一種蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理蒸發(fā)器防腐蝕領(lǐng)域，具體涉及一種蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用于水處理脫鹽領(lǐng)域中，通過循環(huán)料液的不斷換熱蒸發(fā)，料液的含 鹽量不斷上升，腐蝕傾向逐漸增大。蒸發(fā)器本體及附屬設(shè)備管道使用大量的金屬材料，特別 是蒸發(fā)器換熱管為薄壁金屬管，腐蝕造成的穿孔、斷裂等問題將嚴(yán)重影響蒸發(fā)器的性能和 出水水質(zhì)。目前工業(yè)用蒸發(fā)器基本不配備在線腐蝕監(jiān)測裝置，無法及時預(yù)測、判斷金屬腐蝕 情況。離線腐蝕測量裝置僅能測量特定條件下的金屬腐蝕情況，不能實(shí)時監(jiān)測工況變化條 件下的金屬腐蝕特性。此外，采用離線掛片腐蝕試驗(yàn)可以檢測固定工況條件下金屬的均勻 腐蝕及點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕，但卻無法反映蒸發(fā)器運(yùn)行動態(tài)工況條件下各種腐蝕情 況，難以及時指導(dǎo)蒸發(fā)器調(diào)整運(yùn)行工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)及方法，能夠測量動態(tài)條件 下的各種金屬腐蝕數(shù)據(jù)，掌握動態(tài)腐蝕狀況。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、取樣泵、測量 池、參比池以及與若干雙電極測量探頭和若干三電極測量探頭相連的電化學(xué)工作站；蒸發(fā) 器、取樣泵、測量池和參比池依次相連，測量池的料液出口與蒸發(fā)器的料液入口相連；測量 池內(nèi)設(shè)有用于測定物化特性的在線監(jiān)測儀表以及若干套用于掛設(shè)金屬試片的安裝支架；若 干三電極測量探頭的工作電極和輔助電極以及若干雙電極測量探頭設(shè)在測量池中，若干三 電極測量探頭的參比電極設(shè)在參比池中；電化學(xué)工作站和在線監(jiān)測儀表均與用于數(shù)據(jù)處 理、向蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)出在線監(jiān)測結(jié)果和腐蝕警報的數(shù)據(jù)采集控制裝置相連。
[0005] 所述的取樣泵和測量池之間設(shè)有過濾池。
[0006] 所述的測量池采用不銹鋼材料制成，測量池內(nèi)部設(shè)有聚四氟乙烯制成的內(nèi)襯。
[0007] 所述的測量池內(nèi)的流道與蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。
[0008] 所述的測量池上設(shè)有用于連接在線監(jiān)測儀表的儀表檢測接口。
[0009] 所述的測量池連接有測量池溫控裝置，參比池連接有參比池溫控裝置，參比池溫 控裝置和測量池溫控裝置均與數(shù)據(jù)采集控制裝置相連。
[0010] 所述的三電極測量探頭的參比電極為甘汞電極、氯化銀電極或硫酸亞汞電極。
[0011] 一種蒸發(fā)器金屬腐蝕測量方法，基于所述的蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)：首先在安 裝支架上懸掛金屬試片，且金屬試片的材料與蒸發(fā)器所采用的材料相同；然后由取樣泵將 蒸發(fā)器內(nèi)的料液送至測量池進(jìn)行檢測接著返回蒸發(fā)器；在檢測開始前，通過調(diào)整取樣泵的 運(yùn)行頻率以調(diào)整取樣流量，使測量池內(nèi)料液流動狀態(tài)及腐蝕測量環(huán)境符合蒸發(fā)器的實(shí)際運(yùn) 行工況；進(jìn)行檢測時，一方面控制金屬試片在測量池中的浸泡時間，當(dāng)?shù)竭_(dá)浸泡時間后，稱 量計(jì)算得到的金屬試片的均勻腐蝕速率，并通過電鏡觀察是否發(fā)生點(diǎn)蝕和/或應(yīng)力腐蝕， 通過拉伸試驗(yàn)判斷是否發(fā)生晶間腐蝕；另一方面，在線監(jiān)測儀表檢測測量池中料液的物化 特性；電化學(xué)工作站通過雙電極測量探頭和三電極測量探頭實(shí)時檢測蒸發(fā)器中不同金屬材 料在實(shí)際料液中的極化曲線；數(shù)據(jù)采集控制裝置采集并記錄料液物化特性以及電化學(xué)工作 站的測量結(jié)果，得到金屬試片的電化學(xué)腐蝕數(shù)據(jù)；當(dāng)金屬試片的電化學(xué)腐蝕數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè) 報警值時，數(shù)據(jù)采集控制裝置向蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)出腐蝕警報；同時數(shù)據(jù)采集控制裝 置采集的料液的物化特性通過光纖傳送至蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)。
[0012] 所述的測量池連接有測量池溫控裝置，參比池連接有參比池溫控裝置，參比池溫 控裝置和測量池溫控裝置均與數(shù)據(jù)采集控制裝置相連；測量池溫控裝置維持測量池內(nèi)料液 溫度穩(wěn)定在蒸發(fā)器的工作溫度，參比池溫控裝置將參比池中料液溫度穩(wěn)定在常溫范圍內(nèi)； 數(shù)據(jù)采集控制裝置采集測量池和參比池的溫度，利用測量池溫控裝置控制測量池的溫度， 利用參比池溫控裝置控制參比池的溫度。
[0013] 所述的雙電極測量探頭和三電極測量探頭的工作電極和輔助電極所采用的材料 與待測金屬試片的材料相同。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0015] 本發(fā)明將蒸發(fā)器、取樣泵、測量池形成了一個料漿循環(huán)體系；同時，通過在測量池 中架設(shè)安裝支架以掛設(shè)金屬試片，需要判斷腐蝕情況時，直接將金屬試片取出，稱重計(jì)算得 到的金屬試片的均勻腐蝕速率，并通過電鏡觀察是否發(fā)生點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕，通過拉伸試驗(yàn)判 斷是否發(fā)生晶間腐蝕，實(shí)現(xiàn)動態(tài)條件下測量各種金屬腐蝕數(shù)據(jù)，掌握動態(tài)腐蝕狀況；另外， 在測量池內(nèi)還設(shè)置了雙電極測量探頭、三電極測量探頭以及在線監(jiān)測儀表，且電化學(xué)工作 站分別連接雙電極測量探頭和三電極測量探頭，當(dāng)電化學(xué)工作站連接雙電極測量探頭時， 通過電化學(xué)工作站可在線監(jiān)測蒸發(fā)器中不同金屬材料在實(shí)際料液中的線性極化曲線，進(jìn)而 通過數(shù)據(jù)采集控制裝置計(jì)算得到線性極化電阻、腐蝕電流和腐蝕速率；當(dāng)電化學(xué)工作站連 接三電極測量探頭時，通過電化學(xué)工作站可在線測定蒸發(fā)器中不同金屬材料在實(shí)際料液中 的極化曲線，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)采集控制裝置計(jì)算得到點(diǎn)蝕電位；在線監(jiān)測儀表可以測定測量 池中料液的物化特性，數(shù)據(jù)采集控制裝置采集并記錄料液物化特性以及電化學(xué)工作站的測 量結(jié)果，得到金屬試片的電化學(xué)腐蝕數(shù)據(jù)；當(dāng)金屬試片的電化學(xué)腐蝕數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)報警值 時，數(shù)據(jù)采集控制裝置向蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)出腐蝕警報；同時數(shù)據(jù)采集控制裝置采集 的料液的物化特性通過光纖傳送至蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)，為蒸發(fā)器運(yùn)行工況調(diào)整提供依 據(jù)。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 其中，1、蒸發(fā)器，2、取樣泵，3、過濾池，4、測量池，5、雙電極測量探頭，6、三電極測 量探頭，7、參比池，8、測量池溫控裝置，9、參比池溫控裝置，10、電化學(xué)工作站，11、數(shù)據(jù)采集 控制裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019] 參見圖1，本發(fā)明蒸發(fā)器金屬腐蝕測量系統(tǒng)包括蒸發(fā)器1、取樣泵2、過濾池3、測量 池4、參比池7以及與若干雙電極測量探頭5和若干三電極測量探頭6相連的電化學(xué)工作站 10,電化學(xué)工作站10可在線測量工作電極的極化曲線；過濾池3用以濾除料漿中的大顆粒 雜質(zhì)，蒸發(fā)器1、取樣泵2、過濾池3、測量池4、參比池7依次相連，且測量池4的料液出口與 蒸發(fā)器1的料液入口相連；測量池4內(nèi)設(shè)有若干套用于掛設(shè)金屬試片的安裝支架，且金屬試 片的材料與蒸發(fā)器1所采用的材料相同；測量池4內(nèi)設(shè)有用于測定物化特性的在線監(jiān)測儀 表，測量池4上還開設(shè)有儀表檢測接口，若干三電極測量探頭6的工作電極和輔助電極以及 若干雙電極測量探頭5設(shè)在測量池4中，測量池上還連接有同時還連接有測量池溫控裝置 8 ;若干三電極測量探頭6的參比電極設(shè)在參比池7中；參比池7上還連接有參比池溫控裝 置9,電化學(xué)工作站10、在線監(jiān)測儀表、測量池溫控裝置8、參比池溫控裝置9均連接在用于 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、向蒸發(fā)器運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)出在線監(jiān)測結(jié)果和腐蝕警報的數(shù)據(jù)采集控制裝置 11上。
[0020] 其中，過濾器3采用帶自清洗的網(wǎng)式過濾器，過濾精度100 μπι。
[0021] 測量池4采用不銹鋼材料制成，耐壓等級0. 5MPa，可滿足常用蒸發(fā)器運(yùn)行溫度 (60°C _150°C )、壓力（0· 02MPa-0. 5MPa)范圍內(nèi)的腐蝕測量；測量池4內(nèi)部設(shè)有聚四氟乙烯 制成的內(nèi)襯，防止自身發(fā)生腐蝕；測量池4內(nèi)的流道模擬蒸發(fā)器內(nèi)的結(jié)構(gòu)，也就是說測量池 4內(nèi)流道的設(shè)計(jì)與蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，通過調(diào)整取樣泵2運(yùn)行頻率調(diào)整取樣流量，使測量 池4內(nèi)料液流動狀態(tài)及腐蝕測量環(huán)境符合蒸發(fā)器1實(shí)際運(yùn)行工況；測量池4連接的測量池 溫控裝置，可將測量池內(nèi)料液溫度穩(wěn)定在蒸發(fā)器的工作溫度。
[0022] 若