一種抗硫酸露點腐蝕試驗器的製作方法
2024-02-18 03:13:15
專利名稱：一種抗硫酸露點腐蝕試驗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試酸腐蝕的試驗裝置，具體為一種金屬材料抗硫酸露點腐 蝕試驗器。
技術背景燃料中的硫在燃燒後轉化為硫酸，在各種煙氣管道、換熱器管道中，當溫度冷卻到 硫酸露點溫度以下時，硫酸凝結在管壁上，對管壁材料造成強烈腐蝕。於福洲在《金屬材料 耐腐蝕性》一書中指出，可以採用硫酸全浸實驗代表抗硫酸露點腐蝕能力。目前此類管壁材 料一般用抗硫酸露點腐蝕鋼製作，通過抗硫酸露點腐蝕試驗驗收材料性能。該實驗通過在 不同濃度和溫度的硫酸溶液中用鋼片掛片，經一段時間(數小時到數天)，檢查腐蝕情況。 不同溫度下露點硫酸的濃度不同，腐蝕能力也不同(如圖1、2所示)，進行抗硫酸露點腐蝕 實驗時，需要對溫度，尤其是硫酸濃度進行準確控制。目前的抗硫酸露點腐蝕試驗一般通過 在敞口容器中加入硫酸進行實驗，由於硫酸中的水分在溫度較高時緩慢蒸發，導致濃度變 化，不僅要經常補充水分而且檢測精度低。因此，有必要設計一種裝置，可以在保持硫酸濃 度穩定的前提下進行實驗，避免水分蒸發的影響。中國專利申請200810034803. 3公開了 「評價材料抗露點腐蝕的測試裝置及測試方法」，該申請裝置結構為S02氣瓶連接乾燥塔後 通過流量計連接到氣體混合器；空壓機經乾燥塔通過流量計和置於恆溫水槽內的鼓泡瓶連 接，再連接到氣體混合器；混合器與加熱爐及尾氣吸收裝置串連，加熱爐10內放置裝有腐 蝕介質及試樣的陶瓷坩堝。該裝置是通過測定試樣實驗前後的重量變化來評價的，該裝置 主要通過模擬形成硫酸腐蝕氣體工況條件，因此其裝置較為複雜，而且不容易控制硫酸的 濃度，因為加熱爐中的硫酸溶液在不斷蒸發，導致硫酸濃縮，引入的二氧化硫氣體中如果含 有水分又使硫酸部分稀釋，該過程對於硫酸最終濃度的影響很難控制。該申請用坩堝直接 實驗，無法防止邊部效應和包埋效應的產生
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種金屬材料抗硫酸露點腐蝕試驗器，主要解決普通腐 蝕試驗中硫酸濃度和溫度難以控制以及現有專利裝置較為複雜的技術問題。本實用新型可 以在硫酸整個露點範圍，特別是較高溫度下，對硫酸的露點進行長期實驗，檢測準確度高。本實用新型技術方案為一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，包括循環冷卻水器，箱體， 箱蓋，加熱器，冷凝管路以及溫控器組成。箱體和箱蓋通過鉸接相連，箱體和箱蓋連接處設 置密封墊片，循環冷卻水器通過管路與固定在箱蓋下方的冷凝管路相連，用於使加熱蒸發 的水分快速冷凝返回至箱體的溶液中，溫控器接有熱電偶，熱電偶端部靠近箱體底部，溫控 器還接固定在箱體中下部的加熱棒，測試試樣可懸掛在固定在箱體或箱蓋的掛片架上或箱 體內支架上。為更好保溫，在箱體和箱蓋外壁貼敷絕熱層。在箱體的底部設置排放閥。本實用新型的有益效果該抗硫酸露點腐蝕試驗器採用熱電偶採集溶液溫度，溫控器控制加熱，能夠準確控制測試溫度。用循環冷卻水器產生的冷卻水通過冷凝管路對硫 酸加熱產生的水蒸氣進行冷卻，使其返回到溶液中，可以確保溶液硫酸濃度長期不發生變 化，而且由於反應生成的水蒸氣立即進行冷卻並返回至溶液中，體系壓力保持不變，操作比 較安全。故該設備能夠在室溫到180攝氏度左右的整個硫酸露點範圍內，固定溫度和濃度， 進行長期耐腐蝕實驗，滿足金屬材料抗硫酸露點腐蝕實驗的要求。
圖1為硫酸露點濃度和溫度的對應關係圖2為硫酸露點腐蝕環境下碳鋼腐蝕曲線圖3為本實用新型結構示意圖圖中1.循環冷卻水器；2.箱體；3.箱蓋；4.加熱棒；5.冷凝管路；6.溫控器； 7.熱電偶；8.掛片架；9.排放閥；10.電源開關；11.密封墊片；12.絕熱層。
具體實施方式
參看圖1和圖2，一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，包括循環冷卻水器1，箱體2，箱蓋 3，加熱器4，冷凝管路5以及溫控器6。箱體2和箱蓋3通過鉸接相連，箱體和箱蓋連接處 設置密封墊片11，循環冷卻水器(H210型，萊伯泰科公司)1通過管路與冷凝管路5連接，冷 凝管路5固定在箱蓋3上，同時在箱蓋上還固定了掛片架8，試樣掛在掛片架8上，溫控器接 有熱電偶7，熱電偶端部靠近箱體底部，溫控器還接有加熱棒4，加熱棒4採用兩根固定在箱 體中下部。溫控器6(AI518型，廈門宇電科技自動化有限公司)設置在箱體左側，溫控器下 方設置了設備的電源開關10，在箱體的底部設置排放閥9。其中箱體2和箱蓋3外壁貼有絕熱層，箱體和箱蓋之間通過密封墊片11保持密 封。箱體可以採用耐熱玻璃或者陶瓷製造，以防產生電化學腐蝕效應，冷凝管路可以用不鏽 鋼或者紫銅製作，箱蓋可以用不鏽鋼，玻璃鋼等材料製作。加熱棒可選用雙層石英管加熱
ο工作過程如下1.準備工作打開箱蓋3，根據實驗需要倒入一定濃度的硫酸。根據要求將金屬樣 品製作為一定大小的片狀，在片狀樣品的一端開孔，在開孔上系一段聚四氟乙烯絲線。2.開始試驗將樣品用聚四氟乙烯絲線懸掛在掛片架8的下方，使硫酸溶液浸沒 樣品，如果有多個樣品，樣品之間不能接觸。關閉箱蓋3，打開設備電源開關10，在溫控器6 上將溫度設置在與硫酸濃度對應的露點溫度，打開循環冷卻水器1。顯示溫度到達設定溫度 後，開始對露點腐蝕試驗計時。3.實驗結束達到預定的腐蝕時間後，關閉加熱電源，靜置片刻，打開箱蓋3，取出 掛片，用去離子水和無水乙醇清洗掛片，將掛片保存用於對耐腐蝕性的分析。
權利要求1.一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，其特徵是包括循環冷卻水器，箱體，箱蓋，加熱器，冷凝 管路以及溫控器組成，箱體和箱蓋通過鉸接相連，箱體和箱蓋連接處設置密封墊片，循環冷 卻水器通過管路與固定在箱蓋下方的冷凝管路相連，溫控器接有熱電偶，熱電偶端部靠近 箱體底部，溫控器還接固定在箱體中下部的加熱棒，測試試樣懸掛在固定在箱體或箱蓋的 掛片架上或箱體內支架上。
2.根據權利要求1所述的一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，其特徵是在箱體和箱蓋外壁貼 敷絕熱層。
3.根據權利要求1所述的一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，其特徵是在箱體的底部設置排 放閥。
專利摘要本實用新型涉及一種測試酸腐蝕的試驗裝置，具體為一種金屬材料抗硫酸露點腐蝕試驗器。主要解決普通腐蝕試驗中硫酸濃度和溫度難以控制以及現有專利裝置較為複雜等技術問題。本實用新型技術方案為一種抗硫酸露點腐蝕試驗器，包括循環冷卻水器，箱體，箱蓋，加熱器，冷凝管路以及溫控器組成。箱體和箱蓋通過鉸接相連，箱體和箱蓋連接處設置密封墊片，循環冷卻水器通過管路與固定在箱蓋下方的冷凝管路相連，用於使加熱蒸發的水分快速冷凝返回至箱體的溶液中，溫控器接有熱電偶，熱電偶端部靠近箱體底部，溫控器還接固定在箱體中下部的加熱棒，測試試樣可懸掛在固定在箱體或箱蓋的掛片架上或箱體內支架上。本實用新型可以在硫酸整個露點範圍，特別是較高溫度下，對硫酸的露點進行長期實驗，檢測準確度高。
文檔編號G01N17/00GK201780254SQ20102026660
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者吳小紅, 周桂海, 宋旭飛, 湯寧, 陸偉星 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司