[發明專利]一種全自動貧氧腐蝕試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710150757.2
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106841020B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 祁東東;黃萬啟;胡振華;張洪博
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種全自動貧氧腐蝕試驗裝置及方法，該裝置主要由自動控制系統、惰性氣體瓶、反應器、制備器、密封呼吸器、加藥器、試樣掛置器、管路、電動閥、液位傳感器、熱電偶和氧電極等組成；本發明還公開了該裝置的試驗方法；貧氧水制備和溶液配制分步進行，避免了直接向溶液通入氮氣除氧而導致溶質被吹脫；所有試驗過程均在一個系統中進行，密封呼吸器既保證系統與大氣隔絕，維持反應器中溶氧和濃度穩定，又確保系統自由呼吸，不發生憋壓；本發明可實現任意貧氧濃度(0ppb?8000ppb)試驗溶液的準確配置，并可精確控制，試驗過程全自動進行。

技術領域

本發明涉及貧氧腐蝕試驗技術領域，尤其涉及一種全自動貧氧腐蝕試驗裝置及方法。

背景技術

在腐蝕與防腐研究工作中，氧氣作為一個關鍵影響因素，需要對不同溶氧濃度(無氧、貧氧、富氧)下的腐蝕現象進行試驗研究。若直接向試驗溶液通入氣體來改變溶液中的溶氧含量，試驗溶液中溶質氣液分配系數較大時，通氣過程中溶質會被大量吹脫，使得溶液濃度降低，試驗條件發生改變。若提前制備好溶氧合格的試驗用水，再用此試驗用水配制試驗溶液，操作過程中空氣的漏入會使溶液的溶氧含量發生變化，反應條件也發生了改變。目前的技術很難實現試驗溶液中藥劑濃度和溶氧濃度同步精確控制。

發明內容

為了解決上述不足，本發明的目的在于提供一種全自動貧氧腐蝕試驗裝置及方法，貧氧水制備、溶液配制和腐蝕試驗分步進行，避免了直接向溶液通氣導致溶質被吹脫，也避免在敞開環境中用溶氧合格的水配置溶液導致溶液發生變化；所有過程在一個系統內完成，系統始終處于密封和自由呼吸狀態，確保系統不漏入空氣，維持系統溶氧穩定可控；對溶氧進行實時監測，實現了對試驗溶液溶氧和藥劑濃度的精確控制；所有試驗過程均由PLC自動控制，全自動進行。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種全自動貧氧腐蝕試驗裝置，包括惰性氣體瓶1、制備器5、反應器6和密封呼吸器7，所述制備器5內盛有規定量的除鹽水，密封呼吸器7中保持一定水位，反應器6標有刻度；惰性氣體瓶1上連接第一管路L1，第一管路L1分兩路，一路通過第二管路L2接入制備器5的除鹽水液面上方，另一路出口設置有第二電動閥K2，第二電動閥K2出口分兩路，一路通過第三管路L3接入制備器5的除鹽水中，另一路通過第四管路L4連接通入反應器6中的第六管路L6，插入制備器5除鹽水液面上方的第五管路L5也連接通入反應器6中的第六管路L6，第七管路L7連通反應器6和密封呼吸器7中的水，位于密封呼吸器8水位上的第八管路L8連接至外部，將試驗過程中排出的氣體排至外部，使試驗裝置處于密封和不憋壓狀態；所述第二管路L2、第四管路L4和第五管路L5分別設置有第一電動閥K1、第三電動閥K3和第四電動閥K4，所述第四管路L4設置有加藥器2，所述制備器5的除鹽水中插入氧電極3和第一熱電偶R1，所述反應器6中插入第二熱電偶R2和液位傳感器Y且頂部懸掛有試樣掛置器4；還包括由PLC8、人機操作界面9和顯示界面10構成的控制系統，所述控制系統連接第一電動閥K1、第二電動閥K2、第三電動閥K3、第四電動閥K4、第一熱電偶R1、第二熱電偶R2、氧電極3和液位傳感器Y；所述PLC8接收第一熱電偶R1、第二熱電偶R2、液位傳感器Y和氧電極3傳送的信號，根據設定的上下限值和延遲時間打開或關閉第一電動閥K1、第二電動閥K2、第三電動閥K3和第四電動閥K4，以到達控制富氧水制備、溶液配制、試驗進行和結束的目的。

所述第一熱電偶R1和第二熱電偶R2用于監測制備器5和反應器6中的溫度，數值和信號分別傳送至顯示界面10和PLC8。

所述液位傳感器Y位于反應器6中，用于監測溶液液位，數值和信號分別傳送至顯示界面10和PLC8。

所述氧電極3位于制備器5中，用于檢測制備器5中的溶氧含量，數值和信號分別傳送至顯示界面10和PLC8；所述的制備器5用于制備指定溶氧濃度的貧氧水。

所述第一電動閥K1、第二電動閥K2、第三電動閥K3和第四電動閥K4閥體的材料采用不銹鋼或塑料類耐蝕材料，其開關由PLC8自動控制。