[發明專利]一種海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202210502169.1
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN115046913A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳璐;李光茂;杜鋼;楊杰;周鴻鈴;龐志開;鄭服利;朱晨
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;侯莉

1.一種海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：它包括底座、支撐柱、用于放置金屬樣品的樣品架和連接高壓電的兩個金屬網，所述支撐柱的下端固定在所述底座上，所述樣品架和金屬網為傾斜狀且均設置在所述支撐柱上，該兩個金屬網分別位于所述樣品架的上方和下方而使所述樣品架處于二者之間。

2.根據權利要求1所述的海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：在所述底座上設有安裝了供電系統的IP防護箱，所述金屬網通過導線連接供電系統以提供高壓電。

3.根據權利要求2所述的海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述樣品架和金屬網互相平行。

4.根據權利要求3所述的海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述樣品架和金屬網分別通過支架與支撐柱連接，所述樣品架和金屬網可橫向滑動安裝在支架上。

5.根據權利要求4所述的海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述樣品架和所述金屬網的支架均采用非導電耐光老化的高分子材料制成。

6.根據權利要求5所述的海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述金屬網采用耐腐蝕金屬或表面進行鍍膜處理的金屬制成。

7.一種使用權利要求1～6任一項所述海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置的試驗方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、將金屬樣品固定在所述海洋環境下金屬掛板加速腐蝕試驗裝置的樣品架上；

S2、接通高壓電，在兩個金屬網之間形成高壓電場，而使金屬樣品處于高壓電場中，加速金屬樣品在大氣環境下的腐蝕；

S3、實時記錄環境平均溫度、平均相對濕度、環境鹽霧與硫化氫含量；

S4、計算金屬樣品加速腐蝕速率。

8.根據權利要求7所述的試驗方法，其特征在于：所述金屬樣品加速腐蝕速率通過以下步驟計算得到：

⑴建立金屬樣品加速腐蝕速率與環境相關性數學模型：

其中，r_corr是加速情況下年平均腐蝕速率，單位為g/(m².a)；a、m、n是環境因子系數；RH表示環境平均相對濕度；T為環境溫度；C為可溶性污染物沉積濃度；f(E)為電場加速函數；t是腐蝕暴露時間；A是時間系數；

⑵獲取環境因子系數a、m、n，時間系數A和電場加速函數f(E)＝0.00225E+0.9294，其中f(0)＝1；

⑶將獲取的環境因子系數和時間系數代入公式⑴，得到金屬樣品加速腐蝕速率：

式中，電場加速函數f(E)＝0.00225E+0.9294，其中f(0)＝1；

其中，T為環境溫度；RH表示環境平均相對濕度；C_H2S為硫化氫沉積濃度，單位是ppm；為氯離子沉積濃度，單位是g/(m².d)；a、m、n是環境因子系數；A是時間系數；E是電場強度；f(E)為電場加速函數；t是腐蝕暴露時間。

9.根據權利要求8所述的試驗方法，其特征在于：分別將金屬樣品投放在單一污染物環境，通過改變環境溫度T、環境平均相對濕度RH以及可溶性污染物沉積濃度C計算各環境下的環境因子系數a、m和n；通過改變腐蝕暴露時間t獲得時間系數A；通過改變電場強度獲得f(E)。

10.根據權利要求9所述的試驗方法，其特征在于：在所述步驟S4中，對計算得到的金屬樣品加速腐蝕速率進行修正。