[实用新型]一种海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置

说明书

本实用新型公开了一种海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置及评价方法。目前，急需建立一种能够合理反映海缆金属铠装丝材缝隙腐蚀风险并提供定量评价的装置和方法。本实用新型包括海水介质实验箱和缝隙腐蚀夹具，所述的缝隙腐蚀夹具置于海水介质实验箱中；所述的海水介质实验箱，作为盛放溶液以模拟海水腐蚀环境的容器；所述的缝隙腐蚀夹具，作为丝材缝隙腐蚀模拟的主体，用于夹持丝材和调节两丝材之间的人工缝隙；所述的缝隙腐蚀夹具为一凹字形支撑座，其两侧竖板在同轴直线上各开两个支撑限位孔。本实用新型可通过调节缝隙腐蚀夹具调节缝隙大小并在试样上施加张应力，模拟铠装丝材服役工况。

技术领域

本实用新型属于金属材料缝隙腐蚀测试领域，涉及一种海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置。

背景技术

随着全球能源互联网的建设，海底电缆朝着更高电压等级、更大运行长度和更高输送容量方向发展。海底电缆主要用于海湾跨越、陆地与岛屿之间、岛屿与岛屿之间、海上平台与陆地或岛屿之间、海底生产设施与平台或岸上终端、海基发电设施与陆上终端等远距离供电，由于海缆敷设距离远、所处海洋和海床环境复杂苛刻，缆体安全要求较高，一般外层以金属铠装作为支撑和防护。由于海缆敷设于海床并长期暴露于海水环境中，金属铠装丝材容易发生腐蚀和磨损，造成断丝，影响防护效果和海缆使用寿命。因此，海缆金属铠装层的腐蚀评价是进行海缆防护设计、运行维护、寿命评估、优化改进的关键要素。但是，由于海缆发展迅速，对其金属铠装层的腐蚀评价，仍缺乏针对其结构和风险特点的评价方法。

海缆铠装层为多根金属丝绞合构成，单根铠装丝之间、铠装丝与内部绝缘层之间均存在一定缝隙，容易在海水和海泥中引起缝隙腐蚀。铠装丝材在轴向上承受拉伸扭转载荷，在横向上相互挤压，其结构特点允许海水介质透过铠装层，且敷设于海床上的海缆在洋流作用下产生一定横向摆动并可能发生局部磨损，均进一步恶化铠装丝材的腐蚀。

尽管金属材料缝隙腐蚀已经是认识较为清楚的腐蚀类型，但对于海缆铠装层这一特殊结构，以及海缆运行工况造成的载荷状态及海水环境，仍缺乏针对性缝隙腐蚀评价工具或方法。传统的缝隙腐蚀实验方法和装置难以模拟该类特殊工况条件，难以科学反映海缆铠装丝材的缝隙腐蚀规律和腐蚀电化学参数。因此，急需建立一种能够合理反映海缆金属铠装丝材缝隙腐蚀风险并提供定量评价的装置和方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置，其能够模拟海缆铠装丝材在海水中的缝隙腐蚀行为。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：一种海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置，其包括海水介质实验箱和缝隙腐蚀夹具，所述的缝隙腐蚀夹具置于海水介质实验箱中；

所述的海水介质实验箱，作为盛放溶液以模拟海水腐蚀环境的容器；所述的缝隙腐蚀夹具，作为丝材缝隙腐蚀模拟的主体，用于夹持丝材和调节两丝材之间的人工缝隙；

所述的缝隙腐蚀夹具为一凹字形支撑座，其两侧竖板在同轴直线上各开两个支撑限位孔，供两条平行的丝材穿过；两竖板外侧采用压板和和压板紧固螺丝将丝材压紧在缝隙腐蚀夹具的端部上；两竖板内侧分别设有平行于竖板的纵向定位槽，每个纵向定位槽安放两个夹块，两个夹块用于压紧位于两夹块之间的丝材，并利用穿过夹块的螺杆和螺母进行固定及调节压紧的程度，调节两丝材之间人工缝隙的尺寸；利用两压板和竖板内侧夹块，实现丝材中部的张应力。

进一步的，所述海缆铠装丝材缝隙腐蚀实验测试的装置还包括电化学测试系统，其以丝材中部作为工作电极，利用平行于丝材人工缝隙的铂丝作为辅助电极，利用Ag/AgCl电极作为参比电极，构成三电极体系的电化学测试回路，并与外部的电化学工作站连接，实现电位和人工缝隙腐蚀电流密度的监测。

进一步的，所述的海水介质实验箱，其底部设有两个用于固定缝隙腐蚀夹具的固定座，顶部设有可密封的上盖。

进一步的，所述的上盖配置进气管和排气管，采用通气进行溶液除氧。