一種貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料在模擬服役環(huán)境中耐腐蝕性檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜及其使用方法。
【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?shù)臅r(shí)間通常很長(zhǎng)，白天陽(yáng)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。原油運(yùn)輸過程中，艙體內(nèi)會(huì)形成包含H2s、so2和水蒸氣等組分復(fù)雜的腐蝕性氣體環(huán)境，上甲板的下表面在這種環(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(cè)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(cè)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，并反應(yīng)試樣受頂部傳熱控溫、試樣底面腐蝕的特點(diǎn)，且保證試樣溫度的高精度控制，以便使腐蝕檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0003]中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)N0.201210449480.0 (公開號(hào)CN102928331A)公開了“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)”，該系統(tǒng)具有帶水槽的容器封蓋和恒溫水浴容器等部件，試樣通過夾具夾持在容器封蓋下壁，試樣溫度通過控制反應(yīng)釜頂蓋的循環(huán)水溫度來實(shí)現(xiàn)，并通過外部恒溫水浴裝置控制釜體蒸餾水溫度。此專利申請(qǐng)中，試樣安裝是通過夾具完成，安裝程序復(fù)雜；而試樣溫度的變化需要循環(huán)水系統(tǒng)和水溫控制系統(tǒng)共同輔助完成，增加了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和故障隱患，這種控溫方式屬于間接控溫，溫控靈敏性較差；而釜內(nèi)蒸餾水是通過外部恒溫水浴箱實(shí)現(xiàn)，控溫靈敏度差，還增加了系統(tǒng)能耗。
[0004]本申請(qǐng)的申請(qǐng)人于2014年I月27日遞交的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)N0.201410039869.7 (公開號(hào)103776757A)，公開了“一種頂部傳熱控溫環(huán)境下氣體腐蝕的試樣加載裝置及方法”，其在反應(yīng)釜蓋頂面的試樣安裝槽內(nèi)加入導(dǎo)熱墊片，其在試樣安裝槽兩端的中部各有一個(gè)容納試樣卡耳的卡槽，卡槽兩側(cè)各有一個(gè)固定的螺栓。此專利申請(qǐng)中，兼顧了試樣的傳熱方式和傳熱效率，但試樣為異形試樣，加工程序復(fù)雜，這就增加了實(shí)驗(yàn)步驟；此外，螺栓和擋片的固定方式，操作復(fù)雜，若各個(gè)螺栓擰緊的程度不一，導(dǎo)致試樣受力不均，會(huì)導(dǎo)致腐蝕數(shù)據(jù)存在誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，能耗小，溫控靈敏，安裝試樣操作方便的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜及其使用方法。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0007]一種貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜，包括釜體15和布置在釜體15上方的釜蓋14，釜蓋14和釜體15為可拆卸的密封連接，釜蓋14的中部穿過有進(jìn)氣管9和排氣管10，其中:
[0008]所述釜蓋14的下壁設(shè)置有試樣槽，試樣槽內(nèi)設(shè)置有試樣加載裝置；所述試樣加載裝置包括下壓油缸7、加固板6和承載板5 ;其中，下壓油缸7與試樣槽的頂端固定連接，下壓油缸7的驅(qū)動(dòng)端與加固板6固定連接，承載板5的上表面與加固板6固定連接；所述承載板5的下表面設(shè)置有相互間隔的兩個(gè)凸臺(tái)，兩個(gè)凸臺(tái)之間固定裝配有試樣調(diào)溫板12，兩個(gè)凸臺(tái)上還分別相對(duì)設(shè)置有滑槽，試樣8承載在對(duì)應(yīng)的滑槽中，并且位于試樣調(diào)溫板12下方；
[0009]所述釜體15的底部設(shè)置有底部加熱元件1，可調(diào)節(jié)的直接加熱釜體15內(nèi)的蒸餾水；所述試樣8為矩形試樣。
[0010]每個(gè)凸臺(tái)的兩側(cè)螺紋連接有調(diào)節(jié)栓17，彈簧16套接在調(diào)節(jié)栓17上并且一端頂壓在凸臺(tái)上；彈力板18的一端也套接在調(diào)節(jié)栓17上并且壓著彈簧16，彈力板18的另一端設(shè)置有堵頭13，堵頭13與凸臺(tái)的滑槽相匹配，并且彈力板18能夠以調(diào)節(jié)栓17為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述釜體15的底部設(shè)置有底部加熱元件1，試樣調(diào)溫板12的內(nèi)部設(shè)置有電熱絲，底部加熱板元件1、試樣調(diào)溫板12與外界電源電連接。
[0012]所述凸臺(tái)上布置有試樣測(cè)溫探頭11，試樣測(cè)溫探頭11布置在試樣8的上表面且與試樣調(diào)溫板12相接觸，試樣測(cè)溫探頭11與外界的PC機(jī)數(shù)據(jù)連接。
[0013]所述釜體15內(nèi)壁的兩側(cè)設(shè)置均有卡槽3，卡槽3上分別嵌有蒸餾水測(cè)溫探頭2和釜體測(cè)溫探頭19，蒸餾水測(cè)溫探頭2位于蒸餾水液面下方，釜體測(cè)溫探頭19位于蒸餾水液面上方，蒸餾水測(cè)溫探頭2、釜體測(cè)溫探頭19與外界的PC機(jī)數(shù)據(jù)連接。
[0014]所述底部加熱元件為圓形加熱片，所述試樣調(diào)溫板12為半導(dǎo)體制冷片。
[0015]所述底部加熱板元件1、試樣調(diào)溫板12與外界電源電連接的線路上設(shè)置有溫控裝置。
[0016]釜蓋14下部?jī)蓚?cè)的邊沿與釜體15上部?jī)蓚?cè)的邊沿均固定有吊耳4，螺栓穿過吊耳4將釜蓋14與釜體15緊固；釜體15內(nèi)裝有蒸餾水，釜蓋14的中部穿過有進(jìn)氣管9和排氣管10，并且進(jìn)氣管9位于蒸餾水的液面下方，排氣管10位于液面上方。
[0017]一種所述貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜的使用方法，其包括如下步驟:
[0018]A、下壓油缸7探出，將試樣6順著凸臺(tái)上的滑槽安裝；試樣8裝入滑槽后，抬起彈力板18并旋轉(zhuǎn)彈力板18，使彈力板18的堵頭13嵌入到滑槽內(nèi)，堵頭13頂壓住位于滑槽內(nèi)的試樣8，下壓油缸7收回；
[0019]B、釜體15內(nèi)加入蒸餾水至合適的液面高度；
[0020]C、釜蓋14與釜體15的上部扣合后，使用螺栓緊固吊耳4，使釜蓋14與釜體15之間連接并密封；排氣管10插入到尾氣排氣裝置，進(jìn)氣管9通入實(shí)驗(yàn)氣體；
[0021]D、底部加熱元件I給蒸餾水加熱到合適溫度；試樣調(diào)溫板12對(duì)試樣8進(jìn)行加熱，通過試樣測(cè)溫探頭11、蒸餾水測(cè)溫探頭2和釜體測(cè)溫探頭19反饋為PC機(jī)的數(shù)值，及時(shí)調(diào)整加熱的目標(biāo)溫度。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，能耗小，溫控靈敏；
[0024]2.系統(tǒng)不需要水循環(huán)裝置、循環(huán)水控溫裝置、外部恒溫水浴裝置，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障隱患少，運(yùn)行可靠且能耗低；
[0025]3.直接通過調(diào)溫板控試樣溫度，直接通過釜底加熱元件控制蒸餾水溫度，溫控精確靈敏；
[0026]4.試樣不需要加工成特殊形狀，且試樣安裝操作簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜的使用狀態(tài)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的試樣加載裝置的主視圖；
[0030]圖4為本發(fā)明的試樣加載裝置的仰視圖。
[0031]【主要組件符號(hào)說明】
[0032]I底部加熱元件
[0033]2蒸餾水測(cè)溫探頭
[0034]3 卡槽
[0035]4 吊耳
[0036]5承載板
[0037]6加固板
[0038]7下壓油缸
[0039]8 試樣
[0040]9進(jìn)氣管
[0041]10排氣管
[0042]11試樣測(cè)溫探頭
[0043]12試樣調(diào)溫板
[0044]13 堵頭
[0045]14 釜蓋
[0046]15 釜體
[0047]16 彈簧
[0048]17調(diào)節(jié)栓
[0049]18彈力板
[0050]19釜體測(cè)溫探頭
【具體實(shí)施方式】
[0051 ] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0052]如圖1-圖4所示，圖1為本發(fā)明的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜的使用狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明的試樣加載裝置的主視圖；圖4為本發(fā)明的試樣加載裝置的仰視圖。
[0053]本發(fā)明的貨油艙上甲板模擬腐蝕試驗(yàn)用反應(yīng)釜包括釜體15和布置在釜體15上方的釜蓋14，釜蓋14下部?jī)蓚?cè)的邊沿與釜體15上部?jī)蓚?cè)的邊沿均固定有吊耳4，螺