[實用新型]一種模擬剝離涂層下埋地管線鋼應力腐蝕試驗裝置

有效

• 申請號: 202020179811.3
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN211927653U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 許進;韋博鑫;付琦;覃清鈺;白云龍;龍康;孫成;王振堯
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本實用新型涉及土壤腐蝕試驗領域，具體為一種陰極保護下交直流雜散電流和硫酸鹽還原菌耦合作用下的模擬剝離涂層下埋地管線鋼應力腐蝕試驗裝置。該裝置中，底板的上方相對設置第一蓋板、上蓋、第二蓋板，作為剝離涂層雙電解池，上蓋搭接于第一蓋板、第二蓋板之間，上蓋為高于第一蓋板、第二蓋板的下凹槽形結構；剝離涂層雙電解池內裝有土壤浸出液，裝有土壤浸出液的中間通過離子隔膜隔開，形成兩個對稱的電解池；第一參比電極、第二參比電極插裝于上蓋，第一Pt電極、第二Pt電極對稱設置于上蓋內腔的離子隔膜兩側。本實用新型用于研究剝離涂層環境中CP下AC、DC和SRB耦合作用下，管線鋼應力腐蝕過程的力化效應和微區相電化學過程。

技術領域

本實用新型涉及土壤腐蝕試驗領域，具體為一種陰極保護(CP)下交直流雜散電流和硫酸鹽還原菌(SRB)耦合作用下的模擬剝離涂層下埋地管線鋼應力腐蝕試驗裝置。

背景技術

近年來，隨著我國國民經濟的發展和生態文明建設，油氣在我國一次能源中的比例持續攀升，埋地管線的建設得到蓬勃發展。截止到2018年底，我國長輸油氣管道總里程已超過12萬公里，預計到“十三五”末將超過16萬公里，城市管網更是不計其數。地下埋設的油氣輸送金屬管道常采用CP和防腐涂層進行防護，但是其在鋪設和使用過程中會不可避免的受到機械力、應力損傷，從而導致涂層表面出現破損、劃痕、針孔、翹起等缺陷，結果造成涂層與基體之間形成剝離區。從而，土壤溶液中的腐蝕性介質及微生物就會沿著這些剝離區滲入到管道和涂層之間的界面，形成微區環境，使管道發生嚴重的腐蝕。一方面，外防腐層的剝離可以嚴重降低管線鋼的服役壽命；另一方面增大了管線突然失效發生事故的幾率。我國油氣輸送管道沿線人口密集，生態環境脆弱，一旦發生事故，會影響能源供給，更會對環境、公共安全造成重大影響，并產生巨大的經濟損失。因此，對于剝離涂層下管道的腐蝕研究對管道的安全運行和長期服役具有重要的意義。

隨著我國電力和高速鐵路行業的迅速發展，埋地管道受到超高壓輸電系統和交直流牽引系統產生的交直流雜散電流影響不斷增大。埋地管線的服役環境復雜，土壤微生物對管道的腐蝕問題也日益突出。此外，埋地管線在服役過程中常受到載荷作用。微生物、交直流雜散電流與應力耦合作用下引發的管道腐蝕與涂層剝離問題越來越受到重視。由于諸多客觀因素的限制，對埋地管線微生物腐蝕、雜散電流腐蝕與涂層剝離研究僅以實驗室研究為主。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種模擬多環境因素耦合作用下模擬剝離涂層下埋地管線鋼應力腐蝕試驗裝置，該裝置用于研究剝離涂層環境中CP下交直流雜散電流和SRB耦合作用下管線鋼應力腐蝕過程的力-化效應和微區相電化學過程。

本實用新型的技術方案是：

一種模擬剝離涂層下埋地管線鋼應力腐蝕試驗裝置，該裝置包括：多通道恒電位儀、第一電化學工作站、離子隔膜、第一Pt電極、第一參比電極、第一復合微電極、第一管線鋼、剝離涂層雙電解池、第一蓋板、第一微取樣孔、第二電化學工作站、第二Pt電極、第二參比電極、第二復合微電極、第二管線鋼、第二蓋板、第二微取樣孔、底板、上蓋，具體結構如下：

底板的上方相對設置第一蓋板、上蓋、第二蓋板，作為剝離涂層雙電解池，上蓋搭接于第一蓋板、第二蓋板之間，上蓋為高于第一蓋板、第二蓋板的下凹槽形結構；剝離涂層雙電解池內裝有土壤浸出液，裝有土壤浸出液的中間通過離子隔膜隔開，形成兩個對稱的電解池；第一參比電極、第二參比電極插裝于上蓋，第一Pt電極、第二Pt電極對稱設置于上蓋內腔的離子隔膜兩側；