[實用新型]一種用于溝槽腐蝕敏感性測試的電解池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720144111.5
• 申請日: 2007-07-23
• 公開（公告）號: CN201083673Y
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王煒;齊慧濱;錢余海;溫乃盟
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N27/28
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于溝槽腐蝕敏感性測試的電解池。

背景技術(shù)

溝槽腐蝕性能是用戶在ERW焊管產(chǎn)品訂貨和使用過程中非常重視的問題之一。溝槽腐蝕的本質(zhì)是ERW焊管焊縫局部相電化學(xué)不均勻?qū)е碌碾娕几g。由于ERW焊管焊縫區(qū)與母材的微區(qū)成分、夾雜物含量及顯微組織存在顯著差別，故會在焊縫與母材金屬之間產(chǎn)生電位差，形成原電池，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生較為嚴(yán)重的局部腐蝕-溝槽腐蝕。

對溝槽腐蝕敏感性的評價主要采用電化學(xué)恒電位極化方法測試，即在3.5％NaCl溶液中，通過外加-550mV(vs.SCE)的恒電位進行極化，持續(xù)測試144h。然后，清除試樣表面的腐蝕產(chǎn)物，根據(jù)失重量計算出試樣平均腐蝕深度d₁，測量溝槽深度d₂，得到溝槽腐蝕敏感系數(shù)α＝d₂/d₁。

目前國內(nèi)外尚無專門用于焊管溝槽腐蝕敏感性測試的電解池。

寶鋼研究院進行電化學(xué)方法評價使用的電解池是由美國普林斯頓應(yīng)用研究公司提供的，配套電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)的通用電解池。其構(gòu)造和安裝位置如圖1所示：主要由連接螺栓1、聚四氟乙烯板2、Pt片導(dǎo)線3、輔助電極Pt片4、排氣軟管5、溶液注入口6、飽和甘汞電極7、電解液8、毛細管9、工作電極導(dǎo)線10、固定螺栓11、聚四氟乙烯頂塊12、試樣13、支架14、密封墊圈15、1cm²圓形開口(試樣測試面積)16、玻璃空腔17等組成。

試驗開始前，首先將試樣13的測試部位緊貼圓形開口15，并用頂針頂緊，從溶液注入口6注入測試溶液，分別將輔助電極Pt網(wǎng)的導(dǎo)線3、工作電極的導(dǎo)線10以及參比電極7的導(dǎo)線與電化學(xué)測試設(shè)備的相應(yīng)接線連接，然后開始進行電化學(xué)測試。

該電解池是美國普林斯頓應(yīng)用研究公司電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配件之一，在世界范圍內(nèi)廣泛使用，可用于常規(guī)電化學(xué)極化曲線和E-t曲線的測量。該電解池的最大特點是安裝測量試樣較為便利，比較適合表面平整而且性能均勻的試樣。

但是，使用過程中我們發(fā)現(xiàn)該電解池設(shè)計上存在一些不足和缺陷：

(1)試樣的測試面積是固定的，即試樣表面面積為1cm²的圓形開口，不利于更大試樣表面和局部密封或暴露試樣的測量；

(2)當(dāng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性較弱時，由于參比電極直接與測試電解質(zhì)溶液接觸，參比電極的內(nèi)阻會較大，容易造成數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏移，特別是當(dāng)試驗周期較長時，電解質(zhì)溶液會對參比電極產(chǎn)生影響和損害，使得電位發(fā)生漂移；

(3)輔助電極與工作電極之間的距離過大(10cm左右)，當(dāng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性較弱時，會使二者之間的電化學(xué)過程受到影響，影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；

(4)受試樣固定方式的限制，測試試樣不能太薄和太厚，太薄在固定時容易變形，太厚(超過1cm)，則試樣無法固定；

(5)該電解池價格昂貴(約1100美元)，替換代價很高。

此外，焊管溝槽腐蝕敏感性測試的條件相對特殊，主要包括：

(1)試樣測試的尺寸一般采用20mm×15mm，需要對整個試樣表面進行測量，通用電解池1cm²圓形暴露表面無法滿足測試要求；

(2)測試用電解質(zhì)為3.5％NaCl溶液，侵蝕性較強，加之測試時間較長，為144h，對參比電極損傷較大，電極壽命較短。

在溝槽腐蝕敏感性測試試驗中，沒有專用的極化電解池，多采用電化學(xué)研究通用電解池。本實用新型從ERW焊管溝槽腐蝕敏感性電化學(xué)測試的實際特點和需要出發(fā)，設(shè)計了一種專門適用于焊管溝槽腐蝕敏感性電化學(xué)評價的電解池，彌補了通用電解池的不足。本實用新型的目的在于提供一種用于試樣測試面積不規(guī)則、試樣尺寸較大、測試電解質(zhì)溶液腐蝕性較強、長時間穩(wěn)定測量的電解池系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種用于溝槽腐蝕敏感性測試的電解池。

本實用新型所述的用于溝槽腐蝕敏感性測試的電解池，構(gòu)成包括容器(16)、排氣孔(2)、廢液排放口(8)、外蓋(15)及通過外蓋的插口插入容器的工作電極、參比電極和輔助電極，其中所述的工作電極由硬質(zhì)導(dǎo)線(1)與試樣(7)非測量面焊接構(gòu)成。焊接后用樹脂(6)封固并進行常規(guī)表面打磨和處理。

本實用新型所述的用于溝槽腐蝕敏感性測試的電解池，其中所述的硬質(zhì)導(dǎo)線(1)穿過電解池外蓋上固定的接線柱(3)，確定試樣(7)的上下位置和方向，用緊固螺栓(4)固定。