[实用新型]一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于材料腐蚀技术领域，具体涉及一种能够对油船货油舱上甲板腐蚀环境进行模拟的试验装置。

背景技术

近年来，随着我国石油消耗的增大，海上石油运输的重要战略地位日趋凸显。目前外高桥船厂设计建造的30万吨级浮式生产储油船(FPSO)以及大连造船厂建造的30万吨级超大型油船(VLCC)为我国海上石油开采和运输提供了保障。现有油船货油舱使用的是各类高强度船板钢，这些船板钢在服役过程中由于耐腐蚀性能较差，使得油船的寿命大大缩短，油船的使用安全性也受到严重威胁。

由于原油中含有的水分、盐分和腐蚀性气体的共同作用，油轮货油舱处于腐蚀环境中。尤其是在货油舱的上甲板内表面，由于原油中的挥发成分、混入的海水、油田盐水的盐分、为防止爆炸而输入的惰性气体以及船舶的引擎排气、昼夜温度变化导致的结露水的作用，货油舱上甲板处于一个独特的腐蚀环境中，导致了货油舱的产生严重的腐蚀问题，且各种腐蚀形式相互促进，最终导致材料开裂并引发大量恶性事故。

因此，如何跟踪货油舱的腐蚀进程，预测其腐蚀程度成为保证油船货油舱安全性亟待解决问题。对实际油船货油舱进行跟踪检测，发现其上甲板内表面所处的实际腐蚀环境较为复杂。首先，货油舱上表面处于一些腐蚀性的气氛中。为了防爆常常在货油舱中填充惰性气体(该惰性气体的成分包括O₂：5％体积，CO₂％：13％体积，SO₂：0.01％体积，余量为N₂)，惰性气体中的O₂，CO₂，SO₂以及从原油中挥发出来的H₂S等腐蚀性气体，会在油轮货油舱的上部内表面(上甲板的里侧表面)富集。同时，由于甲板温度在白天和夜晚的交替变化，上甲板内表面总处于干和湿的交替状态。湿的H₂S和O₂以及SO₂等发生反应，会在上甲板内表面析出单质的硫。目前对于H₂S腐蚀问题的试验装置，主要是HIC、SSCC等腐蚀试验装置。但是货油舱是处于一种高低温昼夜交替且没有应力状态的一种腐蚀环境，传统的各类H₂S、SO₂应力腐蚀装置无法对此进行模拟试验。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够较好的模拟货油舱上甲板腐蚀状况，同时可以大幅度缩短试验周期、降低试验费用的货油舱上甲板模拟腐蚀试验装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验装置，它包括由气体管线密封连接的以下单元：可供应多组气体的气源供应单元、流量和试样温度控制单元4、气体混合单元5、腐蚀反应单元6和废气回收单元7。

所述气源供应单元包括以下气体罐中的至少一种：N₂供应储罐1，SO₂+CO₂+O₂+N₂混合气体供应储罐2，和H₂S+N₂混合气体供应储罐3；各种气体经流量控制阀输出。

所述SO₂+CO₂+O₂+N₂混合气体供应储罐2中的气体成分按体积百分比为：26％CO₂+0.02％SO₂+10％O₂+余量N₂；H₂S+N₂混合气体供应储罐3中的气体成分按体积百分比为：0.1％H₂S+余量N₂。

所述气体混合单元5包括多个进气口8和一个出气口11，进气口8和出气口11之间设有混气栏栅9，混气栏栅9的出口端连向真空气泵10，真空气泵10与出气口11相接。

所述腐蚀反应单元6包括顶板和反应器，顶板上设有腐蚀反应单元进气口16和出气口18；试样13布置在顶板上，测温电偶15与试样13连接；顶板侧边设有多个密闭固定压扣12，通过密闭固定压扣12将顶板紧固在反应器上；加热电阻丝14半悬空内置于反应器；反应器下方装有蒸馏水17，该蒸馏水17的高度通过侧面的加水口19控制，反应器外侧设有控制蒸馏水17温度的水浴恒温器20。

所述试验装置还包括用于控制腐蚀反应单元6内试样的昼夜交替温度变化的温度控制器。