[發(fā)明專利]一種高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610943683.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN106501162B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯鐸;張智;張志東;陳玉祥;唐孝華;施太和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法及裝置，其要點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)循環(huán)動(dòng)態(tài)高溫高壓氣相、液相腐蝕介質(zhì)中偶接在一起的兩種金屬材料的電偶腐蝕性能評(píng)價(jià)，檢測(cè)電偶腐蝕速率大小，檢驗(yàn)兩種金屬連接的適用性、螺紋連接的密封性。根據(jù)兩種金屬材料的使用狀態(tài)和服役環(huán)境，使用連接桿和螺紋連接的方式將其連接并加載一定大小的扭矩，整體置于循環(huán)動(dòng)態(tài)高溫高壓氣相、液相腐蝕環(huán)境中，利用該實(shí)驗(yàn)方法和裝置可檢測(cè)兩種金屬材料偶接后各自的電偶腐蝕速率數(shù)值大小，定量分析兩種金屬偶接后的電偶腐蝕損傷及其敏感性因子大小，檢驗(yàn)兩種金屬材料連接方式的適用性、螺紋密封的可靠性，對(duì)其發(fā)生電偶腐蝕、縫隙腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法及裝置，更具體地說，它涉及一種用于石油、化工、材料領(lǐng)域高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法，本發(fā)明還涉及使用該方法進(jìn)行高溫高壓電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)的裝置。

背景技術(shù)

針對(duì)服役于石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、材料領(lǐng)域腐蝕環(huán)境中的金屬材料，需要對(duì)兩種金屬材料偶接的結(jié)構(gòu)、功能部件、設(shè)備等進(jìn)行高溫高壓電偶腐蝕性能評(píng)價(jià)，掌握兩種金屬連接時(shí)的電偶腐蝕速率、電偶腐蝕作用機(jī)理以及發(fā)生縫隙腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電偶偶接的兩種金屬材料進(jìn)行優(yōu)選，檢驗(yàn)兩種金屬連接的適用性。目前國內(nèi)外電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法一般是電化學(xué)方法或普通連接的試樣方法，無法評(píng)價(jià)石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中高溫高壓氣相、液相腐蝕性環(huán)境中兩種金屬的電偶腐蝕速率，也不能分析兩種金屬通過螺紋連接是否存在電偶腐蝕、縫隙腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，無法評(píng)估電偶腐蝕機(jī)理以及螺紋端密封性失效進(jìn)程，不能為優(yōu)選電偶偶接的兩種金屬材料以及金屬連接的適用性提供可靠依據(jù)。

在石油和化工行業(yè)中，大多設(shè)備、管道、裝置都需要使用兩種或多種金屬材料，連接方式包括焊接、鉚接、螺紋連接等，局部承受應(yīng)力或扭矩，在一定的溫度、壓力和腐蝕性環(huán)境中服役。目前電偶腐蝕評(píng)價(jià)在學(xué)術(shù)上和工程技術(shù)上具有極其重要的價(jià)值，由于缺乏相應(yīng)的電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法和裝置，導(dǎo)致電偶腐蝕的評(píng)價(jià)結(jié)果偏離工程實(shí)際。常規(guī)的電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)運(yùn)用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，借助電化學(xué)工作站測(cè)試電流、電位數(shù)值大小的變化考察電偶腐蝕作用的嚴(yán)重程度，或者通過導(dǎo)線將兩種金屬材料連接起開展浸泡實(shí)驗(yàn)。無法實(shí)現(xiàn)兩種金屬材料在扭矩作用下，處于循環(huán)動(dòng)態(tài)高溫高壓氣相、液相腐蝕介質(zhì)中的電偶腐蝕性能評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果與工程實(shí)際相差甚遠(yuǎn)，用常規(guī)方法對(duì)需要偶接的兩種金屬材料進(jìn)行選材和適用性評(píng)價(jià)往往給工程施工帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失以及長期的腐蝕防護(hù)難題。

目前，常規(guī)的電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法存在以下不足：

(A)兩種金屬材料連接方式受限，無法精確加載一定數(shù)值大小的扭矩；

(B)電偶試樣結(jié)構(gòu)、腐蝕環(huán)境與工程實(shí)際存在差異，不能為現(xiàn)場(chǎng)金屬材料的優(yōu)選和適用性評(píng)價(jià)提供可靠保證；

(C)只能檢測(cè)兩種金屬材料偶接后是否存在電偶腐蝕，無法檢驗(yàn)偶接后所存在的電偶腐蝕損傷及縫隙腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，無法評(píng)價(jià)兩種金屬材料偶接的適用性。

為解決常規(guī)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)不能滿足工程實(shí)際對(duì)于兩種金屬材料偶接時(shí)的選材問題，本發(fā)明借助高溫高壓釜，提出了新型動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)了電偶試樣及其夾持裝置，形成了適用于高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕的新型實(shí)驗(yàn)方法，能夠很好的解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠準(zhǔn)確反映電偶腐蝕實(shí)際工況、用于高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)的方法。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種貼近實(shí)際、便于操作、穩(wěn)定可靠、能夠同時(shí)進(jìn)行多組平行實(shí)驗(yàn)、用于開展高溫高壓動(dòng)態(tài)電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)所用的裝置。