[发明专利]一种介质流动状态下缝隙腐蚀电化学测试装置

说明书

本发明属于电化学腐蚀测量装置技术领域，具体涉及一种介质流动状态下缝隙腐蚀电化学测试装置，采用四通结构的通水管路，水平相对的管口分别作为入水口和出水口，竖直相对的上封口和下封口作为缝隙和电极体系的安装口，辅助电极板同时作为缝隙的上表面、缝隙内、外的三电极体系的辅助电极，缝隙宽度由下绝缘套管上表面设置的绝缘螺杆的凸出高度进行调节，辅助电极板直径小于下封口内径，侧面与通水管路内壁之间留有狭缝，以连通缝隙内外的溶液，2套三电极体系可以分别在溶液静态和流动状态下测试缝隙内、外腐蚀电化学信息，测得的电化学信息能够更加准确地反映缝隙内、外腐蚀特征，为研究介质流动缝隙腐蚀规律提供科学可靠的试验数据。

技术领域：

本发明属于电化学腐蚀测量装置技术领域，具体涉及一种介质流动状态下缝隙腐蚀电化学测试装置，对发生缝隙腐蚀的金属进行原位电化学参数采集，以及缝隙内、外溶液参数的采集。

背景技术：

在电解液中，两个连接物之间的缝隙内有关物质的移动受到阻滞，形成浓差电池，产生的局部腐蚀称为缝隙腐蚀或间隙腐蚀。金属与金属间的连接(如铆接、螺栓连接)缝隙、金属与非金属间的连接缝隙，以及金属表面上的沉积物与金属表面之间构成的缝隙，都会发生缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀主要是由于缝隙的存在导致介质的电化学不均匀性引起，基于此，缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀，缝隙腐蚀影响因素包括：氯离子浓度、含氧量、温度、pH值、介质流速等。

介质流动条件下，缝隙腐蚀较为常见、腐蚀程度严重、原因较复杂，例如海洋船舶、海洋工程结构外壳采用涂层保护时，当涂层局部发生剥离，涂层与金属基材之间形成缝隙，外部的海水处于流动状态对缝隙腐蚀产生影响；管路系统中，管路之间采用法兰连接时，法兰与垫片之间易形成缝隙，管路中海水流动对法兰缝隙腐蚀产生影响。

目前，对缝隙腐蚀的电化学测试已经有了一定程度的研究：

《GB-T_13671-92不锈钢缝隙腐蚀电化学试验方法》将试样固定于绝缘结构中，通过在试样与底座之间安放玻璃球、尼龙网、垫片的方式形成中间窄、四周宽的缝隙；其缝隙不均匀，并且尺寸难以控制，缝隙外溶液中放置参比电极和辅助电极，不能真实反映缝隙内的电化学信息。

中国专利202010395363.5公开的一种金属缝隙腐蚀的模拟装置，包括具有夹腔的夹具，所述夹具包括底部支撑板、顶部盖板和支撑件，所述底部支撑板与所述顶部盖板之间设置有至少一组的缝隙垫片，每组所述缝隙垫片两两相对设置，且两个所述缝隙垫片之间预留有用于放置待测金属物的夹腔，所述支撑件支撑于所述底部支撑板和所述顶部盖板之间；其实现了管件材料外壁的原位缝隙腐蚀测试，未能提供电化学测试方法。

中国专利201210303051.2公开的一种剥离涂层下缝隙内金属腐蚀试验装置，包括底板、置于底板上并与底板固定的盖板，其中盖板与底板之间具有缝隙，所述盖板一侧为溶液区，溶液区与缝隙区相通，另一侧上均匀间隔设置有盐桥，用以外接参比电极，每个盐桥两侧对应的位置均分别设置有辅助电极和复合微电极，所述辅助电极和复合微电极的一端均与缝隙内溶液相通，辅助电极和复合微电极的另一端分别通过铜导线与测量仪器相连接；所述底板上设置有两个以上的小试样放置区，小试样放置区的位置与辅助电极一一对应；通过在缝隙内以及缝隙外溶液分别安装参比电极和辅助电极，实现缝隙内、外溶液中对工作电极进行电化学测试，但是无法实现介质流动条件下电化学测试。