[發明專利]直流雜散電流作用下埋地金屬管道防腐層剝離測試系統

有效

• 申請號: 201810719985.1
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108507938B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 陳迎春;王祖全;王新華;宋旭婷
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫民興

本發明公開了一種直流雜散電流作用下埋地金屬管道防腐層剝離測試系統，包括：直流雜散電流系統，用于提供試樣防腐層陰極剝離所需的直流雜散電流；電化學測試系統，用于測試直流電陰極極化過程中試樣防腐層剝離的動力學參數，并進行數據的處理與分析；土壤模擬溶液系統，用于模擬埋地金屬管道在不同土壤環境下的實際工況；試樣夾持系統，用于夾持實驗所需的埋地金屬管道的試樣；電解池系統，用于盛放土壤模擬溶液和固定試樣夾持系統。本發明結構簡單，拆裝方便，實驗結果重復性好，能夠有效模擬實際工況下因雜散電流流入埋地金屬管道防腐層破損點造成的管道防腐層陰極剝離，適用于各種埋地管道防腐層的陰極剝離實驗研究。

技術領域

本發明涉及埋地金屬管道防腐層剝離失效測試技術領域，尤其涉及一種直流雜散電流作用下埋地金屬管道防腐層剝離測試系統。

背景技術

工程中，有機防腐層的使用，給予管道提供了99％的保護，顯著提高了埋地金屬管道的使用壽命，完好的防腐層可以保護金屬基體20年免受腐蝕侵害。然而，由于涂覆工藝的復雜性及施工過程中的機械碰撞等因素，使得管道上的防腐層不可避免地會產生一些針孔、破損等缺陷?；蚴怯捎谠陂L期的服役過程中土壤中各種腐蝕因子的長期作用，導致產生粘結失效進而發生防腐層表面的破損及剝離等缺陷。同時，第三施工破壞也是導致防腐層破損失效的重要原因之一。雜散電流是指在設計或規定回路以外流動的電流，以成為埋地金屬管道腐蝕泄露的重要影響因素之一。對于含有防腐層的埋地長輸管道遭受直流雜散電流干擾時，雜散電流的存在不僅會造成管道腐蝕，也會因雜散電流從防腐層破損點流入時，形成雜散電流反應的陰極區，造成陰極析氫反應，引發防腐層剝離。當防腐層存在大面積的剝離時，土壤中的腐蝕性介質就會在金屬基體表面進一步擴散，而構成了縫隙腐蝕發生的條件。由于埋地管道的層下腐蝕的發生相對隱蔽且不易觀察，往往是而外部的防腐層完好，而防腐層下的金屬已經發生大面積的腐蝕現象從而嚴重威脅管道的安全運行。

發明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供一種直流雜散電流作用下埋地金屬管道防腐層剝離測試系統，該測試系統結構簡單，拆裝方便，實驗結果重復性好，能夠有效模擬實際工況下因雜散電流流入防腐層破損點造成的防腐層陰極剝離現象，適用于各種埋地金屬管道防腐層的陰極剝離研究實驗。

為實現上述目的，本發明提供一種直流雜散電流作用下埋地金屬管道防腐層剝離測試系統，包括：

直流雜散電流系統，用于提供埋地金屬管道的防腐層陰極剝離所需的直流雜散電流；

電化學測試系統，用于測試直流電陰極極化過程中試樣防腐層剝離的動力學參數，并進行數據的處理與分析；

土壤模擬溶液系統，用于模擬埋地金屬管道在不同土壤環境下的實際工況；

試樣夾持系統，用于夾持實驗所需的埋地金屬管道的試樣；

電解池系統，用于盛放土壤模擬溶液和固定試樣夾持系統。

作為本發明的進一步改進，所述直流雜散電流系統包括：參比電極、輔助鉑片電極、防腐層破損試樣、直流穩壓源和土壤模擬溶液，所述參比電極、輔助鉑片電極和防腐層破損試樣均處于所述土壤模擬溶液中；

所述直流穩壓源的正極與電流表和開關串聯后與所述輔助鉑片電極相連，所述直流穩壓源的負極與所述防腐層破損試樣相連，構成電流流入所述防腐層破損試樣的回路。

作為本發明的進一步改進，所述直流雜散電流系統還包括：定時中斷器；

所述定時中斷器并聯在所述直流穩壓源上，用于控制直流電加載的時間。

作為本發明的進一步改進，所述直流雜散電流系統還包括：電位顯示儀；

所述電位顯示儀的負極與所述防腐層破損試樣相連，所述電位顯示儀的正極與所述參比電極相連，所述電位顯示儀測得的電壓值為防腐層破損試樣的陰極剝離電位值。