[实用新型]一种用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料电化学腐蚀评价领域，特别涉及一种用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具。

背景技术

在油气开发及输送过程中，石油管的完整性是油气安全生产的重要保障。通常石油管受到复杂力学载荷和腐蚀性介质的共同作用是导致其失效的主要因素，如何科学真实的模拟石油管的失效过程是保证油气安全生产和运输的关键所在，因此，一种能同时加载应力和腐蚀介质的试验夹具对研究石油管的失效模式及机理具有非常重要的现实意义。

电化学技术是一种研究石油管腐蚀的重要手段，包括开路电位测试、恒电位/恒电流极化测试、电化学阻抗谱测试、电化学噪声测试等技术研究了均匀腐蚀、局部腐蚀(点蚀和缝隙腐蚀)、应力腐蚀开裂和垢下腐蚀。这些研究的对象均未考虑力学因素的影响，即所有的电化学信息反映的是未受力状态下的腐蚀行为和规律，往往导致实验室研究结果不能反映现场的失效现象，从而不能进一步用于指导相关的工艺改进和防腐措施。而目前在实际生产工况下，石油管均受到不同程度的拉应力载荷作用，而针对不同拉应力作用下的电化学腐蚀行为研究鲜有报道，严重影响了拉应力状态下电化学技术评价石油管腐蚀的研究，究其原因是目前缺少能够同时模拟力学因素和腐蚀因素的电化学试验夹具。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具，以模拟不同拉应力状态下石油管材的电化学腐蚀过程。

为达到以上目的，本实用新型提供了一种用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具，包括：

固定支座，固定支座上放置有进行电化学试验的电解池，固定支座上安装有用于固定试样的夹具，且试样穿过电解池的池壁；夹具的末端安装有施加拉应力的线性弹簧加载装置。

所述夹具包括安装于固定支座一端的第一试样夹持杆和安装于固定支座另一端的第二试样夹持杆，第二试样夹持杆穿过固定支座伸出，线性弹簧加载装置安装于第二试样夹持杆伸出端。

所述线性弹簧加载装置包括弹簧，弹簧套装于第二试样夹持杆伸出端上，弹簧的一端与支座接触，另一端通过安装于第二试样夹持杆伸出端上的第二螺栓限位。

所述弹簧的劲度系数k为40000N/m。

所述第一试样夹持杆通过第一螺栓固定于固定支座上。

所述电解池内设置有参比电极、辅助电极以及用于加热溶液的电热丝。

所述试样的为板状结构，且试样的中部宽度小于两端宽度。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具，首先将试样穿过电解池，接着采用销钉固定在试样夹持杆上；然后根据实验要求加载一定的拉应力，其大小一般根据管材的屈服强度进行取值，本实用新型采用线性弹簧加载拉应力的方法，实现了在电化学技术评价石油管材腐蚀行为过程中加载拉应力，加载方法简便易操作，加载拉应力定量可控，所获数据准确可靠，具有较高的市场推广价值。

附图说明

图1为用于石油管加载拉应力的电化学腐蚀试验夹具结构图；

图2为可加载拉应力的电化学腐蚀试样示意图；

图3为实施例一电化学工作站的三个电极接口上进行电化学测试结果图；

图4为实施例二电化学工作站的三个电极接口上进行电化学测试结果图；

图5为实施例三电化学工作站的三个电极接口上进行电化学测试结果图；

图6为电化学工作站的三个电极接口上进行电化学测试结果比较图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型实施例针对石油管电化学腐蚀评价技术存在的问题和不足，实现了不同拉应力加载状态下石油管的电化学腐蚀测试和评价。