[發(fā)明專利]一種海洋飛濺環(huán)境模擬試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210176475.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN102680385A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯健;郭為民;王均濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于海洋設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海洋飛濺環(huán)境模擬試驗(yàn)裝置，特別是一種模擬海洋飛濺試驗(yàn)區(qū)綜合環(huán)境因素，用于室內(nèi)開展材料腐蝕老化試驗(yàn)研究的裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展和陸地資源的枯竭，人類把更多的注意力轉(zhuǎn)向資源豐富的海洋，開發(fā)和利用海洋離不開各種材料，而海水是一種成分復(fù)雜并具有較強(qiáng)腐蝕性的電解質(zhì)，海洋環(huán)境中應(yīng)用的各種材料時(shí)刻經(jīng)受各種惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)海洋腐蝕的損失約占總腐蝕損失的1/3，目前，材料海水腐蝕試驗(yàn)主要是依靠海水自然環(huán)境試驗(yàn)站通過(guò)實(shí)海掛片的方式進(jìn)行。我國(guó)目前在青島、舟山、廈門和三亞建有海水自然環(huán)境試驗(yàn)站覆蓋了從北到南不同海域海水的環(huán)境特點(diǎn)，積累了大量材料的腐蝕數(shù)據(jù)，為海洋船舶、平臺(tái)港口和碼頭等領(lǐng)域所用材料的設(shè)計(jì)選材及新材料的研制開發(fā)，提供了科學(xué)依據(jù)和重要的技術(shù)支持。實(shí)海試驗(yàn)雖然具有真實(shí)準(zhǔn)確的特點(diǎn)但存在以下不足：一是試驗(yàn)工作量大，消耗大量人力物力；二是試驗(yàn)周期長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)滿足新材料開發(fā)研制需求；三是試驗(yàn)條件不可控，無(wú)法開展系統(tǒng)研究。通過(guò)開發(fā)針對(duì)不同區(qū)帶海水環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)裝置，一方面是對(duì)實(shí)海試驗(yàn)的重要補(bǔ)充，另一方面可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)室其他研究手段實(shí)現(xiàn)對(duì)材料腐蝕行為和機(jī)理的全面認(rèn)識(shí)。

海洋環(huán)境一般分為五個(gè)不同區(qū)帶：海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)及海泥區(qū)，材料在不同區(qū)帶的腐蝕老化規(guī)律不同。處于海洋飛濺區(qū)的材料表面積聚的鹽粒子濃度遠(yuǎn)大于海洋大氣區(qū)，并且干濕交替頻繁，再加上浪花沖擊、陽(yáng)光照射和風(fēng)吹等綜合作用，腐蝕老化破壞嚴(yán)重，飛濺區(qū)是海洋環(huán)境中一般鋼鐵材料腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)帶同時(shí)也是防腐涂層最容易脫落的區(qū)帶，一般鋼鐵材料在海洋飛濺區(qū)的腐蝕都有一個(gè)峰值。對(duì)我國(guó)四個(gè)試驗(yàn)站測(cè)試結(jié)果表明，飛濺區(qū)的范圍是在海水平均高潮位以上約0~2.4m的區(qū)間，腐蝕峰的位置一般在海水平均高潮位以上0.6~1.2m處。

用于實(shí)現(xiàn)海洋飛濺環(huán)境室內(nèi)模擬的試驗(yàn)裝置主要分為兩類：一類是針對(duì)飛濺區(qū)帶的模擬裝置，如專利號(hào)為CN2938075Y的實(shí)用新型專利公開了一種耐候鋼海水飛濺腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，采用水泵將海水向裝置內(nèi)壁噴射，水流經(jīng)折射形成對(duì)耐候鋼的飛濺，噴射壓力和噴射方向可調(diào)；專利號(hào)為CN20154369U的實(shí)用新型專利公開的海水飛濺模擬實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)噴頭將溶液噴淋到靜置的試樣上，液滴沖擊力的大小和沖擊時(shí)間可調(diào)，并可通過(guò)氮?dú)夂脱鯕庹{(diào)節(jié)溶液的含氧量，陳家才等在《熱噴Zn涂層浪花飛濺區(qū)腐蝕的室內(nèi)模擬研究》中應(yīng)用該裝置進(jìn)行了噴Zn涂層耐蝕性研究；李春玲等在《電弧噴涂鋁涂層海洋飛濺區(qū)腐蝕模擬試驗(yàn)研究》中報(bào)道了自制的海洋飛濺區(qū)腐蝕模擬試驗(yàn)裝置，該裝置利用磁力攪拌器帶動(dòng)轉(zhuǎn)子形成海水的飛濺，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的速度和液面高度控制飛濺的強(qiáng)度；郭曉軍等在《海洋飛濺區(qū)模擬試驗(yàn)裝置》中介紹了設(shè)計(jì)的裝置，利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)子以形成水的飛濺，通過(guò)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制水的飛濺程度，用氣泵將空氣注入水中調(diào)節(jié)溶氧量。另一類是針對(duì)海洋環(huán)境的多區(qū)帶模擬裝置，如公開號(hào)為CN101285757A的發(fā)明專利和專利號(hào)為CN2421640Y的實(shí)用新型專利通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)拉桿使造浪板往復(fù)擺動(dòng)造浪，形成對(duì)試樣的飛濺；公開號(hào)為CN101482482A的發(fā)明專利通過(guò)葉片式旋轉(zhuǎn)試樣架上的葉片拍打攪動(dòng)海水飛濺到側(cè)壁試樣架的試樣上；公開號(hào)為CN101986224A的發(fā)明專利通過(guò)人工海水和壓縮空氣在噴嘴內(nèi)混合產(chǎn)生霧狀液滴，噴射到試樣表面形成飛濺，并通過(guò)熱風(fēng)通道實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的干燥；專利號(hào)為CN2252989Y的實(shí)用新型專利公開的海洋腐蝕模擬試驗(yàn)機(jī)采用造浪泵使海水涌動(dòng)實(shí)現(xiàn)浪花飛濺；專利號(hào)為CN20162223的實(shí)用新型專利通過(guò)電機(jī)與減速器相連輸出轉(zhuǎn)矩，減速器的輸出軸上有一偏心輪，通過(guò)連桿與造浪板相連，造浪形成對(duì)飛濺的模擬。綜合以上專利文獻(xiàn)所述裝置對(duì)海洋飛濺區(qū)環(huán)境的模擬時(shí)存在以下缺陷：一是海洋飛濺區(qū)材料腐蝕老化是海水、海風(fēng)、陽(yáng)光等多因素共同作用的結(jié)果，上述裝置多只局限于對(duì)海水的模擬忽略了其他影響因素；二是采用造浪板、旋轉(zhuǎn)葉片或直接噴淋方式模擬飛濺區(qū)，強(qiáng)度不易控制且有沖刷作用；三是飛濺位置、強(qiáng)度、角度對(duì)材料的腐蝕老化影響較大，且現(xiàn)有的裝置和技術(shù)均不宜實(shí)現(xiàn)全面模擬。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種海洋飛濺環(huán)境綜合模擬試驗(yàn)裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋飛濺環(huán)境海水、海風(fēng)、陽(yáng)光等多種因素的綜合模擬試驗(yàn)，以滿足在室內(nèi)開展海洋飛濺環(huán)境下材料腐蝕老化分析評(píng)價(jià)的需要。