專利名稱：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)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕氣腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種使鋼試樣處在原油油船貨油艙腐蝕性氣體環(huán)境干濕交替條件下的腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，適用于含有多種腐蝕性氣體的原油油船貨油艙上甲板濕氣腐蝕行為及機(jī)理研究，尤其適用于耐蝕船板鋼貨油艙上甲板腐蝕性能評(píng)價(jià)研究。
背景技術(shù)：
原油油船是原油海洋運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ咧?，由于原油油船貨油艙腐蝕造成的油船失效不僅造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)海洋環(huán)境也造成嚴(yán)重危害。貨油艙頂部上甲板及梁架 用鋼，長期處于含有原油揮發(fā)產(chǎn)生的C02、H2S, SO2及空氣中O2的多種腐蝕性氣體的濕氣環(huán)境中。由于晝夜變換，造成上甲板及附近環(huán)境溫度的變化，導(dǎo)致上甲板用鋼發(fā)生多種腐蝕性氣體的薄液膜腐蝕。進(jìn)行貨油艙上甲板干濕交替下耐蝕鋼的腐蝕研究，對(duì)開發(fā)原油船貨油艙用耐蝕鋼具有重大意義。由于貨油艙上甲板腐蝕環(huán)境非常獨(dú)特，研究貨油艙上甲板用耐蝕鋼的腐蝕機(jī)理時(shí)，缺乏可用于模擬貨油艙上甲板多種腐蝕氣體冷凝液腐蝕的實(shí)驗(yàn)裝置，從而影響了對(duì)貨油艙上甲板腐蝕研究，同時(shí)也影響了對(duì)用于貨油艙上甲板的耐蝕鋼的腐蝕性能評(píng)價(jià)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模擬原油油船貨油艙上甲板濕氣腐蝕環(huán)境的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，解決了含有多種腐蝕性氣體干濕交替的貨油艙上甲板環(huán)境中鋼的腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)問題，可以有效的進(jìn)行貨油艙上甲板腐蝕環(huán)境中鋼的腐蝕性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。—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)，由冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)、管線及氣體緩沖裝置、廢氣吸收裝置等部分組成。實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)包含有溫度傳感器、實(shí)驗(yàn)容器、帶水槽的容器封蓋、試樣夾具、恒溫水浴、密封圈等。實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)利用試樣夾具，將金屬試樣、試樣溫度傳感器緊固在帶水槽的容器封蓋上，試樣溫度傳感器采集夾具上試樣的溫度信號(hào)，反饋到溫度控制系統(tǒng)，再由溫度控制系統(tǒng)對(duì)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，從而控制流入容器封蓋中的水的溫度，由此達(dá)到對(duì)試樣進(jìn)行加熱、保溫、冷卻的效果。本裝置采用耐腐蝕的聚四氟密封圈，來對(duì)容器進(jìn)行密封。采用具有良好導(dǎo)熱效果的材料制作成的容器封蓋，來保證水溫對(duì)試樣的熱傳導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)過程中，可以通過外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中的記錄儀來記錄試樣溫度傳感器和溶液溫度傳感器輸出的信號(hào)，并對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、記錄和超高溫和低溫報(bào)警。
氣體流量控制系統(tǒng)通過管線及氣體緩沖裝置與實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)相連。廢氣吸收裝置通過實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)中的排氣管線與實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)相連。實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)由I進(jìn)氣管線，2水槽進(jìn)水口，3封蓋水槽，4容器封蓋，5密封圈，6試樣夾具，7試樣，8試樣溫度傳感器，9溶液溫度傳感器，10實(shí)驗(yàn)容器，11試驗(yàn)測試小樣，12緊固螺栓，13.封蓋緊固螺栓,14.水槽出水口，15.排氣管線構(gòu)成。試樣7和試樣溫度傳感器8放置在圓形的試樣夾具6上，試樣夾具通過緊固螺栓12固定在容器封蓋4背面，保證試樣與容器封蓋緊密接觸。將聚四氟密封圈5放置在實(shí)驗(yàn)容器10上，蓋上容器封蓋4，利用封蓋緊固螺栓13將封蓋與實(shí)驗(yàn)容器密封。將水槽進(jìn)水口 2和水槽出水口 14分別與冷熱水循環(huán)系統(tǒng)的出水口和進(jìn)水口相連。通過導(dǎo)線，將試樣溫度傳感器8與溫度控制系統(tǒng)相連接，再將試樣溫度傳感器8和溶液溫度傳感器9與外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)相連接。本裝置的有益效果是，可以通過溫度控制系統(tǒng)和冷熱水循環(huán)系統(tǒng)，精確的控制目標(biāo)試樣的溫度，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)可以記錄實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，如試樣的溫度、容器中的水溫、氣體流量，以及環(huán)境的溫度和濕度。本裝置可以用來對(duì)鋼 在含有多種腐蝕性氣體的原油油船上甲板腐蝕環(huán)境中腐蝕性能評(píng)價(jià)研究。


下面結(jié)合圖I對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖I中I進(jìn)氣管線，2水槽進(jìn)水口，3封蓋水槽，4容器封蓋，5密封圈，6試樣夾具，7試樣，8試樣溫度傳感器，9溶液溫度傳感器，10實(shí)驗(yàn)容器，11試驗(yàn)測試小樣，12緊固螺栓，
13.封蓋緊固螺栓，14.水槽出水口，15.排氣管線。圖I說明容器封蓋的水槽進(jìn)水口和出水口管與冷熱循環(huán)水系統(tǒng)連接，冷熱水循環(huán)系統(tǒng)中有水泵可以使水在封蓋水槽內(nèi)循環(huán)。試樣與容器封蓋內(nèi)表面緊密相貼，循環(huán)水可以將熱量通過封蓋傳導(dǎo)給試樣，從而對(duì)試樣加熱或冷卻。圖I中冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和廢氣回收系統(tǒng)在圖I中略去。
具體實(shí)施例方式 打開容器封蓋4，向容器內(nèi)倒入實(shí)驗(yàn)用溶液，溶液液面的位置要距離容器底部180mm。將試樣7和試樣溫度傳感器8放置在圓形的試樣夾具6上，將試樣夾具通過緊固螺栓12固定在容器封蓋4背面，保證試樣與容器封蓋緊密接觸。將聚四氟密封圈5放置在實(shí)驗(yàn)容器10上，蓋上容器封蓋4，利用封蓋緊固螺栓13將封蓋與實(shí)驗(yàn)容器密封。將水槽進(jìn)水口 2和水槽出水口 14分別與冷熱水循環(huán)系統(tǒng)的出水口和進(jìn)水口相連。通過導(dǎo)線，將試樣溫度傳感器8與溫度控制系統(tǒng)相連接，再將試樣溫度傳感器8和溶液溫度傳感器9與外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)相連接。通過進(jìn)氣管線I通入實(shí)驗(yàn)用氣體(如CO2-O2-H2S-SO2-N2),通過排氣管線15排除容器內(nèi)的氣體，以保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的飽和氣氛。試樣7和溶液的溫度可以通過溫度控制系統(tǒng)和外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)顯示在數(shù)字屏幕上。通過循環(huán)水的加熱和冷卻，試樣7的溫度與水的溫度產(chǎn)生差異，低于容器內(nèi)的水溫時(shí)，水汽在試樣表面凝結(jié)成冷凝水；高于容器內(nèi)的水溫時(shí)，試樣表面冷凝水蒸發(fā)。該實(shí)驗(yàn)裝置可有效模擬原油油船貨油艙上甲板含有多種腐蝕氣體的濕氣環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種評(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)，其特征是由冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)、管線及氣體緩沖裝置、廢氣吸收裝置組成；其中實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)包含有溫度傳感器、實(shí)驗(yàn)容器、帶水槽的容器封蓋、試樣夾具、恒溫水浴、密封圈；實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)利用試樣夾具，將金屬試樣(7)、試樣溫度傳感器(8)緊固在帶水槽的容器封蓋(4)上，試樣溫度傳感器(8)采集試樣夾具上試樣的溫度信號(hào)，反饋到溫度控制系統(tǒng)，再由溫度控制系統(tǒng)對(duì)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，從而控制流入容器封蓋中的水的溫度，由此達(dá)到對(duì)試樣進(jìn)行加熱、保溫、冷卻的效果； 實(shí)驗(yàn)過程中，通過外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中的記錄儀來記錄試樣溫度傳感器(8)和溶液溫度傳感器(9)輸出的信號(hào)，并對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、記錄和超高溫和低溫報(bào)警； 氣體流量控制系統(tǒng)通過管線及氣體緩沖裝置與實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)相連，廢氣吸收裝置通過實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)中的排氣管線與實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種評(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)，其特征是實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)由進(jìn)氣管線(I)、水槽進(jìn)水口(2)、封蓋水槽(3)、容器封蓋(4)、密封圈(5)、試樣夾具(6)、試樣(7)、試樣溫度傳感器(8)、溶液溫度傳感器(9)、實(shí)驗(yàn)容器(10)、試 驗(yàn)測試小樣(11)、緊固螺栓(12)、.封蓋緊固螺栓(13)、.水槽出水口(14)、.排氣管線(15)構(gòu)成；試樣(7)和試樣溫度傳感器(8)放置在圓形的試樣夾具(6)上，試樣夾具通過緊固螺栓(12)固定在容器封蓋(4)背面，保證試樣與容器封蓋緊密接觸；將密封圈(5)放置在實(shí)驗(yàn)容器(10)上，蓋上容器封蓋(4)，利用封蓋緊固螺栓(13)將封蓋與實(shí)驗(yàn)容器密封；將水槽進(jìn)水口(2)和水槽出水口(14)分別與冷熱水循環(huán)系統(tǒng)的出水口和進(jìn)水口相連；通過導(dǎo)線將試樣溫度傳感器(8 )與溫度控制系統(tǒng)相連接，再將試樣溫度傳感器(8 )和溶液溫度傳感器(9 )與外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述評(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)，其特征是密封圈(5)的材料是采用耐腐蝕的聚四氟來對(duì)容器進(jìn)行密封。
全文摘要
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)，屬于濕氣腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，由冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、外接數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)、管線及氣體緩沖裝置、廢氣吸收裝置組成。實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)包含溫度傳感器、實(shí)驗(yàn)容器、帶水槽的容器封蓋、試樣夾具、恒溫水浴、密封圈；利用試樣夾具(6)，將金屬試樣(7)、試樣溫度傳感器(8)緊固在帶水槽(3)的容器封蓋(4)上，試樣溫度傳感器(8)采集試樣夾具(6)上金屬試樣(7)的溫度信號(hào)，反饋到溫度控制系統(tǒng)，再由溫度控制系統(tǒng)對(duì)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，控制流入容器封蓋中的水的溫度，達(dá)到對(duì)試樣進(jìn)行加熱、保溫、冷卻的效果，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。
文檔編號(hào)G01N17/00GK102928331SQ201210449480
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者柳偉, 楊超, 路民旭 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)