專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于腐蝕試驗(yàn)技術(shù)，具體涉及一種低揮發(fā)的新型腐蝕試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在需要使用各種高溫酸性或堿性介質(zhì)的工程環(huán)境中，設(shè)備所采用的結(jié)構(gòu)材料必須 對(duì)這些介質(zhì)具有足夠的抗腐蝕性能(要求腐蝕速率不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的指標(biāo))，為此需要 進(jìn)行有關(guān)的強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)。但是目前用于均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等通用 腐蝕試驗(yàn)裝置由于對(duì)因高溫所產(chǎn)生的逃逸蒸汽的冷卻能力不夠大，這樣腐蝕試驗(yàn)所用溶液 的揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)溶液的成分發(fā)生變化，從而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，使得由其計(jì)算得到的 腐蝕速率的可靠性下降；同時(shí)揮發(fā)出來(lái)的具有酸性或堿性等剌激性的氣體也會(huì)對(duì)試驗(yàn)人員 的健康有危害作用。 此外，由于加熱而產(chǎn)生的蒸汽在冷凝后形成的液體(即回流液)有可能含有較多 的腐蝕介質(zhì)，且活化程度也較高，這樣滴落在有關(guān)設(shè)備上引起的腐蝕現(xiàn)象具有更為嚴(yán)峻的 環(huán)境，因此除了各種常規(guī)腐蝕試驗(yàn)外，設(shè)計(jì)上往往還要求進(jìn)行在這種回流條件下的腐蝕試 驗(yàn)(即回流腐蝕試驗(yàn))，來(lái)提供這方面的腐蝕數(shù)據(jù)。目前回流腐蝕試驗(yàn)還未形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而通用的腐蝕試驗(yàn)的裝置所產(chǎn)生的蒸汽量極少，冷凝后只有緩慢滴落的液滴，不 能形成所需的連續(xù)而穩(wěn)定的回流液。 Jounal of Nuclear Materials. 203(1993)73-82公開(kāi)了 U. KamachiMudali， R. K. Dayal禾口 J. B. Guanmoorthy的名為Corrosion studies on materials ofconstruction for spent r印rocessing plant equipment的文章，這篇文章研究了包括核級(jí)304L不銹鋼 在內(nèi)的很多金屬材料的焊接件在硝酸介質(zhì)內(nèi)的抗腐蝕性能，并提到了腐蝕試驗(yàn)所用的腐蝕 裝置，它是用一個(gè)錐形玻璃瓶盛裝試驗(yàn)液體，試驗(yàn)樣品直接懸掛在試驗(yàn)液體中。錐形燒瓶上 面套有一個(gè)裝滿(mǎn)冷卻水的橢球型容器，用來(lái)冷卻回收沸騰試驗(yàn)溶液的蒸汽。該裝置有冷卻 水不能循環(huán)和不能形成回流液體等不足之處。 現(xiàn)有的市面上的蒸汽冷卻裝置通常有兩種結(jié)構(gòu)，一種是如附圖1所示的串球形 的，串球管1外通冷卻水，蒸汽在串球管1中上升，被冷卻冷凝下來(lái)，但這種冷卻管道的缺點(diǎn) 是蒸汽很容易穿過(guò)管道逃逸；另一種是如圖2所示的螺旋管5，蒸汽難逃逸，但是冷凝后的 液體回流阻力很大，不能形成穩(wěn)定的回流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種腐蝕液揮發(fā)少的腐蝕試驗(yàn)裝置。
本發(fā)明的另一 目的在于提供一種能夠形成穩(wěn)定回流的腐蝕試驗(yàn)裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，包括燒瓶、安裝于燒瓶上的冷卻內(nèi)管、冷卻內(nèi)管外的 冷卻外管，冷卻外管上部和下部分別設(shè)有冷卻水出口管和冷卻水進(jìn)口管，所述的冷卻內(nèi)管 包括下部的串球管和上部的螺旋管，串球管和螺旋管連通，串球管底部管壁與冷卻外管連
3在一起，螺旋管頂部管壁與冷卻外管連在一起。 上述技術(shù)方案所述的冷卻外管底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形集液槽，集液槽底部連接有一 個(gè)導(dǎo)流管。 上述技術(shù)方案所述導(dǎo)流管的導(dǎo)流口的截面與水平面垂直。 上述技術(shù)方案所述的螺旋管頂部放置有一個(gè)直徑略大于螺旋管管口內(nèi)徑的玻璃
球，冷卻外管管口設(shè)置有一個(gè)空心管塞。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 1、冷卻內(nèi)管采用下段為串球形、上段為螺旋形的復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，既能克服在純串 球形的冷卻內(nèi)管中蒸汽直接上升而易逃逸的缺點(diǎn)，又能克服在純螺旋形的冷卻內(nèi)管中冷凝 液體被加熱所形成的蒸汽頂住而不能流下的缺點(diǎn)，大部分蒸汽在串球管內(nèi)冷卻并無(wú)障礙的 回流，未冷凝的蒸汽在螺旋管中繼續(xù)冷凝，大大減少了逃逸。 2、通過(guò)在冷卻外管底部設(shè)環(huán)形集液槽，使得回流的冷凝液體集中回流，其下方有 一個(gè)導(dǎo)流口截面與水平面垂直的導(dǎo)流管，可以減少表面張力對(duì)液體回流造成的影響，有助 于形成穩(wěn)定的回流液體。 3、在螺旋管頂部管口放置有玻璃球，逃逸出螺旋管的微量蒸汽能被玻璃球進(jìn)一步 冷卻，玻璃球上方的空心管塞灌裝有冷卻液體，可以對(duì)仍未被冷卻的微量殘余蒸汽進(jìn)行冷 卻。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中串球式冷卻套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中螺旋式冷卻套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的一種腐蝕試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1、串球管；2、冷卻外管；3、冷卻水出口管；4、冷卻水進(jìn)口管；5、螺旋管；6、玻 璃球；7、空心管塞；8、集液槽；9、導(dǎo)流管；10、燒瓶。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示的一種低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，包括錐形燒瓶10、安裝于燒瓶10上的 由下部為串球管1和上部為螺旋管5組成的冷卻內(nèi)管、冷卻內(nèi)管外的冷卻外管2，冷卻外管 2上部和下部分別設(shè)有冷卻水出口管3和冷卻水進(jìn)口管4，冷卻內(nèi)管的串球管1和螺旋管5 連通，串球管1底部管壁與冷卻外管2連在一起，螺旋管5頂部管壁與冷卻外管2連在一 起；螺旋管5頂部管口放置有一個(gè)空心玻璃球6，空心玻璃球6上部設(shè)置有一個(gè)試管形空心 管塞7，冷卻外管2略高于螺旋管5，以保證空心管塞7能塞入冷卻外管2 ;冷卻外管2底部 內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形集液槽8，集液槽8由一個(gè)與冷卻外管2連接的環(huán)形直角折板形成，集液槽 8底部連接一個(gè)導(dǎo)流管9，其導(dǎo)流口截面與水平面垂直。在加工時(shí)，冷卻外管2、冷卻內(nèi)管和 集液槽8是做成一體的。 上述低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置的使用方法如下 試驗(yàn)時(shí)，將待檢材料放入燒杯IO，加入腐蝕液，裝上由下部為串球管1和上部為螺 旋管5組成一體的冷卻內(nèi)管和冷卻外管2，在空心玻璃球6和空心管塞7中加入冷卻水；將 玻璃球6放在螺旋管5的管口 ，將管塞7放入冷卻外管2管口 。通過(guò)冷卻水進(jìn)口管4向冷卻內(nèi)管和冷卻外管2間的環(huán)形空隙加入冷卻水，并由冷卻水出口管3形成循環(huán)；對(duì)燒瓶10 加熱，進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)。 腐蝕液開(kāi)始蒸發(fā)后，蒸汽由燒瓶10 口依次進(jìn)入串球管1和螺旋管5，基本被冷卻， 冷卻后的回流液沿著螺旋管5和串球管1管壁下流到集液槽8，在集液槽8內(nèi)匯集后通過(guò)導(dǎo) 流管9回流到燒瓶10。少量未能在螺旋管5內(nèi)冷卻的蒸汽在接觸到螺旋管5管口的玻璃 球6，可以被玻璃球6冷卻。由于玻璃球6上面的裝有冷卻水的管塞7能對(duì)玻璃球6進(jìn)行冷 卻，因而冷卻蒸汽后升溫的玻璃球6也能得到冷卻。
玻璃球6也可以做成實(shí)心的。 在0. 3 6mo1硝酸溶液及其添加了鉻、釕和鈾酰離子的試驗(yàn)溶液中，利用該裝置 對(duì)不銹鋼(包括0Crl8Ni9Ti、00Crl7Nil4Mo2、000Cr25Ni20)、鋯合金(包括Zr-4、鋯鉿合 金)和鈦合金(包括TA2、Ti-5X Ta、Ti-2% A1-2. 5% Zr)等試樣進(jìn)行了腐蝕試驗(yàn)，腐蝕條 件為沸騰狀態(tài)以及非沸騰狀態(tài)，腐蝕試驗(yàn)時(shí)間最短為16天，最長(zhǎng)為125天。試驗(yàn)結(jié)果表明 完全達(dá)到了上述的發(fā)明效果。
權(quán)利要求
一種低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，包括燒瓶(10)、安裝于燒瓶(10)上的冷卻內(nèi)管、冷卻內(nèi)管外的冷卻外管(2)，冷卻外管(2)上部和下部分別設(shè)有冷卻水出口管(3)和冷卻水進(jìn)口管(4)，其特征在于所述的冷卻內(nèi)管包括下部的串球管(1)和上部的螺旋管(5)，串球管(1)和螺旋管(5)連通，串球管(1)底部管壁與冷卻外管(2)連在一起，螺旋管(5)頂部管壁與冷卻外管(2)連在一起。
2. 如權(quán)利要求l所述的低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的冷卻外管(2)的 底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形集液槽(8)，集液槽(8)的底部連接有一個(gè)導(dǎo)流管(9)。
3. 如權(quán)利要求2所述的低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于所述導(dǎo)流管(9)的導(dǎo)流 口的截面與水平面垂直。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的螺旋管 (5)頂部放置有一個(gè)直徑略大于螺旋管(5)管口內(nèi)徑的玻璃球(6)，冷卻外管(2)管口設(shè)置 有一個(gè)空心管塞(7)。
全文摘要
本發(fā)明屬于腐蝕試驗(yàn)技術(shù)，具體公開(kāi)了一種低揮發(fā)的腐蝕試驗(yàn)裝置，它包括燒瓶、安裝于燒瓶口的冷卻內(nèi)管、冷卻內(nèi)管外的冷卻外管，冷卻外管上部和下部分別設(shè)有冷卻水出口管和冷卻水進(jìn)口管，所述的冷卻內(nèi)管包括下部的串球管和上部的螺旋管，串球管和螺旋管連通，串球管底部管壁與冷卻外管連在一起，螺旋管頂部管壁與冷卻外管連在一起。冷卻外管底部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形集液槽，集液槽底部連接有一個(gè)其導(dǎo)流口截面與水平面垂直的導(dǎo)流管。螺旋管頂部放置有一個(gè)直徑略大于螺旋管管口內(nèi)徑的玻璃球，冷卻外管管口設(shè)置有一個(gè)空心管塞。本發(fā)明能夠保證在腐蝕試驗(yàn)中試驗(yàn)溶液的揮發(fā)極少，大大減少了其成分的變化，同時(shí)能夠使腐蝕試驗(yàn)溶液形成連續(xù)穩(wěn)定的回流液。
文檔編號(hào)G01N17/00GK101718675SQ200810167510
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者吳正武, 彭建財(cái), 李聰, 王云惠, 盛鐘琦, 遆忠信 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院