[發(fā)明專利]一種高溫腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710018467.2
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106769822B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃亞繼;王健;鄒磊;岳峻峰;徐力剛;楊釗
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 32249 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 楊曉玲

本發(fā)明提供了一種高溫腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有氣密性好、混氣均勻、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)包括順序連接的氣瓶、減壓閥、質(zhì)量流量計和旋風(fēng)混氣罐，氮?dú)鈱⑺魵獍l(fā)生器產(chǎn)生的高溫水蒸氣輸運(yùn)到混合氣管路中。混合氣經(jīng)套管式玻璃纖維管的外管后通入裝有NaOH溶液的洗氣瓶，由空壓機(jī)產(chǎn)生的冷卻空氣通入套管式玻璃纖維管的內(nèi)管后排空。管式爐安裝有測溫?zé)犭娕技皽囟茸詣诱{(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)腐蝕氣氛溫度與被測金屬試片的表面溫度按設(shè)定好的數(shù)值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高溫腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于金屬腐蝕技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，由于環(huán)保的要求，燃煤電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，多數(shù)電廠采用了新型低NO_X同軸燃燒器和分級配風(fēng)的方式來抑制氮氧化物的生成，但是與此同時產(chǎn)生了高溫腐蝕問題。在爐膛近壁面的水冷壁處極易形成強(qiáng)還原性氣氛，在這種燃燒氣氛下，燃煤中的黃鐵礦極易轉(zhuǎn)化為腐蝕性極強(qiáng)的硫化氫氣體，硫化氫氣體在高溫環(huán)境下將與金屬鐵及其氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化亞鐵，其物理結(jié)構(gòu)疏松，不能夠起到保護(hù)內(nèi)部基體金屬的作用。當(dāng)水冷壁管道因腐蝕剝落減薄到臨界許可厚度時將引發(fā)“爆管”事故，嚴(yán)重影響電廠的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益，對腐蝕問題進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)室機(jī)理研究已經(jīng)迫在眉睫。

實(shí)驗(yàn)室金屬腐蝕研究具有周期長，研究成本高，影響因素復(fù)雜等特點(diǎn)，目前國內(nèi)還尚未有一整套完善的能夠?qū)饘俑g進(jìn)行監(jiān)測評估的實(shí)驗(yàn)裝置。目前的實(shí)驗(yàn)裝置存在著如下幾個方面的問題：裝置密封性差，腐蝕性氣體極易泄漏到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，造成實(shí)驗(yàn)室安全隱患，危害實(shí)驗(yàn)員身體健康；腐蝕裝置混氣效果差，各腐蝕性氣體的濃度在一定時間范圍內(nèi)變化較大，將會對腐蝕速率的確定產(chǎn)生較大的誤差；目前的試驗(yàn)臺由于保溫及管路等原因，還不能夠進(jìn)行高溫水蒸氣對金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)研究；此外，現(xiàn)有腐蝕裝置只能對腐蝕氣氛的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還無法對試片表面的溫度進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是提供一種高溫腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的，可實(shí)現(xiàn)各種腐蝕氣體及高溫水蒸氣自由配比、充分混合；在高溫腐蝕反應(yīng)區(qū)增設(shè)溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)腐蝕氣氛溫度與被腐蝕材料的表面溫度按設(shè)定好的數(shù)值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種高溫腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括按照連接順序依次為腐蝕氣體混合裝置、高溫腐蝕試驗(yàn)裝置和尾氣處理裝置：

所述的腐蝕性氣體混合裝置由腐蝕氣氣瓶、減壓閥、質(zhì)量流量計、旋風(fēng)混氣罐、氮?dú)廨d氣瓶、電磁比例閥、蒸汽發(fā)生器和電加熱帶組成，其中腐蝕氣氣瓶、減壓閥、質(zhì)量流量計和旋風(fēng)混氣罐依次通過不銹鋼管連接，旋風(fēng)混氣罐的接出管通過管道與套管式玻璃纖維管的腐蝕混合氣入口相接，氮?dú)廨d氣瓶、減壓閥、電磁比例閥和蒸汽發(fā)生器用不銹鋼管依次相接，蒸汽發(fā)生器的蒸氣輸出口與管道連接，氮?dú)庾鳛檩d氣將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高溫水蒸氣輸運(yùn)到管道中，與旋風(fēng)混氣罐的接出管接出的氣體進(jìn)行混合，得到腐蝕混合氣；

所述的高溫腐蝕試驗(yàn)裝置由管式爐、套管式玻璃纖維管、空壓機(jī)、環(huán)境控溫?zé)犭娕肌⒐鼙诳販責(zé)犭娕己碗姶砰y組成，其中套管式玻璃纖維管置于管式爐的內(nèi)部，且套管式玻璃纖維管的冷卻氣入口、冷卻氣出口、腐蝕混合氣入口和腐蝕混合氣出口均位于管式爐的外部，腐蝕混合氣出口與NaOH溶液洗氣瓶連接，套管式玻璃纖維管的冷卻氣入口依次與電磁閥和空壓機(jī)連接；

所述的尾氣處理裝置由NaOH洗氣瓶和硅膠洗氣瓶依次連接組成。

其中：

所述的腐蝕氣體混合裝置中含有高溫水蒸氣的管道均在管道外壁鋪設(shè)有電加熱帶。