檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的模擬試驗(yàn)裝置和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料腐蝕檢測領(lǐng)域，特別涉及一種檢測原油船貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的模擬試驗(yàn)裝置和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油船的貨油艙是運(yùn)載原油的主要載體。原油運(yùn)輸時(shí)，白天陽光直射外甲板，使艙內(nèi)溫度快速升高，夜晚氣溫降低，艙內(nèi)溫度也隨之下降，使貨油艙上甲板溫度呈周期性高低交替變化。在此過程中，艙體內(nèi)形成的包含h2s、SO2和水蒸氣等組分復(fù)雜的氣體溫度變化不大。因此，上甲板的下表面在高溫時(shí)處于干燥狀態(tài)，低溫時(shí)因水蒸氣凝結(jié)處于潮濕狀態(tài)，上甲板下表面在這種環(huán)境中發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕，給油船安全運(yùn)輸造成極大隱患。因此，研制符合油船貨油艙上甲板鋼腐蝕機(jī)理的腐蝕檢測設(shè)備意義重大。油船貨油艙上甲板鋼服役環(huán)境非常復(fù)雜，使用的腐蝕檢測設(shè)備必須符合其服役狀態(tài)下的反應(yīng)機(jī)理，并使試驗(yàn)環(huán)境盡量接近實(shí)際服役環(huán)境。這就要求試驗(yàn)設(shè)備能提供復(fù)雜的氣體氛圍，并符合試樣受頂部傳熱控溫、底面單面腐蝕且腐蝕表面處于周期性干濕交替狀態(tài)的特點(diǎn)，另外，設(shè)備應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)試樣溫度、氣體中水蒸汽含量和水蒸氣溫度的高精度控制，并使試驗(yàn)環(huán)境更接近實(shí)際情況，以便使腐蝕檢結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0003]中國發(fā)明專利申請(qǐng)N0.201210449480.0 (公開號(hào)CN102928331A)，名稱為“一種評(píng)價(jià)原油油船貨油艙上甲板用鋼腐蝕性能的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”，以及中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)N0.201420307842.7，名稱為“一種甲板用鋼耐蝕性快速試驗(yàn)裝置”均公開了一種貨油艙上甲板用鋼腐蝕性能的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其共同特征為:其反應(yīng)系統(tǒng)由反應(yīng)釜和恒溫水浴箱組成，反應(yīng)釜底部浸泡恒溫水浴箱內(nèi)的水中，而反應(yīng)釜中部和上部直接暴露在空氣中。通過恒溫水浴箱控制反應(yīng)釜內(nèi)蒸餾水溫度，其目的是接控制釜內(nèi)水蒸氣含量和溫度。這種方法存在以下不足:第一，這種控溫方式屬于通過恒溫水浴箱中的水間接控溫，能耗較大且溫度控制不靈敏；第二，蒸餾水溫度不僅受到釜體外水的溫度影響，還會(huì)受釜內(nèi)氣體溫度影響，恒溫水浴箱的溫度是恒定的，而釜內(nèi)氣體溫度是變化的，因此這種方法無法實(shí)現(xiàn)蒸餾水溫度的精確控制，從而影響釜內(nèi)水蒸氣的含量；第三，由于反應(yīng)釜中部和上部直接暴露在空氣中，釜內(nèi)水蒸氣溫度還受到實(shí)驗(yàn)室溫度影響，因此這種方法也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸餾水溫度的準(zhǔn)確控制。因此，這種方法導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確性和穩(wěn)定性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、能耗小、溫控靈敏、操作方便的檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的試驗(yàn)裝置及其使用方法。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的模擬試驗(yàn)裝置，其包括反應(yīng)釜、容納反應(yīng)釜的外箱體5、氣體控制單元、外箱體控溫單元、循環(huán)水控溫單元、試樣調(diào)溫控溫單元和智控單元17 ；
[0007]所述反應(yīng)釜包括釜體14和釜蓋13，二者可實(shí)現(xiàn)氣體密封，釜體14盛裝循環(huán)水，由循環(huán)水控溫單元進(jìn)行調(diào)控；釜蓋13的底面有用于安裝試樣的試樣安裝槽12，試樣由試樣調(diào)溫控溫單元進(jìn)行調(diào)控；反應(yīng)釜內(nèi)部為可調(diào)控的氣體環(huán)境，由氣體控制單元進(jìn)行調(diào)控。
[0008]所述氣體控制單元包括氣源1、氣體流量控制器3、混氣器4、氣路2、導(dǎo)氣管11及尾氣處理器18 ;其中，氣源I與氣體流量控制器3、混氣器4通過氣路2依次連接，并穿過外箱體5連接到反應(yīng)釜的釜蓋13的進(jìn)氣接口 ；所述進(jìn)氣接口連接導(dǎo)氣管11 ;反應(yīng)釜的釜蓋13的出氣接口通過氣路2與尾氣處理器18連接。
[0009]所述外箱體控溫單元包括外箱體測溫探頭7和外箱體控溫元件6，所述外箱體測溫探頭7布置在外箱體5內(nèi)部中部，其導(dǎo)線穿過外箱體5與智控單元17相連；外箱體控溫元件6布置在外箱體5頂部，其導(dǎo)線與智控單元17相連。
[0010]所述循環(huán)水控溫單元包括控溫水循環(huán)器16、水管15、釜底控溫元件10和蒸餾水測溫探頭9 ;所述控溫水循環(huán)器16通過水管15穿過外箱體5與釜蓋13連通；釜底控溫元件10布置在釜體14底部，其導(dǎo)線穿過外箱體5與智控單元17相連；所述蒸餾水測溫探頭9布置在釜體14的蒸餾水中，其導(dǎo)線穿過外箱體5和釜蓋13與智控單元17相連。
[0011]所述試樣調(diào)溫控溫單元包括試樣測溫探頭8和試樣調(diào)溫板；所述試樣測溫探頭8布置在試樣安裝槽12中，并與試樣相接觸；所述試樣調(diào)溫板布置在試樣安裝槽12中。
[0012]釜蓋13的中部設(shè)有進(jìn)氣接口和出氣接口。
[0013]導(dǎo)氣管11的出口端位于釜體14的蒸餾水液面下。
[0014]所述氣源I提供多種試驗(yàn)用反應(yīng)氣體，所述氣體流量控制器3控制反應(yīng)氣體流量，所述混氣器4使反應(yīng)氣體充分混合均勻并避免反應(yīng)釜液體倒吸。
[0015]氣路管路用材料為不與試驗(yàn)用反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)。
[0016]所述尾氣處理器18用于吸收尾氣中的硫化氫和二氧化硫。
[0017]所述智控單元17根據(jù)各探頭測得的溫度信息分別控制外箱體控溫元件6、釜底控溫元件10、控溫水循環(huán)器16和試樣調(diào)溫板的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水溫度周期性高低交替變化控制，實(shí)現(xiàn)釜內(nèi)蒸餾水溫度和外箱體5環(huán)境溫度的精確控制。
[0018]一種所述檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的試驗(yàn)裝置的使用方法，它包括如下步驟:
[0019]A、將試樣安裝到釜蓋13的試樣安裝槽12，在反應(yīng)釜中添加蒸餾水，確保導(dǎo)氣管11下端和蒸餾水測溫探頭9測溫端在水面下；
[0020]B、將釜蓋13與釜體14連接安裝，連接氣體控制單元后檢查裝置的密閉性；
[0021]C、通過智控單元17設(shè)置各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)，依次開啟氣源、氣體流量計(jì)，開始試驗(yàn)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，能耗小，溫控靈敏，操作方便；其裝置運(yùn)行原理與實(shí)際服役環(huán)境一致，能夠提供復(fù)雜的氣體氛圍，并符合試樣受頂部傳熱控溫、底面單面腐蝕且腐蝕表面處于周期性干濕交替狀態(tài)的特點(diǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)試樣溫度、氣體中水蒸汽含量和水蒸氣溫度的高精度控制，溫控靈敏，腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]【主要組件符號(hào)說明】
[0026]I氣源
[0027]2氣路
[0028]3氣體流量控制器
[0029]4混氣器
[0030]5外箱體
[0031]6外箱體控溫元件
[0032]7外箱體測溫探頭
[0033]8試樣測溫探頭
[0034]9蒸餾水測溫探頭
[0035]10釜底控溫元件
[0036]11導(dǎo)氣管
[0037]12試樣安裝槽
[0038]13釜蓋
[0039]14 釜體
[0040]15水管
[0041]16控溫水循環(huán)器
[0042]17智控單元
[0043]18尾氣處理器
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0045]圖1為本發(fā)明的檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]本發(fā)明的檢測貨油艙上甲板鋼耐腐蝕性的試驗(yàn)裝置包括反應(yīng)釜、外箱體5、氣體控制單元、外箱體控溫單元、循環(huán)水控溫單元、試樣控溫單元和智控單元17。
[0047]所述反應(yīng)藎包括藎體14和藎蓋13，藎體14可盛裝蒸飽水，藎蓋13的底面有用于安裝試樣的試樣安裝槽12 ;釜蓋13的中部設(shè)有進(jìn)氣接口和出氣接口。
[0048]所述外箱體5內(nèi)部容納反應(yīng)釜