專利名稱：海洋腐蝕模擬試驗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種海洋腐蝕模擬試驗機(jī)，屬于海洋用鋼腐蝕試驗技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，為研究海洋用鋼的腐蝕與防護(hù)，需采用外?，F(xiàn)場設(shè)置大型鋼樁或長尺掛片，該法不僅需要大量人力物力，工作量大，周期長，而且還不便于隨時觀察和定量測試，尤為嚴(yán)重的是，在試驗中常因狂風(fēng)暴雨和海浪的襲擊而丟失試樣，造成數(shù)據(jù)不全，使整個試驗毀于一旦，前功盡棄。另外，有很多研究單位，因地處內(nèi)陸，使海洋腐蝕有關(guān)的研究工作無法或不方便進(jìn)行。
隨著海洋開發(fā)的擴(kuò)大和深入，大型碼頭和石油平臺等的建立，急須研究篩選大量海洋用鋼和對其進(jìn)行有效地防護(hù)。為了滿足社會的需要，克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題，在室內(nèi)再現(xiàn)現(xiàn)場海洋環(huán)境，對海洋用鋼進(jìn)行研究和防護(hù)。我們研制成功一種海洋腐蝕模擬試驗機(jī)。經(jīng)在室內(nèi)進(jìn)行了長時間地模擬考機(jī)試驗，證明了其與外海五個腐蝕區(qū)帶的腐蝕規(guī)律完全一致。
本實用新型的目的是提供一種海洋腐蝕模擬試驗機(jī)，克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，變外海工作為在室內(nèi)方便、準(zhǔn)確的模擬進(jìn)行。
本實用新型的設(shè)計方案是在一個臺階式車體上，上端設(shè)置一個大小根據(jù)需要，鋼性而具有下出水口和閥門耐蝕的海水儲液桶，中間為一個尺寸適當(dāng)并設(shè)有模擬裝置的耐蝕透明腐蝕試驗槽，下端放置一個耐蝕體積較大的排水桶。利用位差海水儲液桶的海水不斷注入模擬外海環(huán)境的腐蝕試驗槽中，排水桶收集從腐蝕試驗槽中排出的海水，腐蝕試驗便可正常進(jìn)行。該機(jī)屬國內(nèi)首創(chuàng)，國外亦未見同樣的報道。
本實用新型的特征是所述的海洋腐蝕模擬試驗機(jī)為一系列產(chǎn)品，包括若干型號，可根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇。每一型號都由裝配在臺階式車體上，具有位差的海水儲液桶、腐蝕試驗槽和排水桶三大部分構(gòu)成。車體上置鋼性的海水儲液桶，其桶蓋中央粘接一根Φ8～10mm下口接近桶底，上口略超出桶蓋，并與大氣連通的耐蝕管，海水儲液桶下部有一帶閥門的出水口，該桶在注滿海水后，擰緊桶蓋，構(gòu)成一種特殊裝置，可在啟開出水口海水不斷流出，液面隨之變化的情況下，使海水恒流向試驗槽注水；車體中間，海水儲液桶出水口的下方，置耐蝕透明鋼性較強的廣口腐蝕試驗槽，在其廣口側(cè)壁下6～10cm處打孔并密閉固定上一槽內(nèi)高度為設(shè)定的潮差高度(H)，槽外長度超過槽體，下端設(shè)有閥門的耐蝕虹吸管，待海水儲液桶向腐蝕試驗槽注水高度超過打孔時，便可自動造成虹吸，向排水桶中排水。腐蝕試驗槽內(nèi)還設(shè)有造浪泵和試片架，槽底放置適量的海底泥，供人工造浪和試驗用；車體下置一耐蝕排水桶，收集試驗槽虹吸管排出的海水，滿后或倒掉或過濾重新使用。
將上述三大部分，裝配在臺階式可移動的車體上，構(gòu)成一整體的海洋腐蝕模擬試驗機(jī)(見附圖
)。
腐蝕工作者，把鋼鐵設(shè)施在海洋環(huán)境中的腐蝕劃分為五個區(qū)帶，即海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)和海底泥土區(qū)。
按工作需要，在試片架上裝上試片后，垂直置入腐蝕試驗槽中，露出液面試片架的上部為大氣區(qū)；開啟造浪泵，海水涌動，水花四射即為浪花飛濺區(qū)；調(diào)節(jié)海水儲液桶下口閥門，向腐蝕試驗槽內(nèi)恒流注水，當(dāng)液面升至H高度上端時，海水便自動虹吸排出。調(diào)節(jié)虹吸管閥門，使排水量大于注水量時，液面開始下降。當(dāng)液面降至虹吸管底部時，虹吸破壞，排水自動停止，液面又開始上升。如此往返，只要保證海水儲水桶向腐蝕試驗槽中恒流注水不斷，腐蝕試驗槽內(nèi)的水位便自動漲落不止，則為潮差區(qū)；其下為海水全浸區(qū)；底層為海底泥土區(qū)。如是操作，便可模擬外海腐蝕環(huán)境的五個區(qū)帶。
我國海域遼闊，各地漲落潮用時不一，潮差周期亦不盡同。但大體上可歸結(jié)為六小時漲潮六小落潮的半日潮和12小時漲潮12小時落潮的全日潮兩類。半日潮的潮差周期為12小時，全日潮的潮差周期為24小時。而這兩種潮皆可通過調(diào)節(jié)注水流量來模擬。欲模擬半日潮，可調(diào)節(jié)注水流量6小時注滿海水試驗槽內(nèi)H高度的水體，欲模擬全日潮則調(diào)節(jié)注水流量12小時注滿H高度水體。因在排水同時海水儲液槽仍按原流量往腐蝕試驗槽內(nèi)注水，模擬落潮時間排水的流量應(yīng)為注水流量的2倍。若設(shè)Q1為注水流量，Q2為排水流量，可按下列關(guān)系式調(diào)節(jié)注、排水閥門Q1＝πR2H/t Q2＝2Q1式中Q＝流量(ml/hr)R＝試槽半徑(cm)H＝潮差高度 t＝設(shè)定的漲落潮時間(hr)另外其潮差周期T(hr)可用下式表示T＝2πR2H/Q1這樣在試驗中，只要設(shè)定R、H，調(diào)節(jié)Q1、Q2就可以較容易地在腐蝕試驗槽內(nèi)再現(xiàn)潮差區(qū)的腐蝕環(huán)境。
本實用新型的優(yōu)點是由于本實用新型所述的海洋腐蝕模擬試驗機(jī)系一系列產(chǎn)品，可根據(jù)自己工作的需要選擇型號，適用范圍極其廣泛，不僅可用于研究單位，還可用于鋼廠、海港等有關(guān)用戶進(jìn)行較大型的試驗。而設(shè)計考慮到半日潮和全日潮兩種潮差周期，可在全國仍至世界各地適用。
該海洋腐蝕模擬試驗機(jī)，可在無干擾的實驗室內(nèi)模擬外海腐蝕環(huán)境，這既可節(jié)約大量的人力物力和經(jīng)濟(jì)開支，減少工作量，又可隨時觀察試片的腐蝕情況和作出準(zhǔn)確的定量測定，并能確保試驗數(shù)據(jù)的完整和試驗的可靠性。該海洋腐蝕模擬試驗機(jī)既適用于沿海有關(guān)單位，亦可為內(nèi)陸用戶解決了海洋腐蝕試驗難的問題，可因地制宜地用人造海水進(jìn)行有關(guān)的研究工作。
該海洋腐蝕模擬試驗機(jī)系在室內(nèi)篩選海洋用鋼、合金元素對海洋結(jié)構(gòu)鋼耐蝕性能的影響、局部腐蝕、應(yīng)力腐蝕、陽極保護(hù)、陰極保護(hù)等有關(guān)電化學(xué)方面研究工作的一種簡單、方便、快速而又可靠的研究設(shè)備。
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進(jìn)一步說明。
附圖為本實用新型最佳實施例之一的整機(jī)組裝示意圖。
此實施例中，在高85cm，長70cm，寬50cm的臺階式車體(12)上，上置海水儲液桶(1)，采用一鋼性而具出水口和閥門容積20L的透明塑料桶。在桶蓋中央粘接一根Φ8mm的玻璃管，其下口接近桶底，上口超出桶蓋；中間在海水儲液桶出水口的下方放置腐蝕試驗槽(6)，采用直徑為30cm，高為50cm，容積為35L的園型玻璃缸。在其廣口側(cè)壁下6cm處打孔密閉固定一玻璃虹吸管(7)，虹吸管的槽內(nèi)設(shè)定的潮差高度H為12cm，槽外長度為48cm，下端設(shè)有閥門。槽側(cè)壁上沿固定有造浪泵(5)，槽中央設(shè)置裝有試片的試片架(9)，槽底放置海底泥，供人工造浪和試驗用；下置排水桶(10)，采用一較大型的普通塑料桶，虹吸管的下口伸入排水桶內(nèi)。這三大部分構(gòu)成一體，可通過移動輪(11)移動整個裝置。扭緊儲液桶蓋(2)，按設(shè)定的潮差周期，調(diào)節(jié)海水儲液桶閥門(3)和虹吸管閥門(8)的海水流量，儲液桶出水口(4)向腐蝕試驗槽恒流注水，虹吸管便向排水桶內(nèi)周期排水，試驗機(jī)則開始工作。
作為本實施例的變更1.可根據(jù)實際工作的需要，按比例的變更海水儲液桶、腐蝕試驗槽和槽內(nèi)裝置、排水桶及車體的用料、形狀、大??；2.為了使用方便，可將海水儲液桶和虹吸管下口閥門，換成受電源開關(guān)控制的電子自動開關(guān)；3.對大中型該設(shè)施，為了使海水儲液桶和虹吸管的流量準(zhǔn)確地控制和調(diào)節(jié)，可在海水儲液桶下設(shè)一支流量計。
權(quán)利要求1.一種海洋腐蝕模擬試驗機(jī)，其特征在于它是由裝配在臺階式車體上，具有位差的海水儲液桶、腐蝕試驗槽和排水桶三大部分構(gòu)成，車體上置鋼性的海水儲液桶，其桶蓋中央粘接一根Φ8～10mm下口接近桶底，上口略超出桶蓋，并與大氣連通的耐蝕管，海水儲液桶下部有一帶閥門的出水口；車體中間，海水儲液桶出水口的下方置耐蝕透明鋼性較強的廣口腐蝕試驗槽，在其廣口側(cè)壁下6～10cm處打孔并密閉固定上一槽內(nèi)高度為設(shè)定潮差高度，槽外長度超過槽體，下端設(shè)有閥門的耐蝕虹吸管，腐蝕試驗槽內(nèi)還設(shè)有造浪泵和試片架，槽底放置海底泥；車體下置一耐蝕排水桶，收集試驗槽虹吸管排出的海水。
專利摘要一種海洋腐蝕模擬試驗機(jī)，屬于海洋用鋼腐蝕試驗技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域。它是由裝配在臺階式車體上的海水儲液桶、腐蝕試驗槽和排水桶三部分構(gòu)成。海水儲液桶出水口，在腐蝕試驗槽的上方，腐蝕試驗槽底部放置海底泥，上設(shè)造浪裝置，其虹吸管伸入排水桶中，再通過調(diào)節(jié)海水儲液桶的出水口閥門和試驗槽虹吸管的閥門，來模擬外海腐蝕環(huán)境的五個區(qū)帶?？捎糜诤Y選海洋用鋼，以及進(jìn)行鋼鐵在海洋環(huán)境中的腐蝕與防護(hù)的研究工作。
文檔編號G01N17/00GK2252989SQ9520179
公開日1997年4月23日 申請日期1995年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月21日
發(fā)明者高振泮 申請人:中國科學(xué)院海洋研究所