一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及腐蝕實(shí)驗(yàn)技術(shù)和測(cè)量領(lǐng)域，具體為一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置。加力支撐底座上平行設(shè)置加力支撐板，在平行設(shè)置的加力支撐板之間安裝拉伸試樣，穿過(guò)縫隙池的拉伸試樣伸出加力支撐板的一端，安裝加載螺母于加力支撐板的外側(cè)，拉伸試樣與加載螺母通過(guò)螺紋連接，拉伸試樣、加載螺母與加力支撐板配合形成螺栓－螺紋加載結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以對(duì)縫隙內(nèi)金屬進(jìn)行不同縫隙深度電化學(xué)測(cè)量，同時(shí)可以對(duì)縫隙內(nèi)微環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腐蝕實(shí)驗(yàn)技術(shù)和測(cè)量領(lǐng)域，具體為一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]通常埋地管線(xiàn)防腐涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的隔離作用并不是完美的。由于涂層材料本身的缺陷(針孔、漏點(diǎn)等)以及管道運(yùn)輸、裝卸及施工過(guò)程中，都會(huì)對(duì)涂層造成機(jī)械損傷，管道埋地后周?chē)寥拉h(huán)境作用(如:土壤應(yīng)力、陰極析氫等因素)、第三方破壞等都會(huì)導(dǎo)致涂層缺陷的形成與擴(kuò)展。上述結(jié)果都會(huì)導(dǎo)致防腐涂層失去粘結(jié)力而發(fā)生剝離，在管道表面與涂層之間形成縫隙，一旦環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)(如地下水、氧氣、二氧化碳、硫酸根離子、氯離子及微生物等)滲入縫隙內(nèi)，就會(huì)形成局部腐蝕微環(huán)境，就將導(dǎo)致剝離涂層下縫隙內(nèi)管道發(fā)生腐蝕。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有縫隙腐蝕研究技術(shù)中無(wú)法加力、對(duì)縫隙局部環(huán)境內(nèi)的應(yīng)力腐蝕無(wú)法研究等問(wèn)題，該裝置及其實(shí)驗(yàn)方法可用于埋地管線(xiàn)剝離涂層下的應(yīng)力腐蝕模擬研究。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，加力支撐底座上平行設(shè)置加力支撐板，在平行設(shè)置的加力支撐板之間安裝拉伸試樣，穿過(guò)縫隙池的拉伸試樣伸出加力支撐板的一端，安裝加載螺母于加力支撐板的外側(cè)，拉伸試樣與加載螺母通過(guò)螺紋連接，拉伸試樣、加載螺母與加力支撐板配合形成螺栓一螺紋加載結(jié)構(gòu)。
[0006]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，在拉伸試樣上設(shè)置載荷測(cè)量傳感器，載荷測(cè)量傳感器的輸出端連接載荷顯示器。
[0007]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，縫隙池底座通過(guò)縫隙池支撐設(shè)置于加力支撐底座上，縫隙池底座的上方設(shè)置縫隙池蓋板，縫隙池底座和縫隙池蓋板通過(guò)設(shè)置在周邊的固定孔內(nèi)的固定件相連接固定，拉伸試樣位于縫隙池底座上。
[0008]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，拉伸試樣與縫隙池蓋板間通過(guò)定位墊片及定位墊片內(nèi)側(cè)的O型密封圈與拉伸試樣之間形成縫隙池。
[0009]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，縫隙池蓋板頂部設(shè)置本體溶液池，本體溶液池通過(guò)縫隙池蓋板上一縫隙口與縫隙池蓋板下縫隙池內(nèi)局部溶液環(huán)境聯(lián)通。
[0010]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，縫隙池蓋板上設(shè)有微電極插孔，微電極插裝于微電極插孔中。
[0011]所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，縫隙池蓋板的底部設(shè)有蓋板凹槽，O型密封圈的頂部設(shè)置于蓋板凹槽內(nèi)，O型密封圈、縫隙池蓋板和拉伸試樣配合形成縫隙池。
[0012]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0013]1、本發(fā)明可以對(duì)縫隙內(nèi)金屬進(jìn)行不同縫隙深度電化學(xué)測(cè)量，同時(shí)可以對(duì)縫隙內(nèi)微環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0014]2、本發(fā)明設(shè)備具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明縫隙內(nèi)試樣加載裝置及應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，虛方框內(nèi)為模擬縫隙實(shí)驗(yàn)裝置，其余部分為加載裝置。
[0016]圖2 (a)_圖2 (b)為本發(fā)明模擬縫隙實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2 (a)為主視圖；圖2 (b )為俯視圖。
[0017]圖中，1、加力支撐底座；2、定位墊片；3、縫隙池底座；4、縫隙池；5、縫隙池支撐；6、載荷測(cè)量傳感器；7、加載螺母；8、拉伸試樣；9、加力支撐板；10、縫隙池蓋板；11、微電極；
12、本體溶液池；13、載荷顯示器；14、縫隙口；15、微電極插孔；16、固定孔；17、固定件；18、O型密封圈；19蓋板凹槽。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0019]如圖1、圖2 (a)和圖2 (b)所示，本發(fā)明縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置主要包括:加力支撐底座1、定位墊片2、縫隙池底座3、縫隙池4、縫隙池支撐5、載荷測(cè)量傳感器6、加載螺母7、拉伸試樣8、加力支撐板9、縫隙池蓋板10、微電極11、本體溶液池12、載荷顯示器
13、縫隙口14、微電極插孔15、固定孔16、固定件17、O型密封圈18等，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0020]如圖1所示，加力支撐底座I上平行設(shè)置加力支撐板9，在平行設(shè)置的加力支撐板9之間安裝拉伸試樣8，穿過(guò)縫隙池4的拉伸試樣8伸出加力支撐板9的一端，安裝加載螺母7于加力支撐板9的外側(cè)，拉伸試樣8與加載螺母7通過(guò)螺紋連接，拉伸試樣8、加載螺母7與加力支撐板9配合形成螺栓一螺紋加載結(jié)構(gòu)。在拉伸試樣8上設(shè)置載荷測(cè)量傳感器6，載荷測(cè)量傳感器6的輸出端連接載荷顯示器13。
[0021]縫隙池底座3通過(guò)縫隙池支撐5設(shè)置于加力支撐底座I上，縫隙池底座3的上方設(shè)置縫隙池蓋板10，縫隙池底座3和縫隙池蓋板10通過(guò)設(shè)置在周邊的固定孔16內(nèi)的固定件17相連接固定，拉伸試樣8位于縫隙池底座3上；拉伸試樣8與縫隙池蓋板10間通過(guò)定位墊片2及定位墊片2內(nèi)側(cè)的O型密封圈18與拉伸試樣8之間形成縫隙池4，縫隙池厚度由定位墊片2確定，定位墊片2采用PTFE材料。
[0022]如圖2 Ca)和圖2 (b)所示，縫隙池蓋板10頂部設(shè)置本體溶液池12，本體溶液池12通過(guò)縫隙池蓋板10上一縫隙口 14與縫隙池蓋板10下縫隙池4內(nèi)局部溶液環(huán)境聯(lián)通；縫隙池蓋板10上設(shè)有微電極插孔15,微電極11插裝于微電極插孔15中,微電極11用于測(cè)量電位、pH、Cl—濃度等。
[0023]本發(fā)明中，縫隙池蓋板10的底部設(shè)有蓋板凹槽19，0型密封圈18頂部設(shè)置于蓋板凹槽19內(nèi)，O型密封圈18、縫隙池蓋板10和拉伸試樣8配合形成縫隙池4。
[0024]本發(fā)明的使用過(guò)程如下:
[0025]如圖1所示，本發(fā)明縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，主要包括加力支撐板9和加力支撐底座1，通過(guò)螺栓一螺紋結(jié)構(gòu)對(duì)縫隙池4內(nèi)拉伸試樣8加載；載荷測(cè)量傳感器6通過(guò)載荷顯示器13輸出并顯示加載載荷大小。拉伸試樣8置于縫隙池底座3和縫隙池蓋板10之間，縫隙池底座3和縫隙池蓋板10通過(guò)設(shè)置在周邊的固定孔16內(nèi)的固定件17相連接固定；縫隙池蓋板10上設(shè)有蓋板凹槽19，蓋板凹槽19內(nèi)設(shè)有O型密封圈；金屬拉伸試樣8與縫隙池蓋板10間通過(guò)定位墊片2及O型密封圈18與金屬拉伸試樣8之間形成縫隙池4?？p隙池蓋板10頂部設(shè)置本體溶液池12，本體溶液池12通過(guò)縫隙池蓋板10上一縫隙口 14與縫隙池蓋板10下縫隙池4內(nèi)局部溶液環(huán)境聯(lián)通，縫隙池蓋板10上設(shè)有測(cè)量電位、pH、Cl_濃度等的微電極插孔15。
[0026]本發(fā)明可對(duì)縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕過(guò)程中縫隙內(nèi)不同位置處局部環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可用于研究陰極保護(hù)、外部環(huán)境等參數(shù)對(duì)縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕行為的影響。本發(fā)明也可用與電化學(xué)工作站結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行恒應(yīng)力作用下和變載荷作用下電化學(xué)極化、電化學(xué)阻抗譜、電化學(xué)噪聲等原位電化學(xué)測(cè)量。
[0027]本發(fā)明中小試樣和大試樣通常選用碳鋼、管線(xiàn)鋼X65、X70、X80、X100等，也可以用其它金屬，如有色金屬等，進(jìn)行試驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，加力支撐底座上平行設(shè)置加力支撐板，在平行設(shè)置的加力支撐板之間安裝拉伸試樣，穿過(guò)縫隙池的拉伸試樣伸出加力支撐板的一端，安裝加載螺母于加力支撐板的外側(cè)，拉伸試樣與加載螺母通過(guò)螺紋連接，拉伸試樣、加載螺母與加力支撐板配合形成螺栓一螺紋加載結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在拉伸試樣上設(shè)置載荷測(cè)量傳感器，載荷測(cè)量傳感器的輸出端連接載荷顯示器。
3.按照權(quán)利要求1所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，縫隙池底座通過(guò)縫隙池支撐設(shè)置于加力支撐底座上，縫隙池底座的上方設(shè)置縫隙池蓋板，縫隙池底座和縫隙池蓋板通過(guò)設(shè)置在周邊的固定孔內(nèi)的固定件相連接固定，拉伸試樣位于縫隙池底座上。
4.按照權(quán)利要求3所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，拉伸試樣與縫隙池蓋板間通過(guò)定位墊片及定位墊片內(nèi)側(cè)的O型密封圈與拉伸試樣之間形成縫隙池。
5.按照權(quán)利要求3所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，縫隙池蓋板頂部設(shè)置本體溶液池，本體溶液池通過(guò)縫隙池蓋板上一縫隙口與縫隙池蓋板下縫隙池內(nèi)局部溶液環(huán)境聯(lián)通。
6.按照權(quán)利要求3所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，縫隙池蓋板上設(shè)有微電極插孔，微電極插裝于微電極插孔中。
7.按照權(quán)利要求3所述的縫隙內(nèi)金屬應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，縫隙池蓋板的底部設(shè)有蓋板凹槽，O型密封圈的頂部設(shè)置于蓋板凹槽內(nèi)，O型密封圈、縫隙池蓋板和拉伸試樣配合形成縫隙池。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK104374640SQ201310363066
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】閆茂成, 孫成, 許進(jìn), 吳堂清, 龍康 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所