CS217808B1

CS217808B1 - Device for electrochemical detection of resistance and passivation of metal sample surface against corrosion in electrolyte

Info

Publication number: CS217808B1
Application number: CS667480A
Authority: CS
Inventors: Libor Urbancik; Jaromir Bar; Ales Sima
Original assignee: Libor Urbancik; Jaromir Bar; Ales Sima
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1983-01-28

Abstract

U zařízení podle vynálezu má elektric.- ky nevodivé měřicí nádoba obsahující kapalný elektrolyt 8 elektrodou pod hladinou elektrolytu otvor, opatřený na vnější straně nádoby elektricky nevodivým těsněním, přiléhajícím k povrchu vzorku kovu, na němž vymezuje toto těsnění ze všech stran vodotěsně omezenou plošku, a vzorek kovu a elektroda jsou napojeny na póly zdroje stejnosměrného proudu. Při zkoumání kvality vzorků s oblými povrchy, např. u trubek parního generátoru, není nutno vyřezávat z trubek malé plošky vzorků, nýbrž stačí uříznout kousek trubky v celém průřezu. Kromě toho lze stabilitu zařízení při měřeni zvýšit tím, že nádoba je opatřena pružnými popruhy s přezkou, zajištující upevnění vzorku k těsnění a vodotěsné utěsnění plošky u otvoru.In the device according to the invention, the electrically non-conductive measuring vessel containing the liquid electrolyte has an opening with an 8 electrode below the electrolyte level, provided on the outside of the vessel with an electrically non-conductive seal adjacent to the surface of the metal sample, on which this seal defines a watertightly limited area on all sides, and the metal sample and the electrode are connected to the poles of a direct current source. When examining the quality of samples with round surfaces, e.g. steam generator tubes, it is not necessary to cut small sample areas from the tubes, but it is sufficient to cut a piece of the tube across its entire cross-section. In addition, the stability of the device during measurement can be increased by providing the vessel with elastic straps with a buckle, ensuring the attachment of the sample to the seal and the watertight sealing of the area at the opening.

Description

Vynález se týká zařízení k elektrotechnickému zjišlování odolnosti a pasivace povrchu vzorků kovu proti korozi v elektrolytu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for electrotechnically determining the corrosion resistance and passivation of metal samples in an electrolyte.

Odolnost a pašivěci povrchu kovu proti korozí v kapalném elektrolytu lze zjišíovat elektrotechnicky tak, že vzorek zkoumaného kovu ve styku s daným elektrolytem zapojíme na zdroj stejnosměrného elektrického proudu jako měřicí elektrodu, do téhož elektrolytu ponoříme měrnou, případně též pomocnou elektrodu a měříme závislost proudové hustoty této měrné elektrody v závislosti na napětí mezi měrnou a srovnávací elektrodou. Přitom vnucené napětí klademe při dvouelektrodovém uspořádání mezi měrnou a srovnávací elektrodu a při tří elektrodovém uspořádání mezi měrnou a pomocnou elektrodu.The corrosion resistance and smuggling of the metal surface in the liquid electrolyte can be determined electrotechnically by connecting a sample of the metal to be examined in contact with the electrolyte to a source of direct current as a measuring electrode. measuring electrodes depending on the voltage between the measuring electrode and the reference electrode. The applied voltage is applied in the case of a two-electrode arrangement between the measuring and comparative electrodes and in a three-electrode arrangement between the measuring and auxiliary electrodes.

Doposud se toto stanovení kvality povrchu vzorku kovu provádělo tak, že se z daného kovu vyřízl vzorek jednoduchého tvaru, např. tvaru obdélníku, čtverce či kruhu a tento vzorek se spojil, např. přivařením k vodiči, potom se ponořil do elektrolytu.Until now, this determination of the surface quality of a metal sample has been carried out by cutting a sample of a simple shape, such as a rectangle, square or circle, from the metal and joining the sample, e.g. by welding to a conductor, then immersing it in the electrolyte.

Uěření hustoty proudu na takto vzniklé elektrodě v závislosti na jejím potenciálu proti druhé elektrodě bylo však do značné míry komplikováno a ruěeno nepříznivými vlivy spoje, např. svaru vzorku s vodičem a částí vodiče, ponořenou do elektrolytu.However, the measurement of the current density on the resulting electrode as a function of its potential against the second electrode has been greatly complicated and disturbed by the adverse effects of the connection, e.g., the weld of the sample with the conductor and the conductor portion immersed in the electrolyte.

Kromě toho často bylo nutno zjišíovat kvalitu povrchu trubek. K těmto nevýhodám přistu povala okolnost, že trubky nemají tvar rovinný, nýbrž oblý, což rovněž značně ruší měření. Aby se omezily tyto nepříznivé vlivy, bylo nutno vyřezávat vzorek stěny trubky o malé ploše. Čím však byla tato plocha menší, tím relativně narůstal nepříznivý vliv spoje s vodičem a vodiče samého. Aby se tyto vlivy omezily, byly vzorky trubek, spoje i vodiče opatřovány elektricky nevodivým nátěrem tak, že zůstala nenatřena jen malá ploška povrchu, jejíž kvalita byla zjišlována. Známá nátěry však neizolují dostatečně materiál, což podstatně ruší měření.In addition, it was often necessary to determine the surface quality of the tubes. These disadvantages were added by the fact that the pipes were not of a flat shape but of a round shape, which also considerably interfered with the measurement. In order to reduce these adverse effects, it was necessary to cut a sample of the tube wall of a small area. However, the smaller the area, the relatively unfavorable influence of the connection with the conductor and the conductor itself increased. To reduce these effects, tube, joint, and conductor specimens were coated with an electrically non-conductive coating so that only a small surface area, the quality of which was deteriorated, remained unpainted. However, known coatings do not sufficiently insulate the material, which significantly disturbs the measurement.

Zmíněné nedostatky odstraňuje zařízení k elektrochemickému zjišlování odolnosti a paši vace povrchů vzorků kovu proti korozi v elektrolytu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že elektricky nevodivé nádoba, obsahující elektrolyt s elektrodou, mé pod hladinou elektrolytu otvor opatřený na vnější straně nádoby elektricky nevodivým těsněním, přiléhajícím k povrchu vzorku kovu a vymezujícím na něm vodotěsnou omezenou plošku, vzorek kovu a elektroda jsou napojeny na póly zdroje stejnosměrného elektrického proudu.The aforementioned drawbacks are eliminated by the apparatus for electrochemical detection of corrosion resistance and smuggling of metal sample surfaces in an electrolyte according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION An electrically nonconductive vessel containing an electrolyte with an electrode has an opening below the electrolyte surface provided with an electrically non-conductive seal on the outside of the vessel adjacent the surface of the metal sample and defining a watertight restricted area thereon. DC power supply poles.

Zařízení podle vynálezu, na rozdíl od dosud používaného zařízení, umožňuje daleko přesnější a kvalitnější zjištění kvality povrchu vzorku kovu, bez zmíněných rušivých vlivů. Při zkoumání kvality vzorků s oblými povrchy, zvláště při zkoumání odolnosti a pasivace povrchů trubek, např. trubek parního generátoru, není nutno vyřezávat z trubek malé plošky vzorků, což je pracovně náročné, nýbrž stačí uříznout kousek trubky v celém průřezu.The device according to the invention, in contrast to the device used hitherto, allows for a much more accurate and better quality determination of the surface quality of the metal sample, without the aforementioned disturbances. When examining the quality of specimens with rounded surfaces, especially when examining the resistance and passivation of pipe surfaces, such as steam generator pipes, it is not necessary to cut small areas of specimens from the pipes, which is labor intensive, but it is sufficient to cut a piece of pipe across the cross section.

Zvlóšl výhodné je k tomuto účelu těsnění zhotovené z plastické hmoty, s výhodou z teflonu. Tato těsnění zajiělují nejlepší těsnost mezi otvorem a povrchem vzorku.Particularly preferred for this purpose is a seal made of plastic, preferably Teflon. These seals ensure the best tightness between the opening and the sample surface.

Stabilita zařízení při měřeni se zvýší tím, že nádoba je opatřena pružnými popruhy s přezkou, zajištující upevnění vzorku k těsnění a vodotěsná utěsnění plošky u otvoru.The stability of the measuring device is increased by providing the bucket with elastic straps with a buckle to secure the sample to the seal and waterproof the seal at the aperture.

Lepších výsledků měření se dosáhne použitím tříelektrodového zapojení, za použití nejen elektrody měřicí a srovnávací, ale též pomocné, umístěné ve dvou různých nádobách v elektrolytech navzájem vodivě spojených.Better measurement results are obtained by using a three-electrode circuit, using not only a measuring and comparative electrode, but also an auxiliary electrode, placed in two different vessels in electrolytes electrically conductively connected to each other.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresu, kde obr. 1 značí schéma zařízení podle vynálezu a obr. 2 schéma alternativního provedení.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing, wherein Fig. 1 is a diagram of the apparatus of the invention and Fig. 2 is a diagram of an alternative embodiment.

Nej jednodušší provedení zařízeni podle vynálezu je znázorněno na obr. 1. Skleněné nádo ba i obsahuje elektrolyt 2 s elektrodou J a má pod hladinou 1 elektrolytu 2 otvor g opatře217808 ný na vnější straně nádoby 1 teflonovým těsněním 6, těsně přiléhajícím k povrchu 2 kovové trubky. Vzorek 2 a elektroda J jsou napojeny na póly zdroje 8 stejnosměrného elektrického proudu.The simplest embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 1. The glass container 1 comprises an electrolyte 2 with an electrode J and has an electrolyte 2 below the surface 1 of the electrolyte 2 provided with a teflon seal 6 on the outside of the container 1. . The sample 2 and the electrode J are connected to the poles of the direct current source 8.

Ze známého rozměru plošky vodorovně vymezené ze věech stran těsněním 6 na povrchu vzorku 2 kovové trubky a z údaje o proudu změřeném ampérmetrem 2 se zjistí proudová hustota na takto vzniklé měrné elektrodě v zévislosti na napětí mezi touto měrnou elektrodou a elektrodou 2, ve funkci srovnávací elektrody, přičemž údaj o hodnotě napětí se zjistí voltmetrem 10.From the known area of the surface horizontally delimited from all sides by the seal 6 on the surface of the metal tube sample 2 and from the current measured by the ammeter 2, the current density at the resulting electrode is determined in relation to the voltage between the specific electrode and the electrode 2. the voltage value is determined with a voltmeter 10.

Dokonalejší a vhodnější je příklad, uvedený na obr. 2. Na rozdíl od příkladu 1 je nádoba i opatřena pružnými popruhy il se spojem 12, zajištujícím upevnění vzorku 2 k těsnění elektroda 2 je zapojena jako elektroda pomocné, zatímco druhé elektroda 12 je zapojena jako elektroda srovnávací vodíkové. Do elektrolytu 2 pod elektrodu 13 ústí přívod 14 vodíku.A more perfect and convenient example is shown in Fig. 2. In contrast to Example 1, the container 1 is provided with elastic straps 11 with a connection 12 ensuring the attachment of the sample 2 to the gasket electrode 2 is connected as an auxiliary electrode while the other electrode 12 is connected as an electrode comparative hydrogen. A hydrogen lead 14 flows into the electrolyte 2 below the electrode 13.

Při měření se přivádí přívodem 14 vodík na vodíkovou elektrodu 13 a měření se provádí v podstatě jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že vnucené napětí se vkládá mezi pomocnou elektrodu 2 a měrnou elektrodu, kterou je ploěka vodotěsně vymezené těsněním 6 na povrchu vzorku 2·In the measurement, hydrogen is supplied to the hydrogen electrode 13 via the lead 14, and the measurement is carried out essentially as in Example 1 except that the forced voltage is applied between the auxiliary electrode 2 and the measuring electrode, which is the waterproofed area 6 on the sample surface 2.

Zařízení podle vynálezu může být využito všude, kde se zjišluje odolnost a pašivece povrchu vzorků kovu proti korozi v kapalném elektrolytu, zvláště při zjišlování odolnosti a paslvace kovových trubek, např. trubek parních generátorů tepelných i jaderných elektráren.The device according to the invention can be used wherever the corrosion resistance and smuggling of the metal sample surface in the liquid electrolyte is determined, in particular in determining the resistance and passage of metal pipes, for example steam generator and heat generator tubes.

Claims

1. Device for electrochemical determination of resistance · passivation of metal sample surfaces against corrosion in an electrolyte, characterized in that the electrically nonconductive vessel (1) containing electrolyte (2) with electrode (3) has a hole (5) under the sight (4) of the electrolyte (2) ), provided on the outside of the vessel (1) with an electrically non-conductive seal (6) adjacent to the surface of the metal sample (7) and defining a waterproof restricted area thereon and the metal sample (7) and electrode (3) connected to the poles 8) direct current.

Device according to claim 1, characterized in that the seal (6) is made of plastic, preferably Teflon.

Device according to claim 1, characterized in that the container (1) is provided with elastic straps (11) with a joint (12) arranged to secure the sample (7) to the seal (6) and waterproof the surface of the sample surface (7). at the opening (5).

Device according to claim 1, characterized in that the vessel (1) comprises, in addition to the electrode (3) connected as an auxiliary electrode, a comparative electrode (3) in the electrolyte (2).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrode (3) engages as an auxiliary electrode, while the comparison electrode (13) is disposed in an expensive vessel (14), in a second electrolyte (15) electrically conductively connected to the electrolyte (2). ).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that both the electrolyte (2) and the second electrolyte (15) have the same chemical composition and the inner space of the vessel (1) is connected below the level (4) via a channel (6) to the inner the space of the second container (14).