本實(shí)用新型涉及造紙機(jī)的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，更具體來說，涉及造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，造紙領(lǐng)域具有酸性造紙和中性造紙兩種造紙工藝。其中，酸性造紙(acid paper making)是指造紙過程中進(jìn)行紙頁的抄造時(shí)，漿料在pH值小于7的條件下抄造成形,而中性造紙(neutral paper making)則是指造紙過程中進(jìn)行紙頁的抄造時(shí)，漿料在pH值大于7的條件下抄造成形。

然而，無論是在酸性造紙還是在中性造紙中，紙張的制造工藝都較為復(fù)雜，紙張漿料的制造則是重中之重。而在紙張漿料的制造中，其加入的各種助劑、配方和酸堿性，則成為影響紙張顏色、不透明度、強(qiáng)度、耐久性、印刷性質(zhì)和電氣性質(zhì)等質(zhì)量和性能的重要因素。

因而，不可避免的是，在造紙的整個(gè)工藝過程中，會(huì)產(chǎn)生酸性氣霧(或是堿性氣霧)。因此，為了監(jiān)測(cè)造紙環(huán)境的酸堿程度，尤其是避免對(duì)人體、設(shè)備等造成損害，因此，需要采用造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片來進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)造紙濕部環(huán)境下的空氣腐蝕。通常，該造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片放置在紙機(jī)周圍的任意位置上，使其直接與氣體環(huán)境相接觸。

這樣，如果空氣中的酸性(或堿性)過強(qiáng)時(shí)，就會(huì)使得上述造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片發(fā)生腐蝕，然后在經(jīng)過一定時(shí)間(非強(qiáng)酸、強(qiáng)堿(或稱為“正?！?環(huán)境下不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的時(shí)間段)后，對(duì)上述造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片的腐蝕程度進(jìn)行判斷，由此能夠以簡(jiǎn)單的方式判斷出造紙濕部環(huán)境下的空氣腐蝕程度、即造紙環(huán)境的酸堿程度。當(dāng)然，如果在經(jīng)過一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，則能夠認(rèn)為造紙環(huán)境的酸堿程度不符合相關(guān)的規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)。

通常，造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛于監(jiān)測(cè)試容器內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)換熱器或測(cè)試管道上，用以監(jiān)測(cè)或評(píng)價(jià)腐蝕狀況。一般將預(yù)先處理和稱重后的掛片置入測(cè)試系統(tǒng)一段時(shí)間(如30～90天)，然后取出觀察腐蝕情況，清洗稱重，確定金屬年腐蝕率(以“密耳/年”計(jì))，1mpy＝0.0254mm/a)、腐蝕的類型以及點(diǎn)蝕深度等。掛片的數(shù)據(jù)除受腐蝕介質(zhì)影響外，還與掛片表面處理、放置部位、暴露時(shí)間長(zhǎng)短以及樣片冶金方式等因素有關(guān)。腐蝕類型分為：電偶腐蝕；縫隙腐蝕；坑蝕；晶間腐蝕；脫層腐蝕(選擇性浸蝕)；應(yīng)力腐蝕；水中某些特殊的微量成份的干擾，必要時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)室做進(jìn)一步研究。

通常，現(xiàn)有的掛片使用步驟如下:

1)新掛片處理

1、將標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片(測(cè)腐蝕掛片)在蒸餾水中用脫脂擦洗一遍，再用蒸餾水沖洗15秒鐘；

2、將標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片(測(cè)腐蝕掛片)在化學(xué)純無水乙醇(50ml/每10片)中用脫脂棉擦洗兩遍；

3、標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片(測(cè)腐蝕掛片)置干燥濾紙上，冷風(fēng)吹干；

4、標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片(測(cè)腐蝕掛片)用濾紙包好，置干燥器中，24小時(shí)后稱重待用。

2)用后掛片的處理

5、將用后的掛片小心取出，觀察記錄表面狀況后再處理；

6、對(duì)腐蝕沉積不明顯的，用繪圖橡皮擦拭，使其露出金屬本色，然后浸入無水乙醇中用脫脂棉擦洗兩遍，再浸入清潔的無水乙醇中浸泡片刻，取出，置干凈濾紙上，冷風(fēng)吹干，用濾紙包好，置干燥器中，24小時(shí)后稱重稱重精確到0.0001g并記錄掛片號(hào))，得出失重，計(jì)算腐蝕率；

7、對(duì)腐蝕沉積物較多的掛片，先用化學(xué)清洗法除去腐蝕產(chǎn)物，化學(xué)清洗后的掛片應(yīng)立即浸入5％的氫氧化鈉溶液中鈍化片刻，取出后浸入清潔的無水乙醇中，用濾紙擦干，然后用繪圖橡皮擦拭，露出金屬本色，后處理步驟同上述2處理。

然而，現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法僅僅被用作腐蝕失重的監(jiān)測(cè)，但無法給出環(huán)境的影響因素。事實(shí)上，很多因素會(huì)影響腐蝕，環(huán)境中的氯離子就是其中一個(gè)極為重要的因素。但是現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)測(cè)僅僅給出腐蝕速率，但卻不能給出腐蝕產(chǎn)物氯離子的含量。雖然在一般情況下，腐蝕嚴(yán)重的時(shí)候，氯離子的含量會(huì)很高，通過系統(tǒng)改進(jìn)可以減少氯離子，但倘若氯離子含量不高但腐蝕仍然非常嚴(yán)重，這就意味著廠商必須要尋找其他造成嚴(yán)重腐蝕的原因了，并且要對(duì)此高度警惕和重視！因此，顯然對(duì)環(huán)境中氯離子含量的監(jiān)測(cè)是一個(gè)造紙廠能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期跟蹤腐蝕并迅速找到腐蝕原因的關(guān)鍵之所在。

因此，需要開發(fā)一種能夠同時(shí)進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)以及腐蝕因子跟蹤的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了滿足上述需求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其能夠同時(shí)進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)以及腐蝕因子跟蹤。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片；

脫脂裝置，所述脫脂裝置用于對(duì)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片進(jìn)行脫脂處理；

干燥裝置，所述干燥裝置用于對(duì)經(jīng)脫脂處理的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片進(jìn)行干燥；

稱重裝置，所述稱重裝置用于對(duì)干燥后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片進(jìn)行稱重；

第一容器，所述與第一容器容納用于浸泡被腐蝕的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片的純水；

第二容器，所述第二容器容納用于浸泡從純水中取出的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片的腐蝕處理溶液；

打磨裝置，所述打磨裝置用于磨掉造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片上的腐蝕產(chǎn)物；

離子色譜儀，所述離子色譜儀用于監(jiān)測(cè)氯離子含量。

較佳地，在本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片由A3碳鋼制成。

較佳地，在本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述干燥裝置是烘箱。

較佳地，在本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述腐蝕處理溶液是10％鹽酸溶液，

較佳地，在本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述腐蝕處理溶液加入一定量的緩蝕劑。

較佳地，在本發(fā)明的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述緩蝕劑是六次甲基四胺，用量在0.2-0.8％。

較佳地，在本發(fā)明的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述打磨裝置是繪圖橡皮、實(shí)驗(yàn)室軟質(zhì)試管刷和木質(zhì)竹質(zhì)片的其中之一。

較佳地，在本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還可包括過濾裝置，所述過濾裝置用于對(duì)浸泡過所述造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片(1)的水進(jìn)行過濾。

由于具備上述技術(shù)特征，本實(shí)用新型不但能通過失重來監(jiān)測(cè)腐蝕，而且還同時(shí)對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析，以便監(jiān)測(cè)造紙機(jī)系統(tǒng)中最常見的氯離子對(duì)腐蝕的影響，從而有利于造紙廠實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期跟蹤腐蝕并迅速找到腐蝕原因。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的框圖。

標(biāo)號(hào)說明

100 造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1 造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片

2 脫脂裝置

3 干燥裝置

4 稱重裝置

5 第一容器

6 第二容器

7 打磨裝置

8 離子色譜儀

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，以便更清楚理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解的是，附圖所示的實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而只是為了說明本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神。附圖中，相同的元件用相同或相似的附圖標(biāo)記來標(biāo)示。

術(shù)語解釋：

失重法腐蝕測(cè)試：

根據(jù)試樣腐蝕前后的重量損失來表征腐蝕速度的一種測(cè)試方法，其用途廣泛、可靠，是有效的最基本釣定量評(píng)定力法。具體為：在均勻腐蝕的情況下根據(jù)失重、面積和試驗(yàn)時(shí)問即可計(jì)算出平均腐蝕速度。該法的關(guān)鍵操作之一是完全清除表面腐蝕產(chǎn)物而又不損傷基本金屬，從而根據(jù)腐蝕速度可作出耐蝕性的分類評(píng)級(jí)。

離子色譜(Ion Chromatography)法(IC法)：

高效液相色譜(HPLC)的一種，是分析陰離子和陽離子的一種液相色譜方法。狹義而言,離子色譜法是以低交換容量的離子交換樹脂為固定相對(duì)離子性物質(zhì)進(jìn)行分離,用電導(dǎo)檢測(cè)器連續(xù)檢測(cè)流出物電導(dǎo)變化的一種色譜方法?！峨x子色譜原理與應(yīng)用》中對(duì)離子色譜法的定義是：利用被測(cè)物質(zhì)的離子性進(jìn)行分離和檢測(cè)的液相色譜法。該法快速方便、靈敏度高且選擇性好。

分離的原理是基于離子交換樹脂上可離解的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子之間進(jìn)行的可逆交換和分析物溶質(zhì)對(duì)交換劑親和力的差別而被分離。適用于親水性陰、陽離子的分離。

離子色譜儀的工作過程是:輸液泵將流動(dòng)相以穩(wěn)定的流速(或壓力)輸送至分析體系,在色譜柱之前通過進(jìn)樣器將樣品導(dǎo)入,流動(dòng)相將樣品帶入色譜柱,在色譜柱中各組分被分離,并依次隨流動(dòng)相流至檢測(cè)器,抑制型離子色譜則在電導(dǎo)檢測(cè)器之前增加一個(gè)抑制系統(tǒng),即用另一個(gè)高壓輸液泵將再生液輸送到抑制器,在抑制器中,流動(dòng)相的背景電導(dǎo)被降低,然后將流出物導(dǎo)入電導(dǎo)檢測(cè)池,檢測(cè)到的信號(hào)送至數(shù)據(jù)系統(tǒng)記錄、處理或保存。

如圖1所示，圖中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)方法的流程圖。具體地，本實(shí)用新型的方法包括以下步驟：

步驟一：提供新的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片，使該掛片經(jīng)過脫脂處理后干燥并稱重；

步驟二：將該造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛在造紙機(jī)的某一部件上；

步驟三：經(jīng)過一定的時(shí)間后取下該造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片；

步驟四：將取下的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片浸泡在純水中一定時(shí)間；

步驟五：將經(jīng)純水浸泡后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片浸泡在腐蝕處理溶液中一定時(shí)間，由此測(cè)試到腐蝕失重，從而計(jì)算腐蝕速率，同時(shí)通過離子色譜對(duì)浸泡過掛片的水進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得氯離子含量。

在步驟一中，較佳地，該造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片由A3碳鋼制成，其經(jīng)脫脂處理后被干燥，并被稱得的干燥稱重為W1。

在步驟二中，造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片所懸掛的造紙機(jī)的部件不同，所測(cè)得的腐蝕速率以及氯離子含量都會(huì)不同。

在步驟三中，經(jīng)過一定的時(shí)間后取下的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片都是已經(jīng)被腐蝕的。

在步驟四中，較佳地，將取下的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片浸泡在純水中時(shí)間少于30分鐘。

在步驟五中，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，本實(shí)用新型是同時(shí)進(jìn)行腐蝕速率以及氯離子含量的監(jiān)測(cè)。

具體地講，在步驟四之后，也就是將浸泡在純水中一定時(shí)間后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片從水中取出后，又將其浸泡到腐蝕處理溶液中，其中該腐蝕處理溶液較佳地是10％鹽酸溶液，在某些情況下也可以加入一定量的緩蝕劑(例如六次甲基四胺，用量在0.2-0.8％)，在浸泡了一定時(shí)間之后(較佳地為5分鐘)，可利用打磨裝置來磨掉腐蝕產(chǎn)物。較佳地，該打磨裝置可以是繪圖橡皮、實(shí)驗(yàn)室軟質(zhì)試管刷或木質(zhì)竹質(zhì)片。

然后，再對(duì)已被磨掉了腐蝕產(chǎn)物后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片進(jìn)行脫脂處理，對(duì)其干燥后再次進(jìn)行稱重，此時(shí)被稱得的干燥稱重為W2。接著，通過測(cè)試到腐蝕失重，從而計(jì)算腐蝕速率V(mm/a)。在該過程中，較佳地，將已被磨掉了腐蝕產(chǎn)物后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片浸入無水乙醇中并用脫脂棉擦洗兩遍，再將其浸入到干凈的無水乙醇中再浸泡片刻，取出后置于干凈的濾紙上，用冷風(fēng)吹干，并用濾紙包好后置于干燥裝置中，24小時(shí)后對(duì)其進(jìn)行稱重(精確到0.0001g并記錄掛片號(hào))，從而得出腐蝕失重，由此計(jì)算腐蝕率V(mm/a)。

腐蝕速率V由以下公式計(jì)算得到：

V＝K(W1-W2)/(Fty)

其中：K：系數(shù)

W1：新掛片經(jīng)脫脂處理后的干燥稱重

W2：被磨掉腐蝕產(chǎn)物后的掛片經(jīng)脫脂處理后的干燥稱重

F：掛片面積

t：掛片時(shí)間

y：掛片密度

在步驟五中，本實(shí)用新型還同時(shí)通過離子色譜對(duì)浸泡過掛片的水進(jìn)行測(cè)試，以測(cè)得氯離子含量。較佳地，將浸泡過掛片的水進(jìn)行稀釋，在稀釋到一定體積后，對(duì)其進(jìn)行過濾，然后利用離子色譜儀監(jiān)測(cè)氯離子的含量(mg/L)。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100的框圖。如圖2所示，所述系統(tǒng)100包括：

造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1；

脫脂裝置2，該脫脂裝置用于對(duì)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1進(jìn)行脫脂處理；

干燥裝置3，該干燥裝置用于對(duì)經(jīng)脫脂處理的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1進(jìn)行干燥；

稱重裝置4，該稱重裝置用于對(duì)干燥后的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1進(jìn)行稱重；

第一容器5，該第一容器容納用于浸泡被腐蝕的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1的純水；

第二容器6，該第二容器容納用于浸泡從純水中取出的造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1的腐蝕處理溶液；

打磨裝置7，該打磨裝置用于磨掉造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1上的腐蝕產(chǎn)物；

離子色譜儀8，該離子色譜儀用于監(jiān)測(cè)氯離子含量。

較佳地，造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片1由A3碳鋼制成。

較佳地，干燥裝置是烘箱。

較佳地，該腐蝕處理溶液可以是10％鹽酸溶液，在某些情況下也可以加入一定量的緩蝕劑(例如六次甲基四胺，用量在0.2-0.8％)。

較佳地，該打磨裝置7可以是繪圖橡皮、實(shí)驗(yàn)室軟質(zhì)試管刷或木質(zhì)竹質(zhì)片。

較佳地，本實(shí)用新型的造紙機(jī)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100還可包括過濾裝置，將浸泡過掛片的水進(jìn)行稀釋，在稀釋到一定體積后，用過濾裝置對(duì)其進(jìn)行過濾，然后利用離子色譜儀監(jiān)測(cè)氯離子的含量(mg/L)。

對(duì)比例1

當(dāng)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛于造紙機(jī)的其中一部件上時(shí)，測(cè)得：腐蝕速率V(mm/a)為0.69時(shí)，氯離子含量(mg/L)為4.78；腐蝕速率V(mm/a)為0.44時(shí)，氯離子含量(mg/L)為2.90。

對(duì)比例2

當(dāng)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛于造紙機(jī)的其中另一部件上時(shí)，測(cè)得：腐蝕速率V(mm/a)為0.67時(shí)，氯離子含量(mg/L)為1.20；腐蝕速率V(mm/a)為0.58時(shí)，氯離子含量(mg/L)為0.23。

對(duì)比例3

當(dāng)造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛于造紙機(jī)的其中又一部件上中時(shí)，測(cè)得：腐蝕速率V(mm/a)為0.89時(shí)，氯離子含量(mg/L)為0.93；腐蝕速率V(mm/a)為0.52時(shí)，氯離子含量(mg/L)為0.14。

由以上三個(gè)對(duì)比例可以看出，本實(shí)用新型就是將造紙機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)用掛片懸掛于造紙機(jī)的不同部件處，等上一段時(shí)間后(這個(gè)時(shí)間根據(jù)腐蝕嚴(yán)重性而定)，取下來。然后將取下的掛片拿到實(shí)驗(yàn)室，用純水浸泡沖洗并收集水溶液，然后用離子色譜法測(cè)定水溶液中的氯離子，同時(shí)用腐蝕處理溶液來浸泡掛片，測(cè)試失重(腐蝕產(chǎn)物的重量)并計(jì)算腐蝕速率。這樣測(cè)試得到的腐蝕重量從一定程度上與氯離子相關(guān)，從而有助于造紙廠找到腐蝕的原因，并藉此檢測(cè)環(huán)境的腐蝕性。

以上已詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到其它的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，在其更寬泛的方面上來說，本實(shí)用新型并不局限于這里所示和所描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⑸鲜鰧?shí)施方式的要素進(jìn)行合理的組合或者改動(dòng)，以便在不脫離如所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物所限定的本實(shí)用新型總的實(shí)用新型概念的精神或范圍的前提下作出各種修改。