溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置與方法，腐蝕試驗容器內(nèi)密封有腐蝕介質(zhì)和由工作電極、參比電極、輔助電極組成的三電極測試體系，腐蝕試驗容器置于恒溫加熱裝置中；真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由微型真空泵、高精度真空表、三通閥組成，三通閥分別通過接口緊密配合的乳膠管與微型真空泵和腐蝕試驗容器密封連接；三電極測試體系通過三電極導(dǎo)線連接電化學(xué)工作站，電化學(xué)工作站連接計算機(jī)，用于通過內(nèi)嵌軟件數(shù)據(jù)處理后在計算機(jī)上呈現(xiàn)可視化圖形和數(shù)據(jù)。本發(fā)明能較真實地模擬吸收式熱泵和制冷機(jī)中吸收器的實際工況進(jìn)行腐蝕試驗；準(zhǔn)確測量真空度和溶解氧對溴化鋰溶液中管材腐蝕的影響；且控制方便，操作簡單，測量結(jié)果準(zhǔn)確，適應(yīng)不同的試驗條件、適用面較廣。
【專利說明】溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置與方法，尤其是一種模擬吸收式熱泵和制冷機(jī)中溴化鋰溶液的腐蝕試驗裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 吸收式熱泵和制冷機(jī)中溴化鋰溶液對換熱管的腐蝕是設(shè)備失效的主要原因之一。目前，在節(jié)能減排政策的推動下，使用溴化鋰吸收式熱泵和制冷機(jī)的案例迅速增多，隨之而來的管材腐蝕失效事件不斷出現(xiàn)，因此，研究溴化鋰溶液對管材的腐蝕性十分迫切。目前，實驗室試驗主要是通過在溴化鋰溶液中持續(xù)充氮氣趕出溶液中溶解氧的方式來研究溴化鋰的腐蝕性，此種方法不能定量分析溶解氧和真空度對腐蝕性的影響。目前尚缺少與溴化鋰機(jī)組實際運行相同的抽真空方式來定量研究真空度和溶解氧對管材腐蝕性影響的試驗裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠模擬吸收式熱泵和制冷機(jī)實際腐蝕條件，定量分析溴化鋰溶液真空度和溶解氧對管材腐蝕影響的溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置與方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，包括腐蝕試驗容器、恒溫加熱裝置、真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、三電極測試體系、電化學(xué)工作站和計算機(jī)，其特點是:所述腐蝕試驗容器內(nèi)密封有腐蝕介質(zhì)和由輔助電極、工作電極、參比電極組成的三電極測試體系，所述腐蝕試驗容器置于恒溫加熱裝置中；所述真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由微型真空泵、高精度真空表、三通閥組成，三通閥分別通過接口緊密配合的乳膠管與微型真空泵和腐蝕試驗容器密封連接；所述三電極測試體系通過三電極導(dǎo)線連接電化學(xué)工作站，電化學(xué)工作站連接計算機(jī)，用于通過內(nèi)嵌軟件數(shù)據(jù)處理后在計算機(jī)上呈現(xiàn)可視化圖形和數(shù)據(jù)。
[0005]所述試驗容器是一種能夠承受Iatm壓力的四口平底圓形燒瓶，其中三口緊鄰豎直向上；另一防滑口傾斜向上，其中心線與垂線的夾角α大于5°，小于85°，其下緣與液面距離h大于10mm，防滑口內(nèi)設(shè)有一擋液板，防止溶液吸入真空泵，防滑口帶有防滑波紋，波數(shù)≥2。
[0006]所述真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)節(jié)腐蝕試驗容器內(nèi)的絕對壓力≤ IkPa ;所述微型真空泵為防腐蝕隔膜真空泵，極限絕對壓力≤lOmbr，抽氣率≤15L/min ;所述高精度真空表的精度好于等于0.25級。
[0007]所述三電極導(dǎo)線分別穿過三個橡膠塞，三個橡膠塞分別塞入腐蝕試驗容器的三個豎直向上的口中，橡膠塞與工作電極和腐蝕試驗容器口均為圓形緊密配合密封連接。
[0008]一種采用溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
(1)直接測量溴化鋰溶液真空度對管材的腐蝕影響 向所述腐蝕試驗容器中加入溴化鋰溶液后安裝電極，連接并密封好所述的腐蝕試驗裝置；用加熱裝置加熱溴化鋰溶液達(dá)到所需溫度；打開三通閥開關(guān)，啟動所述微型真空泵抽氣到試驗真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥開關(guān)，再關(guān)閉微型真空泵；啟動電化學(xué)工作站開始腐蝕試驗測試；測試完成后先拔掉微型真空泵側(cè)的乳膠管后再打開三通閥開關(guān)以便恢復(fù)試驗容器內(nèi)外壓力平衡，拆卸裝置；
(2 )間接測量溴化鋰溶液溶解氧對管材腐蝕的腐蝕影響
先用腐蝕試驗裝置和溶氧儀測量該溴化鋰溶液真空度與溶氧量的對應(yīng)關(guān)系，然后再做腐蝕試驗，測量真空度與溶氧量的對應(yīng)關(guān)系時，向所述試驗容器中加入溴化鋰溶液；將溶氧儀探頭插入橡膠塞，再插入所述試驗容器的某個電極口中，并浸沒在試驗容器中的溴化鋰溶液中，其余的電極口用橡膠塞封閉，連接并密封好該腐蝕試驗裝置；用加熱裝置加熱溴化鋰溶液達(dá)到所需溫度；打開三通閥開關(guān)，啟動所述微型真空泵抽氣到試驗真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥開關(guān)，再關(guān)閉微型真空泵；啟動溶氧儀測量溶氧量；測試完成后先拔掉微型真空泵側(cè)的乳膠管后再打開三通閥開關(guān)以便恢復(fù)試驗容器內(nèi)外壓力平衡，拆卸裝置。
[0009]綜上所述，本發(fā)明的有益效果:能較真實地模擬吸收式熱泵和制冷機(jī)中吸收器的實際工況進(jìn)行腐蝕試驗；準(zhǔn)確測量真空度和溶解氧對溴化鋰溶液中管材腐蝕的影響；且控制方便，操作簡單，測量結(jié)果準(zhǔn)確，適應(yīng)不同的試驗條件、適用面較廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是溴化鋰腐蝕試驗容器的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]參照圖1與圖2，一種溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，包括腐蝕試驗容器9、恒溫加熱裝置7、真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、三電極測試體系、電化學(xué)工作站2、計算機(jī)I。
腐蝕試驗容器9內(nèi)密封有腐蝕介質(zhì)和由輔助電極3、工作電極4、參比電極5組成的三電極測試體系，并置于恒溫加熱裝置7中；真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由微型真空泵13、高精度真空表12、三通閥11組成，三通閥11分別通過接口緊密配合的乳膠管10與微型真空泵13和腐蝕試驗容器密封連接；三電極測試體系通過三電極導(dǎo)線連接電化學(xué)工作站2，電化學(xué)工作站2連接計算機(jī)1，用于通過內(nèi)嵌軟件數(shù)據(jù)處理后在計算機(jī)I上呈現(xiàn)可視化圖形和數(shù)據(jù)。
[0012]腐蝕試驗容器9如附圖2是一種定制的能夠承受Iatm壓力的四口平底圓形燒瓶，其中三口緊鄰豎直向上；另一防滑口傾斜向上，其中心線與垂線的夾角α大于5°，小于85°，其下緣與液面距離h大于10mm，并有一擋液板14，防止溶液吸入真空泵，防滑口帶有防滑波紋，波數(shù)> 2 ;整個腐蝕試驗容器置于恒溫加熱裝置7中的墊片6上。
[0013]真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括微型真空泵13、高精度真空表12和帶有防滑紋的三通閥11，并通過緊密配合的乳膠管10密封連接到試驗容器9的防滑口處，可連續(xù)調(diào)節(jié)容器內(nèi)壓力，絕對壓力< lkpa。微型真空泵采用防腐蝕隔膜真空泵，極限絕對壓力< lOmbr，抽氣率< 15L/min ;高精度真空表的精度好于等于0.25級。
[0014]輔助電極3、工作電極4、參比電極5三個電極分別穿過橡膠塞8浸泡在溴化鋰溶液中；橡膠塞與電極和容器口均為圓形緊密配合，從而達(dá)到密封效果；輔助電極3、工作電極4、參比電極5的三根導(dǎo)線分別連接到電化學(xué)工作站2上。
[0015]采用溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置的試驗方法
(I)測量溴化鋰溶液真空度對管材的腐蝕影響試驗時，把裝有溴化鋰溶液和電極的腐蝕試驗容器9置于恒溫加熱裝置7中，待溴化鋰溶液溫度達(dá)到規(guī)定溫度后連接并密封好所有接口 ；打開三通閥11開關(guān)，啟動微型真空泵13 ;高精度真空表12顯示達(dá)到規(guī)定真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥11開關(guān)；通過計算機(jī)I和電化學(xué)工作站2完成測試后，先拔掉微型真空泵13的乳膠管10后再打開三通閥開關(guān)，防止微型真空泵13雜質(zhì)倒吸入腐蝕試驗容器9中。
[0016](2)溴化鋰溶液溶解氧對管材的腐蝕影響是間接測量的，先通過該試驗裝置測量溴化鋰溶液溶解氧與真空度的關(guān)系后再做腐蝕試驗，即通過溴化鋰溶液真空度對腐蝕影響和真空度與溶解氧關(guān)系兩組試驗測定溴化鋰溶液溶解氧對管材的腐蝕性影響。
[0017]真空度與溶解氧關(guān)系的測量方法類同溴化鋰溶液真空度對管材的腐蝕試驗，即:向腐蝕試驗容器9中加入溴化鋰溶液；將溶氧儀探頭插入橡膠塞，再插入腐蝕試驗容器9的某個電極口中，并浸沒在腐蝕試驗容器9中的溴化鋰溶液中，其余的電極口用橡膠塞封閉，連接并密封好該試驗裝置；當(dāng)加熱裝置7中溴化鋰溶液達(dá)到所需溫度，打開三通閥11開關(guān)，啟動所述微型真空泵13抽氣到規(guī)定真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥11開關(guān)，再關(guān)閉微型真空泵13 ;啟動溶氧儀測量溶氧量；測試完成后先拔掉微型真空泵側(cè)的乳膠管10后再打開三通閥11開關(guān)以便恢復(fù)腐蝕試驗容器9內(nèi)外壓力平衡，拆卸裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，包括腐蝕試驗容器(9)、恒溫加熱裝置(7)、真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、三電極測試體系、電化學(xué)工作站(2)、計算機(jī)(1)，其特征在于:所述腐蝕試驗容器(9)內(nèi)密封有腐蝕介質(zhì)和由輔助電極(3)、工作電極(4)、參比電極(5)組成的三電極測試體系，所述腐蝕試驗容器(9)置于恒溫加熱裝置(7)中；所述真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由微型真空泵(13)、高精度真空表(12)、三通閥(11)組成，三通閥(11)分別通過接口緊密配合的乳膠管(10)與微型真空泵(13)和腐蝕試驗容器(9)密封連接；所述三電極測試體系通過三電極導(dǎo)線連接電化學(xué)工作站(2)，電化學(xué)工作站(2)連接計算機(jī)(1)，用于通過內(nèi)嵌軟件數(shù)據(jù)處理后在計算機(jī)上呈現(xiàn)可視化圖形和數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，其特征在于:所述試驗容器(9)是一種能夠承受Iatm壓力的四口平底圓形燒瓶，其中三口緊鄰豎直向上；另一防滑口傾斜向上，其中心線與垂線的夾角α大于5°，小于85°，其下緣與液面距離h大于10mm，防滑口內(nèi)設(shè)有一擋液板(14)，防止溶液吸入真空泵，防滑口帶有防滑波紋，波數(shù)> 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，其特征在于:所述真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)節(jié)腐蝕試驗容器(9)內(nèi)的絕對壓力< IkPa;所述微型真空泵(13)為防腐蝕隔膜真空泵，極限絕對壓力≤lOmbr，抽氣率≤15L/min ;所述高精度真空表(12)的精度好于等于0.25級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置，其特征在于:所述三電極導(dǎo)線分別穿過三個橡膠塞，三個橡膠塞分別塞入腐蝕試驗容器(9)的三個豎直向上的口中，橡膠塞與三電極和腐蝕試驗容器(9) 口均為圓形緊密配合密封連接。
5.一種權(quán)利要求1至4 的任一項所述的采用溴化鋰溶液對管材的腐蝕試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)直接測量溴化鋰溶液真空度對管材的腐蝕影響 向所述腐蝕試驗容器(9)中加入溴化鋰溶液后安裝電極，連接并密封好所述的腐蝕試驗裝置；用恒溫加熱裝置(7)加熱溴化鋰溶液達(dá)到所需溫度；打開三通閥開關(guān)，啟動所述微型真空泵(13)抽氣到試驗真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥(11)開關(guān)，再關(guān)閉微型真空泵(13);啟動電化學(xué)工作站(2)開始腐蝕試驗測試；測試完成后先拔掉微型真空泵側(cè)的乳膠管(10)后再打開三通閥(11)開關(guān)以便恢復(fù)腐蝕試驗容器(9)內(nèi)外壓力平衡，拆卸裝置； (2)間接測量溴化鋰溶液溶解氧對管材腐蝕的腐蝕影響 先用該腐蝕試驗裝置和溶氧儀測量溴化鋰溶液真空度與溶氧量的對應(yīng)關(guān)系，然后再做腐蝕試驗，測量真空度與溶氧量的對應(yīng)關(guān)系時，向所述腐蝕試驗容器(9)中加入溴化鋰溶液；將溶氧儀探頭插入橡膠塞，再插入所述腐蝕試驗容器(9)的其中一個電極口中，并浸沒在試驗容器(9)中的溴化鋰溶液中，其余的電極口用橡膠塞封閉，連接并密封好該腐蝕試驗裝置；用恒溫加熱裝置(7)加熱溴化鋰溶液達(dá)到所需溫度；打開三通閥(11)開關(guān)，啟動所述微型真空泵(13)抽氣到試驗真空度后關(guān)閉微型真空泵側(cè)的三通閥(11)開關(guān)，再關(guān)閉微型真空泵；啟動溶氧儀測量溶氧量；測試完成后先拔掉微型真空泵側(cè)的乳膠管(10)后再打開三通閥(11)開關(guān)以便恢復(fù)腐蝕試驗容器(9)內(nèi)外壓力平衡，拆卸裝置。
【文檔編號】G01N17/00GK103900946SQ201410122893
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月30日
【發(fā)明者】劉世宏, 梁磊, 張建良, 趙陽, 潘逸瓊 申請人:上海電力學(xué)院