[发明专利]一种锅炉用在线电化学腐蚀速率的测试方法

说明书

本发明涉及一种锅炉用在线电化学腐蚀速率的测试方法，属于特种设备领域。该方法为将辅助电极、参比电极和工作电极插在易更换、易拆卸的人孔盖，头孔盖或者手孔盖覆上，而后将三种电极连接至电化学工作站。以所要了解腐蚀行为的锅炉材质作为工作电极，将锅炉运行时的介质作为电解液，待锅炉稳定后，通过电化学测试系统的阻抗谱测试或极化曲线测试工作电极的腐蚀行为，采用相对应的数据拟合方法分析材质的腐蚀行为。本发明优点为：在锅炉运行时，用锅炉介质作为电解液测试材质的电化学腐蚀行为，避免因介质误差造成检验结果的误差；在锅炉停止运行时，卸下盖子进行工作电极的电极片更换；电极孔开孔不会影响锅炉的整体受力情况和锅炉的正常运行。

技术领域

本发明属于特种设备领域，涉及一种锅炉用在线电化学腐蚀速率的测试方法。

背景技术

锅炉属于危险性大、涉及生命安全的特种设备，如管理和使用不当，可能造成事故灾难。材质的损伤模式一般有腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化、机械损伤和其他损伤5大类，而在这其中，腐蚀减薄是最为常见的也是最主要的一种。目前承压类特种设备腐蚀的实时监测主要应用在储气井、油品储罐等，但其主要监测化学腐蚀性能，腐蚀片、腐蚀探针的出现及应用使得探测化学腐蚀速率更加便捷。CN201721073363.3涉及一种高温腐蚀实验挂片装置，这种装置无需在高温高压釜内即可开展高温腐蚀挂片实验。

但在锅炉中，由于其介质主要为水，水中各种离子的存在使得其电化学腐蚀机理需要得到更多的关注，但由于其高温高压特性，常规的电化学腐蚀速率测试方法无法得到满足。CN20151004467.1公布一种高温高压腐蚀电化学测量装置及测量方法，其将反应物电解池置于蒸压釜内，解决了高温高压下可以利用电化学方法测试腐蚀性能的问题。但其根本还是基于实验室测量，试验介质无法完全模拟出锅炉运行时的实际情况，检验结果存在一定的偶然性和局限性。

为此，需要一种能在锅炉运行过程中实时监测锅炉电化学腐蚀速率的手段，以解决目前分析锅炉腐蚀过程的即时性与重现性，克服传统分析的随机性、偶然性等问题，为计算锅炉材质的消耗速率，实现锅炉腐蚀速率的在线检测，进行锅炉的安全评价与寿命评估提供理论依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锅炉用在线电化学腐蚀速率的测试方法，以解决目前分析锅炉腐蚀过程的即时性与重现性，克服传统分析的随机性、偶然性等问题，为计算锅炉材质的消耗速率，实现锅炉腐蚀速率的在线检测，进行锅炉的安全评价与寿命评估提供理论依据。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锅炉用在线电化学腐蚀速率的测试方法，该方法为：在锅炉运行过程中实时测试锅炉用材的电化学腐蚀速率，具体包括步骤：

(1)锅炉运行前，将插有辅助电极、参比电极和工作电极人孔盖、头孔盖或者手孔盖覆盖在相对应的人孔、头孔或手孔上；

(2)辅助电极、参比电极和工作电极外接铜导线连接至电化学工作站；以所要了解腐蚀行为的锅炉材质作为工作电极，将锅炉运行时的介质作为电解液，待锅炉运行稳定后，在运行期任意时间内，通过电化学测试系统的阻抗谱测试或极化曲线测试工作电极的腐蚀行为；

(3)获得相对应的数据后，采用相对应的数据拟合方法分析材质的腐蚀行为。

进一步，在所述人孔盖、头孔盖或手孔盖与锅炉介质直接接触、且易取下更换的部位上开设辅助电极、参比电极和工作电极插入的螺孔。

进一步，所述工作电极的电极片要求加工与该锅炉需测试腐蚀行为部位同材质。

进一步，在测试过程中，所述工作电极、辅助电极、参比电极的长度满足让其触碰到测试介质，但不碰到锅炉内壁或管材的金属部件。

本发明的有益效果在于：