不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性测试方法和测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种脱硝装置中不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性的测试方法和测试装置。
【背景技术】
[0002]20世纪70年代以来，N0X的大气污染问题已被日益重视，NO x是一种主要的大气污染物，能够形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏大气臭氧层。目前，石化行业中多数脱硝装置中大多采用臭氧氧化脱硝方法。臭氧氧化脱硝方法是利用臭氧氧化实现烟气中勵夂的脱除，臭氧氧化反应产物为无害的
[0003]02，自身也可以分解为02，且在脱硝过程中未引入其他杂质，N0氧化后的产物Ν0χ(Χ > 1)大多溶于水，便于吸收和处理。随着国家对石化厂污染物排放的要求越来越严格，脱硫脱硝已成为烟气污染物控制技术的发展趋势。
[0004]臭氧是一种极其不稳定的物质，氧化性极强，能氧化腐蚀各种钛合金材料。烟气脱硝装置中，等离子体发生器产生的臭氧在与烟气混合反应前经过钛合金的金属管道，因此开展不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性研究对脱硝装置的安全运行具有重要意义。
[0005]目前暂无臭氧对钛合金腐蚀性的测试方法，因此无法准确评估脱硝装置中臭氧对钛合金管道的腐蚀性。本专利采用的测试方法可以准确评估不同臭氧浓度对钛合金的腐蚀性，并采用扫面电镜表征钛合金腐蚀前后的微观形貌，这样不仅能准确评估，还能进一步观察钛合金表面的微观结构变化，能准确反应出臭氧对钛合金材料的腐蚀特性。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性测试方法和测试装置，采用该测试方法可以准确评估臭氧对钛合金材料的腐蚀性，其测试的臭氧浓度范围广，测试过程的温度能够精确控制，可模拟脱硝装置内的气氛与环境，并采取扫面电镜表征钛合金腐蚀前后的微观形貌。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性的测试装置，其包括:氧气钢瓶、臭氧发生器、恒温水浴装置和玻璃瓶；
[0008]所述氧气钢瓶与臭氧发生器相连接，为臭氧发生器提供氧气；
[0009]所述臭氧发生器与恒温水浴装置中的玻璃瓶相连接，将臭氧输送到玻璃瓶中。
[0010]其中，所述氧气钢瓶用于提供产生臭氧的原料；所述臭氧发生器根据需要用于产生不同浓度的臭氧；所述恒温水浴装置用于提供模拟脱硝装置内的环境温度；所述玻璃瓶用于模拟脱硝装置，在其内部悬挂不同型号的钛合金材料，在玻璃瓶内盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸气环境，模拟脱硝装置内的湿度环境。
[0011]本发明还提供了采用上述测试装置进行不同臭氧浓度下钛合金腐蚀测试方法，其包括:
[0012]第一步，钛合金材料的处理；
[0013]第二步，采用恒温水浴装置和玻璃瓶模拟脱硝装置的内部温度环境和湿度环境；
[0014]第三步，打开氧气瓶输送氧气；
[0015]第四步，打开臭氧发生器电源，对臭氧发生器进行预热30分钟；
[0016]第五步，使用臭氧发生器生成臭氧；
[0017]第六步，将臭氧通入玻璃瓶中，腐蚀钛合金材料；
[0018]第七步，测试钛合金材料的腐蚀情况；
[0019]第八步，腐蚀率计算。
[0020]其中，所述第一步具体为用120目的砂子将钛合金片擦亮，再用超声波浴中的乙醇清洗残留的砂粒，并用丙酮去除油渍后称量钛合金试样的重量，误差在±0.0002克，将已经处理好的钛合金挂片用无突出的聚四氟乙烯线固定好。
[0021]其中，所述第二步具体为打开恒温水浴电源对水浴内的玻璃瓶进行加热，使玻璃瓶内钛合金材料所处的温度环境接近脱硝装置内部的温度环境，温度波动为设定温度±1。。。
[0022]其中，所述第三步具体为打开氧气钢瓶，氧气钢瓶的出口连着氧气减压阀，氧气钢瓶通过减压阀减压后提供臭氧发生器所需的氧气流量，一定流量的氧气依次通过臭氧发生器和恒温水浴内的玻璃瓶。
[0023]其中，所述第五步具体为调节臭氧发生器电流，使臭氧发生器产生不同浓度的臭氧，臭氧浓度的控制可以依照臭氧发生器说明书电流与臭氧浓度的关系曲线。
[0024]其中，所述第六步具体为，一定浓度的臭氧以一定的流量通入恒温水浴内的玻璃瓶，考察脱硝装置环境下臭氧对钛合金材料的腐蚀性。
[0025]其中，所述第七步具体为，待一定浓度的臭氧通入玻璃瓶7X24小时以后，取出玻璃瓶内的钛合金材料，用扫描电镜观察臭氧腐蚀后钛合金材料的表面形貌，对比钛合金材料腐蚀前后的表面形貌的微观变化。
[0026]其中，所述第八步具体为，试验完成后，对钛合金试样进行清洗。用毛刷将钛合金挂片刷洗干净，对用机械方法无法清除的残留物可用抑制性酸清洗，最后用酒精或丙酮超声波清洗干燥后，称量钛合金试样的重量，计算腐蚀率。
[0027]本发明的有益效果:
[0028]目前暂无臭氧对钛合金腐蚀性的测试方法，因此无法准确评估脱硝装置中臭氧对钛合金管道的腐蚀性。本发明采用的不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性测试方法可以准确评估不同臭氧浓度对钛合金的腐蚀性，并采用扫面电镜表征钛合金腐蚀前后的微观形貌，这样不仅能准确评估，还能进一步观察钛合金表面的微观结构变化，能准确反应出臭氧对钛合金材料的腐蚀特性。
【附图说明】
[0029]图1-测试装置示意图。
【具体实施方式】
[0030]本发明提供了一种不同臭氧浓度下钛合金腐蚀性的测试装置，其包括:氧气钢瓶、臭氧发生器、恒温水浴装置和玻璃瓶；
[0031]所述氧气钢瓶与臭氧发生器相连接，为臭氧发生器提供氧气；
[0032]所述臭氧发生器与恒温水浴装置中的玻璃瓶相连接，将臭氧输送到玻璃瓶中。
[0033]所述氧气钢瓶用于提供产生臭氧的原料；所述臭氧发生器根据需要用于产生不同浓度的臭氧；所述恒温水浴装置用于提供模拟脱硝装置内的环境温度；所述玻璃瓶用于模拟脱硝装置，在其内部悬挂不同型号的钛合金材料，在玻璃瓶内盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸气环境，模拟脱硝装置内的湿度环境。
[0034]所述氧气钢瓶的出口连着氧气减压阀，氧气钢瓶通过减压阀减压后为臭氧发生器提供所需要流量的氧气。
[0035]所述臭氧发生器的发生原理是介质阻挡放电法，额定臭氧浓度为10?50mg/L，额定功率80W，额定臭氧产量10g/h。
[0036]所述恒温水浴装置的温度控制在0?80°C。
[0037]本发明还提供了采用上述测试装置进行不同臭氧浓度下钛合金腐蚀测试方法，其包括:
[0038]第一步，钛合金材料的处理；
[0039]第二步，采用恒温水浴装置和玻璃瓶模拟脱硝装置的内部温度环境和湿度环境；
[0040]第三步，打开氧气瓶输送氧气；
[0041]第四步，打开臭氧发生器电源，对臭氧发生器进行预热30分钟；
[0042]第五步，使用臭氧发生器生成臭氧；
[0043]第六步，将臭氧通入玻璃瓶中，腐蚀钛合金材料；
[0044]第七步，测试钛合金材料的腐蚀情况；
[0045]第八步，腐蚀率计算。
[0046]所述第一步具体为用120目的砂子将钛合金片擦亮，再用超声波浴中的乙醇清洗残留的砂粒，并用丙酮去除油渍后称量钛合金试样的重量，误差在±0.0002克，将已经处理好的钛合金挂片用无突出的聚四氟乙烯线固定好。
[0047]所述第二步具体为打开恒温水浴电源对水浴内的玻璃瓶进行加热，使玻璃瓶内钛合金材料所处的温度环境接近脱硝装置内部的温度环境，温度波动为设定温度± 1°C。
[0048]所述第三步具体为打开氧气钢瓶，氧气钢瓶的出口连着氧气减压阀，氧气钢瓶通过减压阀减压后提供臭氧发生器所需的氧气流量，一定流量的氧气依次通过臭氧发生器和恒温水浴内的玻璃瓶。
[0049]所述第五步具体为调节臭氧发生器电流，使臭氧发生器产生不同浓度的臭氧，臭氧浓度的控制可以依照臭氧发生器说明书电流与臭氧浓