[發明專利]一種金屬材料耐蝕性測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 202110098639.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112924368B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 曾德智;李祚龍;孟凡盛;劉一民;張思松;胡闖;肖彬;毛豐祥;李天雷;袁曦
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;四川精迅產品質量檢測有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/56
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種金屬材料耐腐蝕性測試裝置及其測試方法，裝置包括測試密封管、固態腐蝕介質套筒、上密封接頭、下密封接頭、信號測量機構、信號轉換記錄儀、信號輸出器；測試密封管上靠近一端的底部設有進氣口和進料口，測試密封管上靠近另一端的頂部設有出氣口和負壓口。通過信號轉換記錄儀可以監測試樣在腐蝕過程中的應力水平變化，通過多材質試驗結果的分析可以評價不同材質在應力和腐蝕介質耦合作用下的適用性，通過單一材質試驗結果的分析，可以定量評價其耐蝕性并且確定該腐蝕環境下的應力閾值，裝置操作便捷，測試數據更加全面，測試結果更加準確可靠。

技術領域

本發明涉及材料腐蝕性測試技術領域，更具體的說是涉及一種金屬材料耐腐蝕性測試裝置及其測試方法。

背景技術

在石油行業中，井下管材和鉆具經常在生產作業時面臨嚴苛的腐蝕環境，尤其在應力與腐蝕介質耦合作用時會造成材料在低應力條件下的突發性斷裂，嚴重威脅生產作業安全。因此，評價金屬材料在生產環境中的耐蝕性和應力閾值，可以為生產選材提供可靠支撐。

現有的快速篩選材料在應力與腐蝕介質耦合作用下的方法包括慢應變速率拉伸法、恒應變法和恒載荷法。恒載荷法的優點主要是：樣品表面受力狀態單一，是一種定量評價材料耐蝕性和適用性的方法。但是，隨著腐蝕進程中應力水平的提高，定量評價管材耐蝕性的裝置及測試方法由于對腐蝕環境和密封裝置有較復雜的要求，很多測試場景下并不適用。同時，恒載荷應力腐蝕裝置不能得到試樣在腐蝕過程中的應力變化信息，難以滿足對數據完整性要求較高的測試需求。

因此，如何提供一種能夠功能更加完善、獲得的測試數據更加全面的多試樣、同氛圍模擬工況下金屬材料耐腐蝕性測試裝置及其測試方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種金屬材料耐腐蝕性測試裝置及其測試方法，該裝置通過合理改進有效解決了現有的恒載荷應力腐蝕裝置難以適用于多種測試場景、無法得到應力變化信息等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種金屬材料耐腐蝕性測試裝置，該裝置包括：

測試密封管，所述測試密封管橫向布置且兩端密封，待測試的試樣設于所述測試密封管內，所述測試密封管上靠近一端的底部設有進氣口和進料口，所述測試密封管上靠近另一端的頂部設有出氣口和負壓口；

固態腐蝕介質套筒，所述固態腐蝕介質套筒豎向設置于所述測試密封管內并套設于試樣的外側；

上密封接頭，所述上密封接頭的一端套設于試樣的頂部，所述上密封接頭的另一端穿過所述測試密封管的頂部并與所述測試密封管密封固定；

下密封接頭，所述下密封接頭的一端套設于試樣的底部，所述下密封接頭的另一端穿過所述測試密封管的底部并與所述測試密封管密封固定；

信號測量機構，所述信號測量機構設于所述測試密封管的頂部，所述信號測量機構與所述上密封接頭的另一端連接并與所述測試密封管固定密封；

信號轉換記錄儀，所述信號轉換記錄儀與所述信號測量機構連接；

信號輸出器，所述信號輸出器與所述信號測量機構連接。

進一步地，所述固態腐蝕介質套筒、所述上密封接頭、所述下密封接頭和所述信號測量機構組成試樣固定測試單元，所述試樣設有多個，所述試樣固定測試單元的數量與所述試樣數量相同，多個所述試樣固定測試單元等間距安裝于所述測試密封管上。

進一步地，所述測試密封管包括密封管體、支座以及加熱層，所述密封管體橫向布置，所述支座設有多個，多個所述支座對稱設于所述密封管體的底部兩側，所述加熱層設于所述密封管體的外側并與所述密封管體的外側管壁固定連接。本發明中通過外部電源給加熱層供電，加熱層產熱，從而實現加熱功能。