一种牺牲阳极电化学性能测试装置的制作方法

1.本发明属于核电厂运维技术领域，具体涉及一种牺牲阳极电化学性能测试装置。


背景技术：

2.核电厂金属结构物在服役过程中，长期与土壤、海水接触，不可避免存在电化学腐蚀，电化学腐蚀对核电厂金属结构物的长期可靠运行存在安全隐患。而牺牲阳极阴极保护技术是减缓金属结构物海水和土壤电化学腐蚀有效方法之一，并且牺牲阳极阴极保护具有不需要外部电源、容易安装且更换等优点。在核电厂运行过程中，由于所安装的牺牲阳极未开展电化学性能评价或电化学性能评价不合格，导致核电厂金属结构物腐蚀失效案例频繁发生，因此，很有必要开展核电厂牺牲阳极电化学性能测试，评价所使用的牺牲阳极质量是否满足核电厂需求。
3.核电厂金属结构物牺牲阳极电化学性能评价试验方法分为常规试验与加速试验两种，在所需的测试装置中，要求辅助阴极采用普通碳素钢或不锈钢围成的圆筒，内外均为工作面，总面积约为840cm2。实际测试工作中需要将辅助阴极放置于实验容器中(标准推荐采用5000ml的玻璃烧杯)，且固定于距离液面和容器底面各10mm以上的位置。
4.传统常规方法的不足之处在于：
①
溶液都暴露在空气中，容易挥发，使溶液浓度改变从而降低测试的准确性；
②
为保证辅助阴极完全浸泡在介质中，需要配置大量溶液，造成化学药品的浪费；
③
实验过程之中，阳极试样需悬吊于辅助阴极的中心部位，操作困难；
④
实验装置数量多，准备和组装过程繁琐，效率低下且不确定性因素增多；
⑤
测试过程中需要采用参比电极多次测量阳极试样的工作电位，测量时参比电极的盐桥顶端需尽可能靠近阳极试样表面，实际测量受到测量距离的变化而导致其测量误差的增大。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种牺牲阳极电化学性能测试装置，解决核电厂金属结构物牺牲阳极腐蚀电化学性能评价的问题，简化了测试流程，使得牺牲阳极电化学腐蚀试验性能的测试结果更加高效准确。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种牺牲阳极电化学性能测试装置，该装置包括试验容器、阳极测试装置、阴极测试装置和电极定位装置，其中，所述阴极测试装置架空放置于试验容器内部，阳极测试装置和电极定位装置悬置于阴极测试装置中。
8.所述试验容器内部空间底部放置有辅助阴极筒定位支撑架，所述辅助阴极筒定位支撑架上表面设有凹槽。
9.所述试验容器的开口处安装有定位盖板，所述定位盖板上设置有若干贯穿孔，所述定位盖板与试验容器可以通过螺纹或销钉相连接。
10.所述阴极测试装置包括辅助阴极不锈钢圆筒和辅助阴极导线，所述辅助阴极不锈钢圆筒放置于辅助阴极筒定位支撑架上表面的凹槽内，所述辅助阴极不锈钢圆筒连接有辅
助阴极导线。
11.所述辅助阴极导线穿过定位盖板延伸至试验容器外部。
12.所述阳极测试装置包括一体式阳极试样导线、导线预紧螺母、阳极导线定位螺母和试样密封装置，所述一体式阳极试样导贯穿于定位盖板，在定位盖板外侧，一体式阳极试样导线通过导线预紧螺母和阳极导线定位螺母与定位盖板固定连接，一体式阳极试样导线下端连接有试样密封装置。
13.所述试样密封装置包括阳极试样密封上盖和阳极试样密封下盖，所述阳极试样密封上盖和阳极试样密封下盖之间放置有阳极试样。
14.所述阳极试样密封上盖与阳极试样之间设有下密封圈，所述阳极试样密封下盖与阳极试样之间设有上密封圈。
15.所述电极定位装置包括盐桥堵头、盐桥和盐桥固定件，所述盐桥贯穿定位盖板，并通过盐桥固定件固定；盐桥整体呈“j”型，顶端开口，可以通过盐桥堵头封堵，底端密封。
16.所述试验容器呈圆筒状，材料为普通碳钢或不锈钢。
17.所述辅助阴极不锈钢圆筒外壁材料为聚四氟材料。
18.本发明的显著效果在于：本发明所述的一种牺牲阳极电化学性能测试装置，其可以通过定位盖板固定导线电极定位装置，使得测试过程更加稳定，操作更加便捷，并且定位盖板可以减少该装置中溶液的挥发，提高测试准确性，该装置的使用解决了以往电化学实验中悬吊困难的问题，同时克服了实验过程中的干扰因素，使得实验数据的准确性得以提升。同时，该结构设计简单巧妙，功能可靠，操作便捷。
附图说明
19.图1为本发明所述的一种牺牲阳极电化学性能测试装置示意图；
20.图2为图1中牺牲阳极电位测试示意图；
21.图3为图1中牺牲阳极试样封装示意图；
22.图中：1、辅助阴极导线；2、试验容器；3、辅助阴极不锈钢圆筒；4、辅助阴极筒定位支撑架；5、一体式阳极试样导线；6、导线预紧螺母；7、阳极导线定位螺母；8、定位盖板；9、阳极试样密封上盖；10、阳极试样；11、阳极试样密封下盖；12、试样预紧螺母；13、上密封圈；14、下密封圈；15、盐桥堵头；16、盐桥；17、盐桥固定件。
具体实施方式
23.下面结合附图及具体实施例对本发明的作进一步详细说明。
24.如图1～3所示，一种牺牲阳极电化学性能测试装置，包括试验容器2、定位盖板8、阳极测试装置、阴极测试装置和电极定位装置，其中，所述定位盖板8开有贯穿孔洞，并安装在试验容器2的开口处，通过螺纹或销钉与试验容器2相密封连接；试验容器2内部空间底部设有辅助阴极筒定位支撑架4，所述辅助阴极筒定位支撑架4上表面设有凹槽；所述阳极测试装置包括一体式阳极试样导线5、导线预紧螺母6、阳极导线定位螺母7和试样密封装置，所述一体式阳极试样导线5穿过定位盖板8，一体式阳极试样导线5上端通过导线预紧螺母6和阳极导线定位螺母7固定在定位盖板8上，下端通过试样预紧螺母12连接试样密封装置，其中，试样密封装置包括阳极试样密封上盖9和阳极试样密封下盖11，所述阳极试样密封上
盖9和阳极试样密封下盖11之间放置阳极试样10，所述阳极试样密封上盖9与阳极试样10之间设有下密封圈14，所述阳极试样密封下盖11与阳极试样10之间设有上密封圈13；所述阴极测试装置包括辅助阴极导线1和辅助阴极不锈钢圆筒3，所述辅助阴极导线1穿过定位盖板8，与置于辅助阴极筒定位支撑架4凹槽内的辅助阴极不锈钢圆筒3相连接，其中，辅助阴极不锈钢圆筒3的外筒壁采用聚四氟材料制成，筒内可放置溶液。所述电极定位装置包括盐桥堵头15、盐桥16和盐桥固定件17，所述盐桥16贯穿定位盖板8，并通过盐桥固定件17固定；盐桥16整体呈“j”型，顶端开口，可以通过盐桥堵头15封堵，底端密封，且向阳极试样10方向弯曲。