[發(fā)明專利]一種模擬深海環(huán)境用電化學(xué)滲氫試驗電解槽及應(yīng)用方法

在審

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• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110887765A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海兵;范林;杜建平;馬力;許立坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種模擬深海環(huán)境用電化學(xué)滲氫試驗電解槽，其特征在于，由陰極槽（1）和陽極槽（2）雙電解槽組成，所述陰極槽（1）和陽極槽（2）結(jié)構(gòu)一致，左右對稱布置，利用緊固螺栓（6）進(jìn)行組裝，陰極槽（1）和陽極槽（2）內(nèi)分別注滿相應(yīng)的充氫溶液和測氫溶液，

所述陰極槽（1）和陽極槽（2）均包括槽體（3）、端板（5）、端蓋（4）、柔性膜（11）、多孔板（12），其中槽體（3）為兩端開口、水平中空的柱體，槽體（3）上沿開有兩個螺紋孔（17），用于安置實驗用參比電極（7）和輔助電極（8），以及用于注入試驗溶液，槽體（3）一端固定有端板（5），端板（5）中間預(yù)留工作圓孔作為介質(zhì)通道，測試試樣（9）安裝在陰極槽（1）和陽極槽（2）之間正對端板（5）的工作圓孔處，端板（5）的四個角上各留一個圓孔用于安裝緊固螺栓（6），槽體（3）另一端加工有螺紋（15）和凹槽（14）結(jié)構(gòu)，采用柔性膜（11）對槽體（3）另一端進(jìn)行封口，柔性膜（11）通過捆繩（13）捆扎在槽體（3）的凹槽（14）上，柔性膜（11）外墊一塊多孔板（12），用于支撐和保護(hù)柔性膜（11），端蓋（4）通過螺紋（15）擰緊在槽體（3）的另一端，同時將柔性膜（11）和多孔板（12）壓緊。

2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬深海環(huán)境用電化學(xué)滲氫試驗電解槽的應(yīng)用方法，其特征在于，包括如下步驟：

a. 雙電解槽由結(jié)構(gòu)對稱的陰極槽（1）和陽極槽（2）組成，陰極槽（1）和陽極槽（2）均包含槽體（3）、端板（5）、端蓋（4）、柔性膜（11）和多孔板（12）；

b. 將陰極槽（1）和陽極槽（2）的槽體（3）一端與端板（5）連接，另一端利用柔性隔膜進(jìn)行封口，并用多孔板（12）對柔性膜（11）進(jìn)行保護(hù)和支撐，再用端蓋（4）將柔性膜（11）和多孔板（12）壓緊固定；

c. 將測試試樣（9）夾于陰極槽（1）和陽極槽（2）中間，測試試樣（9）兩側(cè)使用密封圈（10）進(jìn)行絕緣密封，利用端板（5）四角的緊固螺栓（6）將測試試樣（9）壓緊固定；

d. 在陰極槽（1）內(nèi)注滿模擬深海海水（22），采用陰極極化的方法對測試試樣（9）陰極工作面充氫；在陽極槽（2）注滿氫氧化鈉溶液，用于測試擴(kuò)散到達(dá)測試試樣（9）陽極工作面的氫通量；

e. 將雙電解槽置于模擬深海環(huán)境試驗艙（18）中使用，測試電纜（19）從模擬深海環(huán)境試驗艙（18）中引出，與測試用電化學(xué)工作站（24）連接，由電化學(xué)工作站（24）進(jìn)行試驗測試；

f. 利用模擬深海環(huán)境試驗裝置調(diào)節(jié)試驗壓力和溫度，達(dá)到設(shè)定條件后開始滲氫測試。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬深海環(huán)境用電化學(xué)滲氫試驗電解槽的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟a中，雙電解槽的槽體（3）、端板（5）、端蓋（4）、多孔板（12）采用耐腐蝕的非金屬材料或金屬材料，柔性膜（11）采用耐腐蝕的韌性材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種模擬深海環(huán)境用電化學(xué)滲氫試驗電解槽的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟b中，陰極槽（1）和陽極槽（2）的槽體（3）為水平的中空圓柱體，上沿開有兩個螺紋孔（17）用于放置試驗用參比電極（7）和輔助電極（8），以及用于注入試驗溶液，槽體（3）一端水平粘接或焊接在端板（5）上，端板（5）為方形，正中間留一個直徑10~20mm的工作圓孔作為測試試樣（9）的介質(zhì)通道，四個角上各留一個圓孔用于安裝緊固螺栓（6）；在槽體（3）的另一端加工有外螺紋（15）和凹槽（14）結(jié)構(gòu)，采用柔性膜（11）對槽體（3）進(jìn)行封口，柔性膜（11）通過捆繩（13）捆扎在槽體（3）的凹槽（14）上，柔性膜（11）外側(cè)緊貼著多孔板（12），板厚2~5mm，多孔板（12）中間部位加工數(shù)個直徑不大于5mm的小孔，用帶內(nèi)螺紋（15）的中空端蓋（4）將柔性膜（11）和多孔板（12）壓緊。