。
所述降温水槽出水口和所述降温水槽入水口的直径为4-6mm，优选5mm。
所述降温恒温水槽内的降温液体为酒精水溶液。
利用配合丝束电极的循环溶液电解池装置测试管道内部腐蚀电位变化的方法，将上述装置安装好后，再将测试电极和参比电极的信号采集接点与电化学测量装置相连，向散热管道中通入高温电解液，并同时向降温水槽中通入酒精水溶液，待红外测温仪测得降温水槽内部温度趋于稳定的时候，打开电化学测量装置，进行实时测量，其中，电位测量时，将待测量的单根测试电极nx(x＝1-110)与参比电极组成回路，即可扫描得到整个模拟管道体系的电位分布，电流测量时，将待测的单根测试电极短接到零阻电流计的反相端，其余的测试电极接地，得到单根测试电极同其余的测试电极之间的偶接电流，依次切换丝束，扫描得到电流分布，待测试结束后，将全部的测试电极均相互短接并接地即可。
本实用新型的有益效果为：海洋管道在实际服役过程中，由于所处环境复杂，管段温度不均，存在一定的温度梯度，但是由于管段长度过长，且温度变化缓慢，想要同时测量管段各个位置腐蚀状况、表面电流电位变化变得不现实，本装置提供了一种在实验室以双恒温水槽的设置进行温度梯度设置的方法，既节省了空间，也减少了工作量，且可以直观测量在一定温度梯度下，金属管材各管段腐蚀情况的变化。
附图说明
图1是本实用新型中散热管道的结构示意图；
图2是本实用新型中降温水槽的结构示意图；
图3是本实用新型的整体结构示意图；
图4是1h后本装置测得的电极表面电位随温度的变化；
图5是3h后本装置测得的电极表面电位随温度的变化；
图中：1为降温水槽，2为电解液恒温水槽，3为降温恒温水槽，4为散热管道，5 为测试电极插槽，6为参比电极插槽，7为降温水槽出水口，8为降温水槽入水口，9为水槽控制阀，10为电解液管路，11为降温液管路，12为散热管道入口，13为散热管道出口，14为红外测温仪。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，包括降温水槽1、电解液恒温水槽2、降温恒温水槽3、散热管道4、测试电极、参比电极和红外测温仪14，电解液恒温水槽2 通过电解液管路10与散热管道4的散热管道入口12相连通，降温恒温水槽3通过降温水管路11和降温水槽入水口8与降温水槽1相连通，在降温水槽1的另一侧设置有降温水槽出水口7，降温水槽出水口7与降温水槽入水口8相对设置，红外测温仪14设置在降温水槽1的内壁上，散热管道4盘绕在降温水槽1内，在散热管道4的水平部上开设有测试电极插槽5，测试电极插在测试电极插槽5内，在散热管道4的散热管道入口12 处开设有参比电极插槽6，参比电极插在参比电极插槽6内；测试电极插槽5在各个散热管道4的水平部上数量为90-110个，优选100个；测试电极插槽5的直径为2-5mm，优选3mm；参比电极插槽6的直径为3-5mm，优选4mm，并使用密封胶进行密封，防止漏液；测试电极的直径为2-3mm，优选2.5mm，长度为25-35mm，优选30mm；测试电极的底面采用直径为2-3mm，优选2.5mm的圆面为测试面，除测试面外的测试电极由环氧树脂密封并用热缩管进行包覆，防止与散热管道1中的介质发生反应，影响测量结果；散热管道1 的内径为4-6mm，优选5mm；降温水槽出水口7和降温水槽入水口8的直径为4-6mm，优选5mm；降温恒温水槽3内的降温液体为酒精水溶液。
实施例二
利用配合丝束电极的循环溶液电解池装置测试管道内部腐蚀电位变化的方法，将上述装置安装好后，再将测试电极和参比电极的信号采集接点与电化学测量装置相连，向散热管道中通入高温电解液，并同时向降温水槽中通入酒精水溶液，待红外测温仪测得降温水槽内部温度趋于稳定的时候，打开电化学测量装置，进行实时测量，其中，电位测量时，将待测量的单根测试电极nx(x＝1-110)与参比电极组成回路，即可扫描得到整个模拟管道体系的电位分布，电流测量时，将待测的单根测试电极短接到零阻电流计的反相端，其余的测试电极接地，得到单根测试电极同其余的测试电极之间的偶接电流，依次切换丝束，扫描得到电流分布，待测试结束后，将全部的测试电极均相互短接并接地即可。
如图4、图5所示，随着温度的增加，电极表面电位呈现出下降的趋势，电极表面的电流值呈现出增加的趋势，即温度的增加对X65管线钢的腐蚀有着促进作用。且随着温度的增加，电极表面的负的电流减少，大部分转变为正值，且随着温度增加而增加。腐蚀初期腐蚀的不均匀性很大，电流电压值波动很大，当测试时间增加到4-5h时，电流电位值变化趋于平缓，表面腐蚀稳定，呈现出均匀的腐蚀速率。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (16)
1.一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：包括降温水槽、电解液恒温水槽、降温恒温水槽、散热管道、测试电极、参比电极和红外测温仪，所述电解液恒温水槽通过电解液管路与所述散热管道的散热管道入口相连通，所述降温恒温水槽通过降温水管路和降温水槽入水口与所述降温水槽相连通，在所述降温水槽的另一侧设置有降温水槽出水口，所述降温水槽出水口与所述降温水槽入水口相对设置，所述红外测温仪设置在所述降温水槽的内壁上，所述散热管道盘绕在所述降温水槽内，在所述散热管道的水平部上开设有测试电极插槽，所述测试电极插在所述测试电极插槽内，在所述散热管道的散热管道入口处开设有参比电极插槽，所述参比电极插在所述参比电极插槽内。
2.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极插槽在各个所述散热管道的水平部上数量为90-110个。
3.根据权利要求2所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极插槽在各个所述散热管道的水平部上数量100个。
4.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极插槽的直径为2-5mm。
5.根据权利要求4所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极插槽的直径为3mm。
6.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述参比电极插槽的直径为3-5mm。
7.根据权利要求6所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述参比电极插槽的直径为4mm。
8.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极的直径为2-3mm，长度为25-35mm。
9.根据权利要求8所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极的直径为2.5mm，长度为30mm。
10.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极的底面采用直径为2-3mm的圆面为测试面，除测试面外的所述测试电极由环氧树脂密封并用热缩管进行包覆。
11.根据权利要求10所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述测试电极的底面采用直径为2.5mm的圆面为测试面。
12.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述散热管道的内径为4-6mm。
13.根据权利要求12所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述散热管道的内径为5mm。
14.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述降温水槽出水口和所述降温水槽入水口的直径为4-6mm。
15.根据权利要求14所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述降温水槽出水口和所述降温水槽入水口的直径5mm。
16.根据权利要求1所述的一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置，其特征在于：所述降温恒温水槽内的降温液体为酒精水溶液。
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| CN109444038A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-08 | 天津大学 | 一种配合丝束电极的循环溶液电解池装置及利用其进行电位测试的方法 |
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