[發明專利]確定腐蝕速率的方法及D-S雙電解池實驗裝置

在審

• 申請號: 202110007628.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN114720363A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 吳華;唐永帆;張寅暉;楊力;曹軍;沈長壽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 侯曉雅

1.一種確定腐蝕速率的方法，其特征在于，所述方法包括：

通過氫通量探針獲取待測試件的目標位置處的可擴散氫的氫通量D，所述D的單位為pL/cm²/s；

根據所述D和預先確定的腐蝕速率公式

計算所述待測試件的目標位置處的腐蝕速率v_corr，所述v_corr的單位為mm/a；

其中，所述M為待測試件的摩爾質量，單位為g/mol；所述k為失去電子的數量，所述T為絕對溫度，單位為K；所述ρ為待測試件的密度，單位為g/cm³；所述A為和溫度相關的參數，無量綱。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

使用D-S雙電解池實驗裝置，對樣品在多種溫度下進行氫滲透實驗；

根據所述樣品在各個溫度下的氫滲透實驗的結果，以及電子得失守恒定律，確定所述樣品腐蝕中產生的總氫量H_T和可擴散氫量H_ads之間的關系

根據所述確定

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述樣品在各個溫度下的氫滲透實驗的結果，以及電子得失守恒定律，確定所述樣品腐蝕中產生的總氫量H_T和可擴散氫量H_ads之間的關系包括：

根據電子得失守恒定律，確定

根據所述確定所述樣品腐蝕中產生的總氫量H_T；

對所述樣品的每個溫度下的氫滲透脫附曲線進行積分處理，得到所述樣品在每個溫度下的氫滲透實驗中的可擴散氫量

根據各個溫度下所述樣品腐蝕中產生的總氫量H_T和可擴散氫量H_ads之比擬合出所述

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述樣品和所述待測試件在腐蝕中失去的電子全部用于還原氫。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述樣品的長度和寬度均為1cm，所述樣品的厚度小于0.5mm。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述待測試件為含硫濕氣管道。

7.根據權利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述待測試件為含硫濕氣管道的彎管或三通管處。

8.一種D-S雙電解池實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置包括反應容器(1)、試樣固定部(2)、電化學工作站(3)和加熱帶(4)；

實驗樣品(5)通過所述試樣固定部(2)豎向安裝在所述反應容器(1)中，所述反應容器(1)由所述實驗樣品(5)和所述試樣固定部(2)劃分為第一腔室(11)和第二腔室(12)；

所述第一腔室(11)中容納有電解液，且所述電解液的液面高于所述實驗樣品(5)，所述電化學工作站(3)的輔助電極和參比電極均伸入所述第一腔室(11)中，所述參比電極與所述實驗樣品(5)接近，所述電化學工作站(3)的工作電極與所述實驗樣品(5)電連接；

所述第二腔室(12)中容納有加濕液，且所述加濕液的液面高度低于所述實驗樣品(5)，所述第二腔室(12)的頂壁具有進氣孔(121)和排氣孔(122)，所述第二腔室(12)的容器壁安裝有所述加熱帶(4)。

9.根據權利要求8所述的實驗裝置，其特征在于，所述進氣孔(121)中插有進氣管(6)，所述進氣管(6)的底部靠近所述加濕液的液面。

10.根據權利要求8或9所述的實驗裝置，其特征在于，所述排氣孔(122)中插有排氣管(7)，所述排氣管(7)的底部靠近所述實驗樣品(5)的頂部。