[发明专利]一种弯管冲刷腐蚀形貌原位在线采集及电化学检测系统

说明书

本发明公开了一种弯管冲刷腐蚀形貌原位在线采集及电化学检测系统，该系统包括实验弯管和电化学检测装置；实验弯管划分为被观测部与观测部；实验弯管被观测部的内表面设置有多个实验试片安装槽，安装槽中固定有实验试片，参比电极和辅助电极与实验试片构成三电极系统；电化学检测装置根据电化学检测装置连接的实验试片、参比电极和辅助电极进行电化学检测；观测部分设置有观测孔，通过内窥式电动变焦数码显微镜实时获取腐蚀形貌图像。本发明能够实现实验弯管的实时原位在线检测，避免了在实验过程中取下实验试片而造成的人为干扰，同时将腐蚀形貌信息采集与电化学检测相结合，提高了检测的的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及冲刷腐蚀实验技术领域，特别是涉及一种弯管冲刷腐蚀形貌原位在线采集及电化学检测系统。

背景技术

弯管是油气运输管道冲刷腐蚀的薄弱环节，由于力学因素与化学因素的相互作用，使得弯管失效风险增大，因此研究弯管处的冲刷腐蚀规律具有很强的现实意义。目前研究管道冲刷腐蚀的装置主要分为旋转电极装置、射流式冲刷腐蚀装置和管流式冲刷腐蚀环道，其中旋转电极装置和射流式冲刷腐蚀装置与管道实际的运行工况差别较大，因此不能很好地模拟实际的冲刷腐蚀状况，而管流式冲刷腐蚀环道由于贴合现场工况，实验结果更直观准确，具有指导意义。

由于弯管处力学因素与化学因素交互作用的复杂性，目前针对弯管的冲刷腐蚀实验装置还较少，且冲刷腐蚀的研究方法主要是电化学检测法结合失重法。在中国发明专利申请公开说明书CN104634684B中，就公开了一种弯管冲刷腐蚀测试系统，使用了电化学检测法和失重法，但失重法必须将试片取下称重，实验将就此结束，无法获取试片在整个实验期间的腐蚀过程；且失重法受称量装置精度的限制，必须在试验周期长的情况下才能获得较准确的结果，无法表征冲刷腐蚀的演变过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种弯管冲刷腐蚀形貌原位在线采集及电化学检测系统，实现冲刷腐蚀形貌的原位在线采集及实时电化学检测，提高检测结果的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种弯管冲刷腐蚀形貌原位在线采集及电化学检测系统，所述系统包括实验弯管和电化学检测装置；所述实验弯管的轴切面将所述实验弯管划分为被观测部与观测部；所述实验弯管被观测部的内表面设置有多个实验试片安装槽，所述安装槽中固定有实验试片，所述实验弯管被观测部的管壁中设置有导线孔、参比电极安装孔和辅助电极安装孔，所述导线孔设置在所述实验试片安装槽底部，所述实验试片焊接的导线通过所述导线孔从所述实验弯管外表面引出，所述参比电极密封镶嵌到所述参比电极安装孔内，所述辅助电极密封镶嵌到所述辅助电极安装孔内，所述参比电极焊接的导线通过所述参比电极安装孔从所述实验弯管外表面引出，所述辅助电极焊接的导线通过所述辅助电极安装孔从所述实验弯管外表面引出，所述参比电极和所述辅助电极与所述实验试片构成三电极系统；所述实验试片焊接的导线、所述参比电极焊接的导线和所述辅助电极焊接的导线分别与所述电化学检测装置相连，所述电化学检测装置根据所述电化学检测装置连接的所述实验试片、所述参比电极和所述辅助电极进行电化学检测；

所述观测部的管壁上均匀设置有观测孔，所述电动变焦数码显微镜的镜头插入所述观测孔内并密封设置，所述电动变焦数码显微镜实时获取所述实验试片的图片。

可选的，所述系统包括氮气置换装置，用于置换所述弯管内介质，以获取清晰图像，同时为所述实验试片提供无氧环境，所述实验弯管一端设置有三通接头，所述氮气置换装置通过所述三通接头与所述实验弯管及直管段连接，所述氮气置换装置与所述三通接头之间设置有闸阀。

可选的，所述电动变焦数码显微镜获取的所述实验试片图像通过数据线及USB接口传入计算机。

可选的，所述电动变焦数码显微镜的镜头插入管插入所述观测孔；所述镜头插入管通过电缆防水接头固定于观测孔。