[发明专利]一种海洋腐蚀模拟加速试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料腐蚀试验装置，特别涉及一种海洋环境腐蚀室内模拟加速试验装置。

背景技术

海洋环境是材料腐蚀最严酷的自然环境之一，材料在海洋环境中腐蚀造成的损失约占总腐蚀损失的1/3。海水是一种成分复杂的天然电解质，除含有大量盐类外，还含有溶解氧、海生物和腐败的有机物等。同时，海水的温度、流速、pH值等都对海水腐蚀有影响。所以金属材料在海洋环境中的腐蚀非常严重。通常，按照材料或构筑物所处的海洋区带划分为五个典型腐蚀环境区域：海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。同时在每一腐蚀环境区域，腐蚀环境特征也具有加大的差别。因此，在同一海域、同一地点对同一材料，因其所处海洋环境区带不同而呈现完全不同的腐蚀情况，这更加剧海洋腐蚀的复杂性和严酷性。

目前材料海洋腐蚀试验主要依靠建立在海岸线附近的海洋腐蚀试验站来进行。通常这些试验站都可以进行不同腐蚀区带的海洋环境腐蚀试验。但实海挂样需要大量的人力、物力和财力，且存在试验周期长，试验数据离散性大、不便于随时观察和测试等缺点。而且对于远离海洋的材料生产企业和研究单位，进行实海现场挂样研究十分不便。因此，通过开发室内海洋腐蚀研究试验装置，来模拟材料在实际海洋环境中的腐蚀过程，能够在较短的时间内取得大量科学合理的试验数据，对研究材料在海洋环境中的腐蚀行为和机理，以及对耐海洋腐蚀材料的开发方面具有重要的意义。

对于海洋环境腐蚀室内模拟试验装置，目前已经公开了一些专利。公开号为CN2421640Y，CN101285756A，CN101285757A都涉及到一种模拟海洋腐蚀试验装置，在主工作箱内设置了造浪板和试样架，并在主工作箱下部设置了海泥区域。该装置用于模拟实际海洋环境大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区五个腐蚀环境区带。公开号为CN2938075Y公开了一种耐候钢海水飞溅腐蚀试验装置，在主工作箱内设置了试样架和水泵，通过水泵抽取海水喷射模拟海水运动和飞溅状态，并可以调节海水介质温度。该装置主要用于耐候钢海水飞溅腐蚀室内模拟试验研究。公开号为CN2854573Y公开了一种舰船及海洋结构物材料海水可控温冲刷模拟试验设备，通过设置在蓄水容器内轮毂叶片的旋转，可以同时模拟研究三种状态下的冲刷作用。用于舰船及海洋结构物材料海水冲刷室内模拟试验研究。

上述公开专利都是关于海洋环境腐蚀室内模拟试验装置。但由于海洋环境腐蚀影响因素较多，往往是多因素的联合控制作用。以海洋大气腐蚀为例，材料腐蚀过程主要受表面液膜中电化学腐蚀过程控制，同时气体污染物(如SO2、NOx、CO2)和空气中粉尘(如烟尘粒子、盐粒等)以及日照、风速、降雨量等因素的综合影响。因此，为更加客观准确地评价材料的腐蚀过程，需要在设计海洋腐蚀室内模拟试验装置时尽可能考虑多种因素的综合作用。另外，考虑到试验周期的问题，海洋环境腐蚀室内模拟试验装置不但要能很好的模拟实际海洋环境腐蚀过程，而且还应该具有模拟加速腐蚀的功能，这对开发耐海洋腐蚀新材料的研究开发是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能海洋环境腐蚀室内模拟加速试验装置，通过试验参数控制及配备的辅助装置可实现干湿交替、不同腐蚀性气体环境控制及模拟不同海洋腐蚀区带的功能，可同时进行多因素复杂海洋环境条件下的室内模拟/加速腐蚀试验。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

本发明装置包括主工作箱、贮水箱、传动系统、水浴加热系统及主控制面板等，其特征是：主工作箱内安装有叶片式可旋转试验架，通过箱体外部的传动系统可以带动箱内叶片试样架转动，同时主工作箱内还设置了固定的试样架。在主工作箱内还设置有红外加热系统、进/排气系统、排湿系统和液位传感系统。贮水箱和主工作箱都安置在同一恒温水浴槽中。在主工作箱和贮水箱间设置有蠕动泵，通过蠕动泵管分别插入主工作箱及贮水箱中。主控制面板位于贮水箱的上方，水浴加热系统、主箱体加热系统、液位传感系统、传动系统都分别与主控制面板相连接。

优选的是所述的主工作箱外壳材料为有机玻璃。在主工作箱内设置了可拆装的旋转型叶片试样架，试样架叶片材料为聚四氟乙烯，试样通过绝缘螺栓或绝缘线固定在试样架叶片上。在主工作箱侧壁设置了可拆装固定试样架，可进行分别挂片和电联挂片，分别挂片通过导线与外部电化学测试装置相连接。

优选的是所述的红外加热系统由红外加热灯管、箱体温度传感器和温度控制系统组成，温度控制系统与主控制面板相连接。红外加热系统用于加热主箱体工作室并烘烤干燥试样。