高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中大氣腐蝕暴露試驗周期長、速度慢、電化學(xué)測試數(shù)據(jù)與實際情況存在較大差距的問題。本發(fā)明通過采用一種高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，包括零阻電流計（1）、固定支架（2）、失重試驗試片（3）、雙電極原電池陽極片（4）、絕緣螺栓（5）、絕緣層（6）、雙電極原電池陰極片（7）、絕緣隔膜（8）、電極引出端（9），雙電極原電池陽極片（4）和陰極片（7）上分別引出電極引出端（9），電極引出端（9）通過引線與零阻電流計（1）連接，整體上構(gòu)成雙電極原電池的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試中。
【專利說明】高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置。
技術(shù)背景
[0002]隨著能源的日益短缺和對能源，特別是對綠色能源天然氣需求的日益增長，我國已經(jīng)開始了對高含硫化氫氣田的開發(fā)利用，今后，對高含硫天然氣的開發(fā)和利用將是油氣工業(yè)新的效益增長點和發(fā)展趨勢。
[0003]高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境中，S02、S03、H2S含量高，使得裝置鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備和儀器儀表本體、控制室表面等大氣腐蝕嚴(yán)重。可見，針對高含硫天然氣凈化廠大氣污染環(huán)境，開發(fā)一種大氣腐蝕測試裝置具有重要的現(xiàn)實意義。
[0004]大氣腐蝕研究方法多種多樣，CN200920189161.4涉及一種用于大氣腐蝕測試的薄液膜控制裝置，它包括托架、支柱、防水透氣膜、薄液膜，其特征是若干根支柱連接托架，托架底端連接防水透氣膜，防水透氣膜底部連接薄液膜。
[0005]每種方法都有自己的優(yōu)缺點，各種分析手段都從某個角度對金屬大氣腐蝕進(jìn)行分析，因此，采用多種手段相結(jié)合，從多種角度獲得大氣腐蝕的信息，尤其是多種原位監(jiān)測方法在線聯(lián)用，必將為研究金屬大氣腐蝕過程和機(jī)理提供更加可靠的信息。
[0006]目前看來，現(xiàn)場自然環(huán)境下的大氣腐蝕暴露試驗，是一種接近使用環(huán)境的較可靠的腐蝕試驗方法，得出的結(jié)果也接近真實使用情況，得到的數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確性和實用價值，但試驗周期長、速度慢。
[0007]從本質(zhì)上講，金屬大氣腐蝕是發(fā)生在薄液膜下的電化學(xué)腐蝕，比在全浸狀態(tài)下腐蝕更為嚴(yán)重，應(yīng)用電化學(xué)測試技術(shù)研究金屬大氣腐蝕，能夠使測試周期短、速度快，但是，由于大氣腐蝕的復(fù)雜性及大氣腐蝕環(huán)境監(jiān)測技術(shù)尚不太成熟，使得電化學(xué)測試數(shù)據(jù)與實際情況存在較大差距，而且單憑電化學(xué)本身無法深入、全面了解腐蝕過程。
[0008]本發(fā)明有針對性的解決了上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中大氣腐蝕暴露試驗周期長、速度慢、電化學(xué)測試數(shù)據(jù)與實際情況存在較大差距、單憑電化學(xué)本身無法深入了解大氣腐蝕過程的問題，提供一種新的高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置。該裝置用于高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試中，具有試驗周期短、測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，包括零阻電流計(I)、固定支架(2)、失重試驗試片(3)、雙電極原電池陽極片(4)、絕緣螺栓(5)、絕緣層(6)、雙電極原電池陰極片(7)、絕緣隔膜(8)和電極引出端(9)，失重試驗試片(3)通過絕緣螺栓(5)安裝在固定支架(2)上，雙電極原電池陽極片(4)、絕緣隔膜(8)、雙電極原電池陰極片(7)的合體也通過絕緣螺栓(5)安裝在固定支架
(2)上，絕緣隔膜(8)位于雙電極原電池陽極片(4)和陰極片(7)之間，雙電極原電池陽極片(4)和陰極片(7)上分別引出電極引出端(9)，電極引出端(9)通過引線與零阻電流計(I)連接，整體上構(gòu)成雙電極原電池。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述固定支架(2 )主要用于該大氣腐蝕測試裝置在現(xiàn)場測試部位的固定，根據(jù)實際需要可以選取普通聚氯乙烯硬塑、聚氯乙烯樹脂或優(yōu)質(zhì)玻璃纖維等高強(qiáng)度、絕緣好、易加工的板材制成，可以根據(jù)安裝試片的大小、數(shù)量等實際需要來確定尺寸。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述失重試驗試片(3 )材質(zhì)與現(xiàn)場待研究材料的材質(zhì)一致，按失重試驗的要求，可以選取25 X 50 X 2mm碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試片尺寸，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，用環(huán)氧樹脂或聚氨酯類樹脂密封試片端部，明確暴露面積。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述雙電極原電池是基于試片自行設(shè)計的雙電極原電池，電極片材質(zhì)根據(jù)需要可以設(shè)計為Fe/Cu、Fe/Zn或其它，電極片尺寸與失重試驗試片可以一致，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，電極片上可以開孔增加透氣性，開孔的數(shù)目、孔徑和孔間距根據(jù)其尺寸和采用的絕緣材料具體確定。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述絕緣隔膜(8)采用聚乙烯、聚氯乙烯或玻璃纖維等透氣性好的絕緣材料，絕緣隔膜與電極片尺寸相同。
[0015]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述絕緣螺栓(5)可以采用聚四氟乙烯、高分子材料復(fù)合或金屬與非金屬材料復(fù)合體等絕緣性能良好又便于拆卸的規(guī)范的絕緣螺栓，螺栓規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)試片安裝孔相匹配。
[0016]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述零阻電流計(I)采用精度高、性能穩(wěn)定的專用測量電偶腐蝕電流的儀器，具有自動記錄儲存數(shù)據(jù)的功能。。
[0017]本發(fā)明針對高含硫天`然氣凈化廠大氣污染環(huán)境，能夠同時進(jìn)行多個平行試片的大氣腐蝕失重試驗，以及雙電極原電池的電化學(xué)測試，獲得的數(shù)據(jù)可以相互印證和補(bǔ)充，同時結(jié)合大氣溫度、濕度及其他理化參數(shù)，實現(xiàn)對大氣腐蝕性及影響因素的更加準(zhǔn)確的評價。該測試裝置設(shè)計基于試片，結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低；測試裝置可以固定在現(xiàn)場自然環(huán)境中確定的試驗地點，可以是裝置鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備和儀器儀表本體、控制室表面等大氣腐蝕嚴(yán)重的任何部位；試驗過程中，可以隨時安裝或拆卸失重試驗試片，獲得更多時間段的腐蝕速率和腐蝕產(chǎn)物理化檢驗等數(shù)據(jù)；基于試片自行設(shè)計的雙電極原電池，電極片材質(zhì)可以根據(jù)需要設(shè)計為Fe/Cu、Fe/Zn或其他，為提高雙電極原電池的精度可以在一個安裝部位多增加幾組電極，或延長固定支架增設(shè)安裝位置；原電池雙電極表面上沖孔，增加了氣體接觸面積，減少了電極片數(shù)量，提高了利用率，同時縮短了大氣腐蝕暴露試驗周期，取得了較好的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述裝置的正視圖；
[0019]圖2為本發(fā)明所述裝置的背視圖；
[0020]圖3為失重試驗試片安裝側(cè)視圖；
[0021]圖4為雙電極原電池安裝側(cè)視圖。
[0022]I一零阻電流計；2—固定支架；3—失重試驗試片；
[0023]4 一雙電極原電池陽極片；5—絕緣螺栓；6—絕緣層；[0024]7—雙電極原電池陰極片；8—絕緣隔膜；9 一電極引出端。
[0025]下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0026]【實施例1】
[0027]在如圖1、圖2所示的裝置上，失重試驗試片通過絕緣螺栓安裝在固定支架上，雙電極原電池陽極片、絕緣隔膜、雙電極原電池陰極片也通過絕緣螺栓安裝在固定支架上，雙電極原電池陽極片和陰極片上分別引出電極引出端，電極引出端通過引線與零阻電流計電連接，整體上構(gòu)成雙電極原電池。固定支架主要用于該大氣腐蝕測試裝置在現(xiàn)場測試部位的固定，選取聚氯乙烯硬塑、聚氯乙烯樹脂或優(yōu)質(zhì)玻璃纖維等高強(qiáng)度、絕緣好、易加工的板材制成，可以根據(jù)安裝試片的大小、數(shù)量等實際需要來確定尺寸。失重試驗試片材質(zhì)與現(xiàn)場待研究鋼材一致，按失重試驗的要求，可以選取25 X 50 X 2mm碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試片尺寸，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，用環(huán)氧樹脂或聚氨酯類樹脂密封試片端部，明確暴露面積。所述雙電極原電池是基于試片自行設(shè)計的雙電極原電池，電極片材質(zhì)根據(jù)需要可以設(shè)計為Fe/Cu、Fe/Zn或其他，電極片尺寸與失重試驗試片可以一致，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，電極片上可以開孔增加透氣性，開孔的數(shù)目、孔徑和孔間距根據(jù)其尺寸和采用的絕緣材料具體確定，針對25X50X0.5mm電極片，表面可以設(shè)計均勻?qū)ΨQ分布cMmm圓孔6個，用環(huán)氧樹脂或聚氨酯類樹脂密封電極片四周及端面，統(tǒng)一明確暴露面積。絕緣隔膜介于原電池陰極片與陽極片之間，可采用聚乙烯、聚氯乙烯或玻璃纖維等透氣性好的絕緣材料，絕緣隔膜厚度取0.5_，絕緣隔膜與電極片尺寸相同。絕緣螺栓可以采用聚四氟乙烯、高分子材料復(fù)合或金屬與非金屬材料復(fù)合體等絕緣性能良好又便于拆卸的規(guī)范的絕緣螺栓，螺栓規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)試片安裝孔相匹配。所述零阻電流計采用精度高、性能穩(wěn)定的專用測量電偶腐蝕電流的儀器，具有自動記錄儲存數(shù)據(jù)的功能，如:ZX7M-LZ -1A型。
[0028]按照GB/T14165及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將失重試驗試片和原電池電極片經(jīng)過加工、打磨、清洗、安裝及調(diào)試后組裝成大氣腐蝕測試裝置，固定在凈化廠現(xiàn)場環(huán)境中確定的試驗地點，可以是裝置鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備和儀器儀表`本體、控制室表面等大氣腐蝕嚴(yán)重的任何部位，進(jìn)行大氣腐蝕測試試驗。同時，可以輔助以自動記錄式溫度計、濕度計等儀器來記錄大氣溫度、濕度等其他理化參數(shù)的變化?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)計幾個不同時間段的幾組失重試驗試片，每組試片保證3個平行試樣，在試驗過程中，隨時取下不同時間段不同組的試片，采集并理化檢驗試片表面腐蝕產(chǎn)物，則可以確定腐蝕類型和機(jī)理，將試片清洗、稱重及計算，則可以獲得不同時間段的平均腐蝕速率。雙電極原電池回流中的零阻電流計會自動記錄儲存原電池電流的變化，結(jié)合記錄的大氣溫度、濕度變化數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法，分析環(huán)境因素對大氣腐蝕的影響規(guī)律。此外，可以對比不同時間段的分析結(jié)果，了解大氣腐蝕規(guī)律發(fā)展趨勢
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[0029]綜合分析失重試驗及原電池測試數(shù)據(jù)，同時結(jié)合大氣溫度、濕度及其他理化參數(shù)，從而實現(xiàn)對大氣腐蝕性及影響因素的更加準(zhǔn)確的評價。
【權(quán)利要求】
1.一種高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，包括零阻電流計(I)、固定支架(2)、失重試驗試片(3)、雙電極原電池陽極片(4)、絕緣螺栓(5)、絕緣層(6)、雙電極原電池陰極片(7)、絕緣隔膜(8)和電極引出端(9)，失重試驗試片(3)通過絕緣螺栓(5)安裝在固定支架(2)上，雙電極原電池陽極片(4)、絕緣隔膜(8)、雙電極原電池陰極片(7)的合體也通過絕緣螺栓(5)安裝在固定支架(2)上，絕緣隔膜(8)位于雙電極原電池陽極片(4)和陰極片(7)之間，雙電極原電池陽極片(4)和陰極片(7)上分別引出電極引出端(9)，電極引出端(9)通過引線與零阻電流計(I)連接，整體上構(gòu)成雙電極原電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述固定支架(2)主要用于該大氣腐蝕測試裝置在現(xiàn)場測試部位的固定，根據(jù)實際需要可以選取普通聚氯乙烯硬塑、聚氯乙烯樹脂或優(yōu)質(zhì)玻璃纖維等高強(qiáng)度、絕緣好、易加工的板材制成，可以根據(jù)安裝試片的大小、數(shù)量等實際需要來確定尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述失重試驗試片(3)材質(zhì)與現(xiàn)場待研究材料的材質(zhì)一致，按失重試驗的要求，可以選取25 X 50 X 2mm碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試片尺寸，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，用環(huán)氧樹脂或聚氨酯類樹脂密封試片端部，明確暴露面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述雙電極原電池是基于試片自行設(shè)計的雙電極原電池，電極片材質(zhì)根據(jù)需要可以設(shè)計為Fe/Cu、Fe/Zn或其它，電極片尺寸與失重試驗試片可以一致，也可以按照其他標(biāo)準(zhǔn)要求確定，電極片上可以開孔增加透氣性，開孔的數(shù)目、孔徑和孔間距根據(jù)其尺寸和采用的絕緣材料具體確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述絕緣隔膜(8)采用聚乙烯、聚氯乙烯或玻璃纖維等透氣性好的絕緣材料，絕緣隔膜與電極片尺寸相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述絕緣螺栓(5)可以采用聚四氟乙烯、高分子材料復(fù)合或金屬與非金屬材料復(fù)合體等絕緣性能良好又便于拆卸的規(guī)范的絕緣螺栓，螺栓規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)試片安裝孔相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高含硫天然氣凈化廠大氣環(huán)境腐蝕測試裝置，其特征在于所述零阻電流計(I)采用精度高、性能穩(wěn)定的專用測量電偶腐蝕電流的儀器，具有自動記錄儲存數(shù)據(jù)的功能。
【文檔編號】G01N17/00GK103808648SQ201410002156
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】許述劍, 劉小輝, 韓磊 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院