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一种缝隙内金属应力 腐蚀实验装置

阅读：457发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及腐蚀实验技术和测量领域，具体为一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置。加力支撑底座上平行设置加力支撑板，在平行设置的加力支撑板之间安装拉伸试样，穿过缝隙池的拉伸试样伸出加力支撑板的一端，安装加载螺母于加力支撑板的外侧，拉伸试样与加载螺母通过螺纹连接，拉伸试样、加载螺母与加力支撑板配合形成螺栓－螺纹加载结构。本发明可以对缝隙内金属进行不同缝隙深度电化学测量，同时可以对缝隙内微环境变化进行实时监测，具有体积小，结构简单，操作方便，检测精度高等优点。，下面是一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置，其特征在于，加力支撑底座上平行设置加力支撑板，在平行设置的加力支撑板之间安装拉伸试样，穿过缝隙池的拉伸试样伸出加力支撑板的一端，安装加载螺母于加力支撑板的外侧，拉伸试样与加载螺母通过螺纹连接，拉伸试样、加载螺母与加力支撑板配合形成螺栓－螺纹加载结构；
在拉伸试样上设置载荷测量传感器，载荷测量传感器的输出端连接载荷显示器；
缝隙池底座通过缝隙池支撑设置于加力支撑底座上，缝隙池底座的上方设置缝隙池盖板，缝隙池底座和缝隙池盖板通过设置在周边的固定孔内的固定件相连接固定，拉伸试样位于缝隙池底座上。
2.按照权利要求1所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，其特征在于，拉伸试样与缝隙池盖板间通过定位垫片及定位垫片内侧的O型密封圈与拉伸试样之间形成缝隙池。
3.按照权利要求1所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，其特征在于，缝隙池盖板顶部设置本体溶液池，本体溶液池通过缝隙池盖板上一缝隙口与缝隙池盖板下缝隙池内局部溶液环境联通。
4.按照权利要求1所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，其特征在于，缝隙池盖板上设有微电极插孔，微电极插装于微电极插孔中。
5.按照权利要求1所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，其特征在于，缝隙池盖板的底部设有盖板凹槽，O型密封圈的顶部设置于盖板凹槽内，O型密封圈、缝隙池盖板和拉伸试样配合形成缝隙池。

说明书全文

一种缝隙内金属应力 腐蚀实验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及腐蚀实验技术和测量领域，具体为一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置。

背景技术

[0002] 通常埋地管线防腐涂层对腐蚀介质的隔离作用并不是完美的。由于涂层材料本身的缺陷（针孔、漏点等）以及管道运输、装卸及施工过程中，都会对涂层造成机械损伤，管道埋地后周围土壤环境作用（如：土壤应力、阴极析氢等因素）、第三方破坏等都会导致涂层缺陷的形成与扩展。上述结果都会导致防腐涂层失去粘结力而发生剥离，在管道表面与涂层之间形成缝隙，一旦环境中的腐蚀性介质（如地下水、氧气、二氧化碳、硫酸根离子、氯离子及微生物等）渗入缝隙内，就会形成局部腐蚀微环境，就将导致剥离涂层下缝隙内管道发生腐蚀。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置，解决现有缝隙腐蚀研究技术中无法加力、对缝隙局部环境内的应力腐蚀无法研究等问题，该装置及其实验方法可用于埋地管线剥离涂层下的应力腐蚀模拟研究。

[0004] 本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种缝隙内金属应力腐蚀实验装置，加力支撑底座上平行设置加力支撑板，在平行设置的加力支撑板之间安装拉伸试样，穿过缝隙池的拉伸试样伸出加力支撑板的一端，安装加载螺母于加力支撑板的外侧，拉伸试样与加载螺母通过螺纹连接，拉伸试样、加载螺母与加力支撑板配合形成螺栓－螺纹加载结构。

[0006] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，在拉伸试样上设置载荷测量传感器，载荷测量传感器的输出端连接载荷显示器。

[0007] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，缝隙池底座通过缝隙池支撑设置于加力支撑底座上，缝隙池底座的上方设置缝隙池盖板，缝隙池底座和缝隙池盖板通过设置在周边的固定孔内的固定件相连接固定，拉伸试样位于缝隙池底座上。

[0008] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，拉伸试样与缝隙池盖板间通过定位垫片及定位垫片内侧的O型密封圈与拉伸试样之间形成缝隙池。

[0009] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，缝隙池盖板顶部设置本体溶液池，本体溶液池通过缝隙池盖板上一缝隙口与缝隙池盖板下缝隙池内局部溶液环境联通。

[0010] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，缝隙池盖板上设有微电极插孔，微电极插装于微电极插孔中。

[0011] 所述的缝隙内金属应力腐蚀实验装置，缝隙池盖板的底部设有盖板凹槽，O型密封圈的顶部设置于盖板凹槽内，O型密封圈、缝隙池盖板和拉伸试样配合形成缝隙池。

[0012] 本发明具有如下的优点和有益效果：

[0013] 1、本发明可以对缝隙内金属进行不同缝隙深度电化学测量，同时可以对缝隙内微环境变化进行实时监测。

[0014] 2、本发明设备具有体积小，结构简单，操作方便，检测精度高等优点。附图说明

[0015] 图1为本发明缝隙内试样加载装置及应力腐蚀实验装置结构示意图。其中，虚方框内为模拟缝隙实验装置，其余部分为加载装置。

[0016] 图2（a）-图2（b）为本发明模拟缝隙实验装置结构示意图。其中，图2（a）为主视图；图2（b）为俯视图。

[0017] 图中，1、加力支撑底座；2、定位垫片；3、缝隙池底座；4、缝隙池；5、缝隙池支撑；6、载荷测量传感器；7、加载螺母；8、拉伸试样；9、加力支撑板；10、缝隙池盖板；11、微电极；12、本体溶液池；13、载荷显示器；14、缝隙口；15、微电极插孔；16、固定孔；17、固定件；18、O型密封圈；19盖板凹槽。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细地说明。

[0019] 如图1、图2（a）和图2（b）所示，本发明缝隙内金属应力腐蚀实验装置主要包括：加力支撑底座1、定位垫片2、缝隙池底座3、缝隙池4、缝隙池支撑5、载荷测量传感器6、加载螺母7、拉伸试样8、加力支撑板9、缝隙池盖板10、微电极11、本体溶液池12、载荷显示器13、缝隙口14、微电极插孔15、固定孔16、固定件17、O型密封圈18等，具体结构如下：

[0020] 如图1所示，加力支撑底座1上平行设置加力支撑板9，在平行设置的加力支撑板9之间安装拉伸试样8，穿过缝隙池4的拉伸试样8伸出加力支撑板9的一端，安装加载螺母7于加力支撑板9的外侧，拉伸试样8与加载螺母7通过螺纹连接，拉伸试样8、加载螺母7与加力支撑板9配合形成螺栓－螺纹加载结构。在拉伸试样8上设置载荷测量传感器6，载荷测量传感器6的输出端连接载荷显示器13。

[0021] 缝隙池底座3通过缝隙池支撑5设置于加力支撑底座1上，缝隙池底座3的上方设置缝隙池盖板10，缝隙池底座3和缝隙池盖板10通过设置在周边的固定孔16内的固定件17相连接固定，拉伸试样8位于缝隙池底座3上；拉伸试样8与缝隙池盖板10间通过定位垫片2及定位垫片2内侧的O型密封圈18与拉伸试样8之间形成缝隙池4，缝隙池厚度由定位垫片2确定，定位垫片2采用PTFE材料。

[0022] 如图2（a）和图2（b）所示，缝隙池盖板10顶部设置本体溶液池12，本体溶液池12通过缝隙池盖板10上一缝隙口14与缝隙池盖板10下缝隙池4内局部溶液环境联通；缝隙池盖板10上设有微电极插孔15，微电极11插装于微电极插孔15中，微电极11用于测量电位、pH、Cl-浓度等。

[0023] 本发明中，缝隙池盖板10的底部设有盖板凹槽19，O型密封圈18顶部设置于盖板凹槽19内，O型密封圈18、缝隙池盖板10和拉伸试样8配合形成缝隙池4。

[0024] 本发明的使用过程如下：

[0025] 如图1所示，本发明缝隙内金属应力腐蚀实验装置，主要包括加力支撑板9和加力支撑底座1，通过螺栓－螺纹结构对缝隙池4内拉伸试样8加载；载荷测量传感器6通过载荷显示器13输出并显示加载载荷大小。拉伸试样8置于缝隙池底座3和缝隙池盖板10之间，缝隙池底座3和缝隙池盖板10通过设置在周边的固定孔16内的固定件17相连接固定；缝隙池盖板10上设有盖板凹槽19，盖板凹槽19内设有O型密封圈；金属拉伸试样8与缝隙池盖板10间通过定位垫片2及O型密封圈18与金属拉伸试样8之间形成缝隙池4。缝隙池盖板10顶部设置本体溶液池12，本体溶液池12通过缝隙池盖板10上一缝隙口14与缝隙池盖板10下缝隙池4内局部溶液环境联通，缝隙池盖板10上设有测量电位、pH、Cl-浓度等的微电极插孔15。

[0026] 本发明可对缝隙内金属应力腐蚀过程中缝隙内不同位置处局部环境变化进行实时监测，可用于研究阴极保护、外部环境等参数对缝隙内金属应力腐蚀行为的影响。本发明也可用与电化学工作站结合起来，进行恒应力作用下和变载荷作用下电化学极化、电化学阻抗谱、电化学噪声等原位电化学测量。

[0027] 本发明中小试样和大试样通常选用碳钢、管线钢X65、X70、X80、X100等，也可以用其它金属，如有色金属等，进行试验。

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