[發(fā)明專利]一種測試覆蓋物下腐蝕的單電極交叉陣列絲束電極系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711273280.3
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108061704A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張大磊;譚卓偉;豆肖輝;王振波;金有海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 羅文遠(yuǎn)

本發(fā)明涉及一種測試覆蓋物下腐蝕的單電極交叉陣列絲束電極系統(tǒng)。其技術(shù)方案是：在污垢池下開有匹配電極尺寸的預(yù)留孔，在預(yù)留孔中安裝單電極交叉陣列絲束電極，在污垢池中加入預(yù)先配置的污垢物，覆蓋電極至一定深度，形成表面覆蓋物，并且在污垢池內(nèi)安設(shè)pH測量計、溫度傳感器和溶氧傳感器，測定污垢的酸堿度、溫度及溶氧量，單電極交叉陣列絲束電極通過導(dǎo)線和開關(guān)連接到腐蝕測試裝置。有益效果是：本發(fā)明將輔助電極、工作電極和參比電極劃分為小的測試單元，在小的測試單元中測量每個工作電極的腐蝕電化學(xué)信息，大幅降低了在表面具有覆蓋物情況下，由于電極表面覆蓋物導(dǎo)致電極工作環(huán)境不同而帶來的腐蝕電化學(xué)信息測量誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電化學(xué)測試領(lǐng)域，特別涉及一種測試覆蓋物下腐蝕的單電極交叉陣列絲束電極系統(tǒng)。

背景技術(shù)

金屬材料表面的污垢沉積對于金屬材料腐蝕行為有著至關(guān)重要的影響，污垢的物理化學(xué)性質(zhì)影響了金屬材料表面的電化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)量輸運過程及表面剪切力，直接影響了金屬材料表面腐蝕的陰陽極反應(yīng)過程。現(xiàn)有表面絲束電極用于研究表面覆蓋物下的金屬材料腐蝕行為時，其參比電極、工作電極、輔助電極均單獨置于電解液中，相隔距離較大，所處的溶液環(huán)境及流場環(huán)境有所不同，且工作電極表面上有覆蓋物時，導(dǎo)致實驗過程中各電極表面污垢沉積情況有所差異，影響腐蝕電化學(xué)信息的準(zhǔn)確測量。絲束電極（Wire BeamElectrode, WBE）作為一種新興的電化學(xué)研究技術(shù)，能夠獲取電極表面的局部腐蝕信息。絲束電極表面會形成許多微小電極，當(dāng)這些微小金屬絲耦合在一起時，就能夠得到整塊電極上的電化學(xué)參數(shù)，當(dāng)金屬絲之間斷開時，每個金屬絲代表一個工作電極，對應(yīng)不同位置處的電化學(xué)參數(shù)，分別對每個金屬絲進(jìn)行測量，就能夠得到不同位置處的局部腐蝕信息。Ag/AgCl參比電極具有廣泛的應(yīng)用，具有良好的穩(wěn)定性和較長的壽命，輔助電極材料為Ag，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。中國文獻(xiàn)《20＃碳鋼管道內(nèi)沉積物對腐蝕行為的影響》描述了使用絲束電極測試裝置測定有無涂層下金屬表面局部腐蝕分布特征，但是其參比電極與絲束電極分別放置在溶液中，測定的腐蝕電化學(xué)參數(shù)受金屬表面腐蝕產(chǎn)物覆蓋物或沉積物的影響，導(dǎo)致其測得的電化學(xué)參數(shù)誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種測試覆蓋物下腐蝕的單電極交叉陣列絲束電極系統(tǒng)，通過單電極交叉陣列絲束電極技術(shù)，更精確的獲得金屬材料表面具有覆蓋物情況下的腐蝕電化學(xué)信息。

本發(fā)明提到的一種測試覆蓋物下腐蝕的單電極交叉陣列絲束電極系統(tǒng)，其技術(shù)方案是：包括腐蝕電化學(xué)參數(shù)測試裝置、單電極交叉陣列絲束電極（4）、腐蝕測試裝置（8）、表面覆蓋物（7），腐蝕電化學(xué)參數(shù)測試裝置是在污垢池（1）下開有匹配單電極交叉陣列絲束電極（4）尺寸的預(yù)留孔（5），在預(yù)留孔（5）中安裝單電極交叉陣列絲束電極（4），在污垢池中加入預(yù)先配置的污垢物，覆蓋電極至一定深度，在單電極交叉陣列絲束電極（4）上表面形成表面覆蓋物（7），并且在污垢池（1）內(nèi)安設(shè)pH測量計（2）、溫度傳感器（3）和溶氧傳感器（6），通過pH測量計（2）、溫度傳感器（3）、溶氧傳感器（6）測定污垢的酸堿度、溫度及溶氧量，單電極交叉陣列絲束電極（4）通過導(dǎo)線和開關(guān)連接到腐蝕測試裝置（8）。

上述單電極交叉陣列絲束電極（4）包括輔助電極（9）、工作電極（10）和參比電極（11），且通過交叉排列方式分布于絲束電極表面，在測量中將交叉相鄰的輔助電極（9）、工作電極（10）和參比電極（11）劃分為多個矩形測試單元（12），在矩形測試單元（12）中測量每個工作電極的腐蝕電化學(xué)信息，將測得的每一根工作電極的電化學(xué)信息整合之后得到整個絲束電極表面的腐蝕電化學(xué)信息。

上述單電極交叉陣列絲束電極（4）包括輔助電極（9）、工作電極（10）和參比電極（11），其中，工作電極（10）、參比電極（11）和輔助電極（9）各自成列排布，相鄰各列電極錯位排布在絲束電極表面，將正三角形中的輔助電極（9）、工作電極（10）和參比電極（11）劃分為一個三角形測試單元（13），在三角形測試單元（13）中測量每個工作電極的腐蝕電化學(xué)信息，將測得的每一根工作電極的電化學(xué)信息整合之后得到整個絲束電極表面的腐蝕電化學(xué)信息。