CN217981335U - 针对非水平布置管道的现场电化学测试装置 - Google Patents

Abstract

针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，包括检测容器、三电极体系、密封组件、排气管和进液管；检测容器的一端开口设置，且设置有密封组件，另一端设置排气管和进液管；三电极体系设置在检测容器内部；检测容器为弧形管结构。本实用新型的检测容器为弧形管结构，且能够调节角度，无论待测管样的工作面处于什么方位和方向均能满足检测条件，操作简便易上手，原理简单成本低，具有较好的适用性和经济性。

Description

针对非水平布置管道的现场电化学测试装置

技术领域

本实用新型涉及腐蚀电化学测试领域，特别涉及针对非水平布置管道的现场电化学测试装置。

背景技术

火电机组关键金属部件需在高温、高压下长期运行(例如：高温受热面、高温集箱、高温蒸汽管道、汽机通流部件等)，在温度和应力的双重作用下，材料的组织结构会发生退化，其中微观组织老化主要表现出碳化物在晶界聚集长大甚至链化、有害相的析出、晶粒变形、蠕变孔洞产生等特征，并导致力学性能逐渐劣化。

为对机组和部件的安全性进行评估和鉴定，会根据机组的运行时间和状态进行定期检修，但受检修周期和现场施工条件的影响，现场检验项目主要以金相、硬度和无损探伤等为主，进一步的析出相特征、蠕变孔洞分布等特征则需进行割管取样，借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜等精密仪器完成，不仅耗费时间长，而且对部件的破坏程度较大，严重影响检修进度和机组的运行。

近年来，电化学测试方法的进一步完善为蠕变损伤的评估指明了一个新方向。电化学方法灵敏度高、样品尺寸小、成本低，通过监测电位和电流的变化，可直接或间接地反应合金材料在服役过程中合金元素贫乏化、不耐蚀阳极相的析出、杂质或溶质原子在晶界区偏析等组织结构的变化，从而有效评估合金的蠕变损伤。

现有的电化学测量装置大多针对实验室试样，工作电极面积较小，很难直接用于现场采集；另外，部分针对现场的电化学装置受待测工件表面位置的影响较大，无法对倾斜或者位于管道下缘位置的表面进行测试。

发明内容

本实用新型的目的在于提供针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，包括检测容器、三电极体系、密封组件、排气管和进液管；检测容器的一端开口设置，且设置有密封组件，另一端设置排气管和进液管；三电极体系设置在检测容器内部；检测容器为为弧形管结构。

进一步的，检测容器的弧形处为可弯折定型管。

进一步的，三电极体系包括可弯折的铂丝环形辅助电极、参比电极和工作电极；工作电极的一端设置在待测管上，另一端通过导向连接到外部电化学工作站；铂丝环形辅助电极位于待测管样表面但不与表面接触，通过导线连接到外部电化学工作站；参比电极的一端部位于铂丝环形辅助电极和待测管样之间，另一端通过导线连接到外部电化学工作站。

进一步的，工作电极采用锡焊或点焊方式与待测管样表面相连接，采用石蜡等将接触位置密封，导线外侧包含绝缘层；参比电极选用饱和甘汞电极或者Ag|AgCl电极。

进一步的，检测容器内设置有固定格栅，铂丝环形辅助电极、参比电极和工作电极均通过固定格栅固定。

进一步的，固定格栅由耐酸碱腐蚀且绝缘性良好的高分子材料制成，并固定于检测容器的直立部分，栅格上有小孔。

进一步的，密封组件包括柔性密封圈和密封磁扣，检测容器开口侧设置有一圈柔性密封圈，柔性密封圈边缘设置有一周密封磁扣。

进一步的，排气管的一端延伸至检测容器开口端，另一端设置有排气开关旋钮；进液管上设置有流量调节旋钮。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型的检测容器为为弧形管结构，且能够调节角度，无论待测管样的工作面处于什么方位和方向均能满足检测条件，操作简便易上手，原理简单成本低，具有较好的适用性和经济性。

本实用新型可适应不同管径的换热器管道，检测容器下缘的柔性密封件和密封磁扣可与管件紧密耦合确保不漏液。

本实用新型在应用时，只需要根据待测管样的位置连接检测容器，并在容器中泵入适量的电解液后，即可采用传统的电化学方法完成对试样的电化学测试。无需割管取样，缩短检修时间，降低检修成本。

附图说明

图1所示为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型使用状态图。

附图标记说明：

1-待测管样；2-密封磁扣；3-固定格栅；4-可弯折定型管；5-进液管；6-流量调节旋钮；7-铂丝环形辅助电极；8-参比电极；9-工作电极；10-排气管；11-排气开关旋钮；12-检测容器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

一种针对非水平管道的现场电化学测试装置，包括检测容器12、三电极体系、排气管10和进液管5。

检测容器用于将待测管样与容器本体通过密封磁扣2连接；

三电极体系将在待测管样的电信号传输到电化学工作站；

气/液进出管可以将电解液及空气从容器内泵入或排出。

密封磁扣2能将检测容器固定于待测管样上，并通过下缘的柔性密封件与管件紧密耦合确保不漏液。

固定格栅3宜采用耐酸碱腐蚀且绝缘性良好的高分子材料，并固定于可弯折定型管的直立部分，栅格上有小孔，方便各类电极及导线穿过和电解液通过并保持位置稳定。

三电极体系包括可弯折的铂丝环形辅助电极7及导线、参比电极8及导线、工作电极9。

工作电极9导线需要与待测试样表面紧密结合，应先采用锡焊、点焊等方式将导线端部与试样表面相连接，并采用石蜡等将接触位置密封，导线外侧包含绝缘层，确保导线与腐蚀液不接触。

铂丝环形辅助电极7的直径尽量大且位置尽量靠近待测管样表面但不与表面接触，如没有铂丝可用铂片代替，厚度无限制。

参比电极8的头应位于铂丝环形辅助电极和待测管样的中间，与两个部件的距离基本相当，参比电极选用饱和甘汞电极或者Ag|AgCl电极均可。

进液管的外端需连接小型泵，将电解液自低处泵入，同时打开流量调节旋钮和排气开关旋钮，调整进液速度，尽量避免由于进液速度过快导致大量气泡涌入；同时，应控制电解液的进液量，确保电解液能待测试样表面后，关闭进液管和排气管。

如图1所示，本实用新型专利提供的一种针对非水平管道的现场电化学测试装置，使用时，工作原理如下：

(1)、将非水平布置的待测管样01的待测位置表面打磨光滑并抛光(直径为φ)，直径φ需略大于检测容器的直径。

(2)、采用点焊或锡焊固定工作电极导线09，并将裸露在外的导线和焊接位置用石蜡等密封。

(3)、固定待测容器的柔性密封件在待测位置并扣紧密封磁扣02。

(4)、将辅助电极导线07、参比电极导线08和工作电极导线09穿过固定格栅03并将位置调整好，关闭所有气/液进出口旋钮06。

(5)、进液管05连接小型泵，打开泵开关，同时打开流量调节旋钮06和排气开关旋钮11，控制进液流量，直至液体覆盖待测位置并尽量充盈。

(6)、关闭排气开关旋钮11和流量调节旋钮06，关闭小型泵，检查是否有漏液。

(7)、将工作电极、辅助电极和参比电极与电化学工作站相连接，检查导电性，准备开始测试。

Claims (8)

1.针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，包括检测容器(12)、三电极体系、密封组件、排气管(10)和进液管(5)；检测容器(12)的一端开口设置，且设置有密封组件，另一端设置排气管(10)和进液管(5)；三电极体系设置在检测容器(12)内部；检测容器(12)为弧形管结构。

2.根据权利要求1所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，检测容器(12)的弧形处为可弯折定型管(4)。

3.根据权利要求1所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，三电极体系包括可弯折的铂丝环形辅助电极(7)、参比电极(8)和工作电极(9)；工作电极(9)的一端设置在待测管上，另一端通过导线连接到外部电化学工作站；铂丝环形辅助电极(7)位于待测管样表面附近但不与表面接触，通过导线连接到外部电化学工作站；参比电极(8)的一端部位于铂丝环形辅助电极和待测管样之间，另一端通过导线连接到外部电化学工作站。

4.根据权利要求3所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，工作电极(9)采用锡焊或点焊方式与待测管样表面相连接，采用石蜡等将接触位置密封，导线外侧包含绝缘层；参比电极(8)选用饱和甘汞电极或者Ag|AgCl电极。

5.根据权利要求1所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，检测容器(12)内设置有固定格栅(3)，铂丝环形辅助电极(7)、参比电极(8)和工作电极(9)均通过固定格栅固定。

6.根据权利要求5所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，固定格栅由耐酸碱腐蚀且绝缘性良好的高分子材料制成，并固定于检测容器(12)的直立部分，栅格上有小孔。

7.根据权利要求1所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，密封组件包括柔性密封圈和密封磁扣(2)，检测容器(12)开口侧设置有一圈柔性密封圈，柔性密封圈边缘设置有一周密封磁扣(2)。

8.根据权利要求1所述的针对非水平布置管道的现场电化学测试装置，其特征在于，排气管(10)的一端延伸至检测容器(12)开口端，另一端设置有排气开关旋钮；进液管(5)上设置有流量调节旋钮(6)。

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