CN212340959U - 一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及材料腐蚀速率在线测量技术领域，具体为一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其目的在于克服现有技术的不足，提供一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置；其包括腐蚀挂片旁路和腐蚀电化学测量旁路；其有益效果在于：本实用新型中的在线测量装置性能可靠且易于制作，测量方法易于实施，既能测量碳钢管道的瞬时腐蚀速率，也能测量长期运行过程中某周期内的平均腐蚀速率；能够在热网循环水高温高压的水环境中进行对碳钢管道腐蚀速率进行在线测量；本装置中电化学测量装置可以在动态循环水环境中隔离部分循环水进行静态电化学测量提高了测量稳定性。

Description

一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置

技术领域

本实用新型涉及材料腐蚀速率在线测量技术领域，具体为一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置。

背景技术

随着城市集中供热规模的不断扩大，供热系统中循环水温度随之提高，目前部分供热公司的一次管网循环水温度已经从此前的95℃升高至130℃，更高的循环水温度使得系统中碳钢管道面临更加恶劣的腐蚀环境。碳钢腐蚀不仅会减薄管道壁厚影响系统安全，而且腐蚀产物进入循环水后，会附着在换热板上，降低换热效率、增大点蚀风险。因此对碳钢管道腐蚀速率进行在线测量，指导缓蚀剂加药量和水质调控具有重要的实际意义。

电化学测量技术可以快速地表征材料的腐蚀行为和倾向，但是在热网循环水系统中水压力达1Mpa，水温最高达130℃，常规的电化学腐蚀测量装置无法适用于该条件。常规电化学测量装置在热网循环水中，碳钢电极处于流动的介质环境，电极电位波动较大，无法得到稳定的测试结果。由于这些原因，目前针对于热网循环水系统中碳钢腐蚀速率在线测量装置处于空白状态。

针对上述现有技术中的不足，急需研究出一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，以满足现有需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：包括腐蚀挂片旁路和腐蚀电化学测量旁路；

所述腐蚀挂片旁路包括通过管路连接的第一进水控制阀1、腐蚀挂片装置2、第一排气阀5、流量计6和第一回水控制阀7；所述腐蚀挂片装置2内设有非金属挂样架3，所述非金属挂样架3上悬挂有碳钢试片4；

所述腐蚀电化学测量旁路包括通过管路连接的第二进水控制阀8、电化学测试装置33和第二回水控制阀10，所述电化学测试装置33上连接有第二排气阀9；所述电化学测试装置33包括高压釜体12，所述高压釜体12外包裹有保温层13，所述高压釜体12底部设置有进水口14和排水口15，所述排水口15上设有排水阀门 16，所述高压釜体12顶部设置有出水口17、压力表18和连接孔19；所述连接孔19 上设置有探头盖板20，所述探头盖板20用于密封连接孔19，所述探头盖板20上安装有两极电化学测量探头34，所述两极电化学测量探头34的上端连接有电化学工作站11。

所述探头盖板20上设有第一布置孔27和第二布置孔28，所述第一布置孔27 和第二布置孔28内分别安装有第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极，所述第一碳钢测试电极包括第一铜导线21，所述第一布置孔27与第一铜导线21之间设有第一密封层29，所述第一铜导线21的下端焊接连接有第一碳钢测试试片23，所述第一碳钢测试试片23的非测试面及其与第一铜导线21的连接处均包覆有第一绝缘层25；所述第二碳钢测试电极包括第二铜导线22，所述第二布置孔28与第二铜导线22之间设有第二密封层30，所述第二铜导线22的下端焊接连接有第二碳钢测试试片24，所述第二碳钢测试试片24的非测试面及其与第二铜导线22的连接处均包覆第二绝缘层26；所述第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极构成两极电化学测量探头34。

所述第一铜导线21与第一碳钢测试试片23之间通过锡焊焊接；所述第二铜导线22与第二碳钢测试试片24之间通过锡焊焊接。

所述第一绝缘层25和第二绝缘层26由耐高温的环氧树脂制成。

所述第一铜导线21和第二铜导线22用于传输电化学测试信号。

所述探头盖板20呈圆柱形，其上半部分为六边形，以便用于扳手紧固，其下半部分设有外螺纹，以便用于与高压釜体12连接。

所述第一密封层29和第二密封层30由聚四氟乙烯制成。

所述第一密封层29与探头盖板20的连接处连接有第一金属密封圈31，所述第二密封层30与探头盖板20的连接处连接有第二金属密封圈32。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型中的在线测量装置性能可靠且易于制作，测量方法易于实施，既能测量碳钢管道的瞬时腐蚀速率，也能测量长期运行过程中某周期内的平均腐蚀速率；能够在热网循环水高温高压的水环境中进行对碳钢管道腐蚀速率进行在线测量；本装置中电化学测量装置可以在动态循环水环境中隔离部分循环水进行静态电化学测量提高了测量稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中电化学测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型中两极电化学测量探头的结构示意图；

图4为本实用新型中图3的俯视图。

图中所示：第一进水控制阀1，腐蚀挂片装置2，非金属挂样架3，碳钢试片4，第一排气阀5，流量计6，第一回水控制阀7，第二进水控制阀8，第二排气阀9，第二回水控制阀10，电化学工作站11，高压釜体12，保温层13，进水口14，排水口15，排水阀门16，出水口17，压力表18，连接孔19，探头盖板20，第一铜导线 21，第二铜导线22，第一碳钢测试试片23，第二碳钢测试试片24，第一绝缘层25，第二绝缘层26，第一布置孔27，第二布置孔28，第一密封层29，第二密封层30，第一金属密封圈31，第二金属密封圈32，电化学测试装置33，两极电化学测量探头34。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，如图1所示，包括腐蚀挂片旁路和腐蚀电化学测量旁路；

所述腐蚀挂片旁路包括通过管路连接的第一进水控制阀1、腐蚀挂片装置2、第一排气阀5、流量计6和第一回水控制阀7；所述腐蚀挂片装置2内设有非金属挂样架3，所述非金属挂样架3上悬挂有碳钢试片4；

所述腐蚀电化学测量旁路包括通过管路连接的第二进水控制阀8、电化学测试装置33和第二回水控制阀10，所述电化学测试装置33上连接有第二排气阀9；所述电化学测试装置33包括高压釜体12，所述高压釜体12外包裹有保温层13，所述高压釜体12底部设置有进水口14和排水口15，所述排水口15上设有排水阀门16，所述高压釜体12顶部设置有出水口17、压力表18和连接孔19；所述连接孔19 上设置有探头盖板20，所述探头盖板20用于密封连接孔19，所述探头盖板20上安装有两极电化学测量探头34，所述两极电化学测量探头34的上端连接有电化学工作站11。

如图2和图3所示，所述探头盖板20上设有第一布置孔27和第二布置孔28，所述第一布置孔27和第二布置孔28内分别安装有第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极，所述第一碳钢测试电极包括第一铜导线21，所述第一布置孔27与第一铜导线21之间设有第一密封层29，所述第一铜导线21的下端焊接连接有第一碳钢测试试片23，所述第一碳钢测试试片23的非测试面及其与第一铜导线21的连接处均包覆有第一绝缘层25；所述第二碳钢测试电极包括第二铜导线22，所述第二布置孔28与第二铜导线22之间设有第二密封层30，所述第二铜导线22的下端焊接连接有第二碳钢测试试片24，所述第二碳钢测试试片24的非测试面及其与第二铜导线 22的连接处均包覆第二绝缘层26；所述第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极构成两极电化学测量探头34。

所述第一铜导线21与第一碳钢测试试片23之间通过锡焊焊接；所述第二铜导线22与第二碳钢测试试片24之间通过锡焊焊接。

所述第一绝缘层25和第二绝缘层26由耐高温的环氧树脂制成。

所述第一铜导线21和第二铜导线22用于传输电化学测试信号。

如图4所示，所述探头盖板20呈圆柱形，其上半部分为六边形，以便用于扳手紧固，其下半部分设有外螺纹，以便用于与高压釜体12连接。

所述第一密封层29和第二密封层30由聚四氟乙烯制成。

所述第一密封层29与探头盖板20的连接处连接有第一金属密封圈31，所述第二密封层30与探头盖板20的连接处连接有第二金属密封圈32。

本实用新型的工作过程为：打开腐蚀电化学测量旁路的第二进水控制阀8，使热网循环水进入电化学测试装置33，通过第二排气阀9排出电化学测量装置33 中的空气，打开第二回水控制阀10后，热网循环水流回热网系统。在电化学测试装置注满水后，关闭第二进水控制阀8和第二回水控制阀10，通过电化学工作站 11进行碳钢腐蚀电化学测试。所述腐蚀电化学测量旁路可以通过线性极化法测量碳钢的瞬时腐蚀速率。

打开腐蚀挂片旁路的第一进水控制阀1，使热网循环水进入腐蚀挂片装置2，通过第一排气阀5排出腐蚀挂片装置2中的空气，打开第一回水控制阀7后，热网循环水流回热网系统。在腐蚀挂片装置2注满水后，关闭第一进水控制阀1和第一回水控制阀7，通过失重法计算一段时间内碳钢的平均腐蚀速率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：包括腐蚀挂片旁路和腐蚀电化学测量旁路；

所述腐蚀挂片旁路包括通过管路连接的第一进水控制阀(1)、腐蚀挂片装置(2)、第一排气阀(5)、流量计(6)和第一回水控制阀(7)；所述腐蚀挂片装置(2)内设有非金属挂样架(3)，所述非金属挂样架(3)上悬挂有碳钢试片(4)；

所述腐蚀电化学测量旁路包括通过管路连接的第二进水控制阀(8)、电化学测试装置(33)和第二回水控制阀(10)，所述电化学测试装置(33)上连接有第二排气阀(9)；所述电化学测试装置(33)包括高压釜体(12)，所述高压釜体(12)外包裹有保温层(13)，所述高压釜体(12)底部设置有进水口(14)和排水口(15)，所述排水口(15)上设有排水阀门(16)，所述高压釜体(12)顶部设置有出水口(17)、压力表(18)和连接孔(19)；所述连接孔(19)上设置有探头盖板(20)，所述探头盖板(20)上安装有两极电化学测量探头(34)，所述两极电化学测量探头(34)的上端连接有电化学工作站(11)。

2.根据权利要求1所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述探头盖板(20)上设有第一布置孔(27)和第二布置孔(28)，所述第一布置孔(27)和第二布置孔(28)内分别安装有第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极，所述第一碳钢测试电极包括第一铜导线(21)，所述第一布置孔(27)与第一铜导线(21)之间设有第一密封层(29)，所述第一铜导线(21)的下端焊接连接有第一碳钢测试试片(23)，所述第一碳钢测试试片(23)的非测试面及其与第一铜导线(21)的连接处均包覆有第一绝缘层(25)；所述第二碳钢测试电极包括第二铜导线(22)，所述第二布置孔(28)与第二铜导线(22)之间设有第二密封层(30)，所述第二铜导线(22)的下端焊接连接有第二碳钢测试试片(24)，所述第二碳钢测试试片(24)的非测试面及其与第二铜导线(22)的连接处均包覆第二绝缘层(26)；所述第一碳钢测试电极和第二碳钢测试电极构成两极电化学测量探头(34)。

3.根据权利要求2所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述第一铜导线(21)与第一碳钢测试试片(23)之间通过锡焊焊接；所述第二铜导线(22)与第二碳钢测试试片(24)之间通过锡焊焊接。

4.根据权利要求2所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述第一绝缘层(25)和第二绝缘层(26)由耐高温的环氧树脂制成。

5.根据权利要求2所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述第一铜导线(21)和第二铜导线(22)用于传输电化学测试信号。

6.根据权利要求1所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述探头盖板(20)呈圆柱形，其上半部分为六边形，以便用于扳手紧固，其下半部分设有外螺纹，以便用于与高压釜体(12)连接。

7.根据权利要求2所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述第一密封层(29)和第二密封层(30)由聚四氟乙烯制成。

8.根据权利要求2所述的一种热网循环水碳钢管道腐蚀速率在线测量装置，其特征在于：所述第一密封层(29)与探头盖板(20)的连接处连接有第一金属密封圈(31)，所述第二密封层(30)与探头盖板(20)的连接处连接有第二金属密封圈(32)。

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