)24h;(b) 48h; (c)96h;(d) 192h。
[0027] 图6为模拟酸性海洋气溶胶环境下Q345钢腐蚀不同时间后的截面形貌;图中: (a)24h;(b) 48h; (c)96h;(d) 192h。
【具体实施方式】
[0028] 以下通过附图及实施例详述本实用新型。
[0029] 本实用新型为酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置。利用自制 的气溶胶模拟试验装置进行室内加速腐蚀实验。配制3. 5wt. %NaCl溶液,用38wt. %的浓 盐酸调节NaCl溶液的pH值至3. 5,作为发生酸性海洋气溶胶的原溶液。通过调节气溶胶模 拟腐蚀试验装置中的溶液流量控制系统及气体压缩系统的参数将腐蚀介质(原溶液)通过 装置中的可调节喷头雾化成气溶胶液滴来模拟气溶胶环境,气溶胶粒径尺寸分布在几微米 到几十微米之间,气溶胶液滴以湿沉降的方式沉积到样品表面。实验中原溶液进入可调节 喷头的流量设置为3L/h,空气进入可调节喷头的气压为0.1 MPa,通入空气的目的在于雾化 原溶液和补充试验装置内的O2供应。实验在室温下进行,以6h为一周期,每周期内首先湿 沉降lOmin,然后自然干燥350min,实验时间控制在24h至192h时完成。
[0030] 本实用新型实验用自制的气溶胶模拟试验装置如图1所示,该装置包括气溶胶模 拟试验箱1、喷淋控制系统和调速电机2、可移动喷头10、溶液流量控制系统和气体压缩系 统;所述可移动喷头10设于气溶胶模拟试验箱1之内的顶部位置,通过喷淋控制系统和调 速电机2控制其走行速度,气溶胶模拟试验箱1的底部设置废液出口 9 ;所述可移动喷头10 下方设有样品架,用于放置实验样品。
[0031] 所述气体压缩系统包括空气压缩机4和气体净化装置3,空气压缩机4通过管道连 接气体净化装置3,气体净化装置3再通过管道连接可移动喷头10,所述气体净化装置3的 两端用于连接空气压缩机4和可移动喷头10的管道上分别设置气压表8 ;气体净化装置3 为四个不锈钢滤筒串联结构。
[0032] 所述溶液流量控制系统包括溶液箱5和离心泵6,所述溶液箱5用于储备实验用原 洛液,丨谷液箱5连接尚 ;|_1、栗6,尚;|_1、栗6再通过官道连接可移动喷'头10,尚;|_1、栗6与可移动 喷头10相连接的管道上设有用于控制流量的转子流量计7。
[0033] 所述可移动喷头10包括喷水管和喷气管,喷水管和喷气管上分别设置多个均朝 下的水孔和气孔,其中:喷水管和喷气管为上下设置(喷水管在喷气管上部),气孔数量为 水孔数量的1. 5~4倍,气孔孔径为30~35 y m,水孔孔径为75~80 y m。
[0034] 上述装置作业时,空气和原溶液分别通过气路和水路进入可移动喷头10,通过调 节溶液流量控制系统和气体压缩系统的参数将腐蚀溶液雾化成气溶胶液滴来模拟大气气 溶胶环境。具体形成模拟大气气溶胶环境的流程(见图2)如下:
[0035] 该装置中气路为:空气经空气压缩机4、由气压表8(图1中A)控制输入气压、经 气体净化装置3除去气体中的腐蚀污染物和水分后,由气压表8(图1中B)控制输出气压、 气体以所需流量输入可移动喷头10。该装置中水路为:在试验溶液箱5中配置好待试验的 原溶液、溶液经离心泵6增压、经由转子流量计7控制液体流量、液体以所需流量输入可移 动喷头10。装置中的喷淋控制系统和调速电机2包括由喷淋控制系统和调速电机组成,喷 淋控制系统用于控制喷淋时间,调速电机用于控制可移动喷头的走行速度。
[0036] 实施例1
[0037] 本实施例为利用本大气气溶胶模拟实验机,研宄Q345钢在模拟酸性海洋大气气 溶胶环境中的腐蚀规律。过程如下:
[0038] (1)试样制备
[0039] 实验材料为某厂提供的Q345钢,其化学成分见表1。试样尺寸为 100_X50_X2. 4_,试样表面机械加工至▽ 7。利用丙酮和酒精将试样清洗干净后吹干, 在干燥器中静置24h后称量,精确度为0. lmg。利用本发明方法试验后的试样,根据国标GB/ T 16545-1996,采用500mL盐酸(38%浓盐酸)+50〇11^蒸馏水+2(^六次甲基四胺的混合溶 液作为除锈液,除锈过程在室温下进行,经过十多分钟的浸泡,待锈层疏松后,用毛刷去除 钢表面残留的腐蚀物质,直到将锈除净为止,同时用未腐蚀的试样校正除锈液对钢基体的 腐蚀影响。将除锈后的试样先用蒸馏水清洗,然后用酒精清洗,吹干后放入干燥器中,24h后 称重,精确至〇. Img。
[0040] 表1 Q345钢的化学成分(质量分数,% )
【主权项】
1. 一种酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,其特征在于:该装置 即指气溶胶模拟实验装置,包括气溶胶模拟试验箱、可移动喷头、溶液流量控制系统和气体 压缩系统;其中:所述可移动喷头设于所述气溶胶模拟试验箱之内的顶部位置;所述气体 压缩系统包括空气压缩机和气体净化装置,空气压缩机通过管道连接气体净化装置,气体 净化装置再通过管道连接可移动喷头,所述气体净化装置的两端用于连接空气压缩机和可 移动喷头的管道上分别设置气压表;所述溶液流量控制系统包括溶液箱和离心泵,所述溶 液箱用于储备实验用溶液,溶液箱连接离心泵,离心泵再通过管道连接可移动喷头,离心泵 与可移动喷头相连接的管道上设有用于控制流量的转子流量计。
2. 根据权利要求1所述的酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,其 特征在于:所述气溶胶模拟实验装置还包括喷淋控制系统和调速电机,用于控制所述可移 动喷头的走行速度。
3.根据权利要求1所述的酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,其 特征在于:所述可移动喷头包括喷水管和喷气管,喷水管和喷气管上分别设置多个均朝下 的水孔和气孔,其中:喷水管和喷气管为上下设置,气孔数量为水孔数量的1.5-4倍,气孔 孔径为30-35y m,水孔孔径为75-80y m。
4.根据权利要求1所述的酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,其 特征在于:所述气溶胶模拟试验箱内还设有样品架,用于放置实验样品,设于所述可移动喷 头下方。
5.根据权利要求1所述的酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,其 特征在于:所述气体净化装置为四个不锈钢滤筒串联结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀影响的模拟加速试验装置,属于金属材料的大气腐蚀模拟加速测试技术领域。利用气溶胶模拟试验装置进行室内加速腐蚀实验。配制3.5%NaCl溶液,用38%的浓盐酸调节溶液的pH值至3.5,作为发生酸性海洋气溶胶的原溶液。通过调节装置中的溶液流量控制系统及气体压缩系统的参数将溶液雾化成气溶胶液滴来模拟酸性气溶胶环境,以湿沉降的方式沉积到样品表面。实验以6h为一周期,湿沉降10min,自然干燥350min,在4-32个周期完成。本实用新型以模拟加速腐蚀手段研究钢大气腐蚀,可方便快捷的获取腐蚀过程中的钢腐蚀数据,了解酸性海洋气溶胶对钢大气腐蚀的影响。
【IPC分类】G01N17-00
【公开号】CN204389359
【申请号】CN201520098237
【发明人】吕旺燕, 王振尧, 曹公望, 苏伟, 张丹丹, 刘世念, 汪川
【申请人】广东电网公司电力科学研究院, 中国科学院金属研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日