[发明专利]用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽

说明书

本发明涉及一种用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽，主要解决现有技术中不能对缝隙腐蚀过程进行原位地监测的问题。本发明通过采用一种用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽，所述电解槽具有上盖、筒形侧壁、作为工作电极的待测金属材料，电解槽上下都有密封圈，分别与上盖和底部材料接触，所述上盖中间有孔，加压杆通过此孔，底部材料为底部的密封电解池，电解槽侧壁有参比电极入口、惰性气体入口和气体出口；所述底部材料置于底座上，在底座和材料之间有橡胶垫片；所述上盖和底座之间通过定位螺栓固定的技术方案较好地解决了上述问题，可用于原位测量材料缝隙腐蚀中。

技术领域

本发明涉及一种用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽。

背景技术

金属构件缝隙处常会发生局部缝隙腐蚀。缝隙腐蚀问题是许多工业领域面临的重要问题。金属构件的螺钉、焊等法兰连接件或焊接接头缺陷处都存在狭窄的缝隙，溶解氧难以达到缝隙内部，当缝隙内部发生腐蚀时，溶解氧由于氧化还原消耗完，阴极反应终止，缝隙内部继续发生阳极溶解，构成供氧浓差电池；同时缝隙内部阳极溶解过程的产物扩散受到限制，缝隙内部的金属阳离子发生水解反应，金属离子水解使得缝隙内部酸化，导致pH值下降，加剧缝隙内部腐蚀，二缝隙外部缺受到阴极保护。如在石化行业，很多储罐垫脚螺栓、连接管道到螺栓由于缝隙腐蚀导致其失效断裂，从而引发事故发生。因此，原位研究金属材料的缝隙腐蚀行为与机理，对积累数据，对石化行业的安全设计、运行和管理，具有重要意义。

通常评价材料在常规环境(室温、低压)中的缝隙腐蚀行为可采用标准试样(如：GB13671-92、ASTM G48等)开展实验，构造缝隙的材料为聚四氟乙烯等。现行标准最大的缺陷在于，不能对腐蚀过程中试样的腐蚀机理进行阐述；其次，不能对缝隙腐蚀过程进行原位地监测，因此无法正确地评价缝隙下材料的缝隙腐蚀机理。

本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中不能对缝隙腐蚀过程进行原位地监测的问题，提供一种新的用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽。该电解槽用于原位测量材料缝隙腐蚀中，具有能对缝隙腐蚀过程进行原位地监测的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于原位测量材料缝隙腐蚀的电解槽，所述电解槽具有上盖、筒形侧壁、作为工作电极的待测金属材料，电解槽上下都有密封圈，分别与上盖和底部材料接触，所述上盖中间有孔，加压杆通过此孔，底部材料为底部的密封电解池，电解槽侧壁有参比电极入口、惰性气体入口和气体出口；所述底部材料置于底座上，在底座和材料之间有橡胶垫片；所述上盖和底座之间通过定位螺栓固定；所述参比电极入口处充满饱和KCl琼脂作为盐桥，盐桥与电解槽入口处密封，盐桥上插入参比电极；盐桥尖端浸入电解液中并与所述底部垂直；对电极入口位于上盖的中心位置一侧，对电极为环形对电极，置于电解液中并与所述底部平行，并使惰性气体入气口位置位于环形对电极上方；该环形对电极距电解液面的距离为电解液深度的1/2-2/3，且距底部的距离大于参比电极与底部间的距离；该环形对电极的引线通过该对电极入口伸出电解池；所述工作电极的引线从所述待测金属材料不与电解液接触的一面引出。

上述技术方案中，优选地，所述对电极的引线为带有绝缘层的金属引线；所述参比电极为银氯化银电极、饱和甘汞电极或汞硫酸亚汞电极，参比电极外套有鲁金毛细管，所述鲁金毛细管里面充满饱和KCl琼脂，鲁金毛细管尖端离测试电极表面大于1mm。上述技术方案中，优选地，所述对电极为由铂、金或钌钛制成的金属圆环形。

上述技术方案中，优选地，所述上盖中间有一个圆孔，加压杆顶端有一个玻璃球，加压杆通过中间圆孔，并穿过对电极金属圆形丝中间，玻璃球与测量金属接触，通过扭动带螺纹的加压杆顶端的加压螺母向测量金属施加一定压力。

上述技术方案中，优选地，所述加压螺母与上盖之间有密封垫圈，螺母与螺栓之间有密封黄油。