一種用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置的製作方法

2023-10-08 01:36:24 2

專利名稱：一種用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對材料的耐腐蝕性能進行試驗的裝置，具體涉及一種 用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置。
背景技術：
環烷酸腐蝕是石油工業的宿敵。它是在石油蒸餾塔高溫部位及轉油線上經
常發生的一種腐蝕形態。從80年前人類對它有所認識開始，其對煉油設備一直 造成著破壞。由於缺乏有效的試驗設備等，環垸酸腐蝕機理目前尚不完全清楚。 目前環烷酸腐蝕的研究仍然是國際上煉油企業關注的熱點之一。為了了解材料 腐蝕損傷的原因和機理，制定相應的預防對策，就需要對材料的抗腐蝕性能進 行試驗研究。
環烷酸腐蝕通常在溫度範圍為22(TC 350'C之間發生，在270 28(TC範圍 腐蝕最大，因此試驗溫度範圍一般取22(rC 35(TC，以保證環垸酸的腐蝕具有一 定的腐蝕速率。腐蝕速率的大小和被腐蝕表面的形貌緊密的依賴於腐蝕液的溫 度，腐蝕液的濃度，腐蝕液的狀態，腐蝕過程中腐蝕液的均勻性，腐蝕液中的 添加劑等參數和狀態。目前國內、外的高溫環烷酸腐蝕實驗裝置均存在著許多 不足之處。主要表現在裝置的工作效率低、操作複雜；腐蝕過程都是全程浸 泡，只能考察腐蝕液單一狀態下的腐蝕行為；難以保證腐蝕環境壓力和酸值的 穩定；同時由於實驗裝置是建立在化學實驗裝置基礎上，其工藝參數和各種條 件不易得到嚴格的控制，環垸酸腐蝕的一致性和可控性相對較差。要保證得到 一個可控制的腐蝕過程，保證得到可重複的滿足設計要求的微細結構，使用專 門的，能夠對腐蝕條件加以控制、監控，並利於腐蝕過程中操作的裝置就顯得 十分重要。

發明內容
本發明的目的是提供一種高精度、高效率、雙相、可控的用於靜態高溫環 烷酸腐蝕的實驗裝置。
本發明的用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置，包括具有蓋板的不鏽鋼 容器、溫度測量控制器、電子溫度顯示儀和帶有泵的水池，在不鏽鋼容器外包 有陶瓷電熱板，在容器內有兩根垂直焊接於蓋板內表面的試件架，在兩根試件 架之間水平安裝有上下兩根用來懸掛樣品的玻璃棒，蓋板上固定有兩個溫度傳 感器和冷凝裝置，兩個溫度傳感器的一端分別伸入容器內，另一端於容器外，其中一個溫度傳感器與溫度測量控制器相連，另一個溫度傳感器與電子溫度顯 示儀相連，冷凝裝置由兩個同軸線具有封蓋的不鏽鋼內、外筒構成，內筒與容 器相通，外筒底部與蓋板焊接，內、外筒間形成封閉容腔，外筒上具有進水口 和出水口，進水口與泵相連，出水口與水池相連。
為了保證容器密封性，可在蓋板與容器之間設置柔性石墨複合墊片，該復
合墊片的芯板為304不鏽鋼。
本發明裝置是專門針對靜態高溫環烷酸腐蝕試驗而設計製作的，可為所配 制的不同酸值的油液提供所需的高溫，將多種材料製成的試件懸掛在試驗裝置 內環垸酸環境中進行靜態腐蝕，將一部分試件全部浸泡在環烷酸液體介質中， 另一部分則懸掛於環烷酸氣相環境中，實現氣液兩相同時進行。
本發明裝置結構簡單，操作方便，可同時進行相同溫度下，液相和氣相腐 蝕介質的腐蝕試驗，裝置的工作效率高；採用循環水冷凝，可保證容器內壓力 和酸值穩定；多個同種材料試件無接觸懸掛，增加試驗結果可靠性；可嚴格控 制工藝參數和各種條件，試驗溫度可根據需要自行設定並保持恆定。本發明裝 置提供了一個可控制的腐蝕過程，實現對腐蝕條件的控制、監控，並利於腐蝕 過程中的實時操作。適用於高溫環烷酸腐蝕行為的科研領域。


圖1是本發明的實驗裝置結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖詳述本發明。
參照圖l，用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置，包括具有蓋板3的不鏽
鋼容器1、溫度測量控制器10、電子溫度顯示儀11和帶有泵12的水池13，在 不鏽鋼容器外包有陶瓷電熱板2，在容器內有兩根垂直焊接於蓋板3內表面的試 件架4，在兩根試件架之間水平安裝有上下兩根用來懸掛樣品的玻璃棒5，蓋板 上固定有兩個溫度傳感器7和冷凝裝置6，圖例中，兩個溫度傳感器通過設置在 蓋板的內螺紋孔擰接在蓋板上，兩個溫度傳感器的一端分別伸入容器1內，另 一端於容器l外，其中一個溫度傳感器與溫度測量控制器10相連，另一個溫度 傳感器與電子溫度顯示儀11相連。冷凝裝置6由兩個同軸線具有封蓋的不鏽鋼 內筒15和外筒16構成，內筒15與容器1相通，外筒16底部與蓋板焊接，內、 外筒間形成封閉容腔，外筒上具有進水口 8和出水口 9，進水口 8與泵12相連， 出水口 9與水池13相連。
圖示實例中，在蓋板3與容器1之間設置有芯板為304不鏽鋼的柔性石墨
4複合墊片14。
實驗時，將被測試件掛在玻璃棒上，通過試件架懸置於容器內，使上面一 排試件置於氣相腐蝕介質中，即腐蝕液的液面之上，下面一排試件置於液相腐 蝕介質中，進行全浸泡腐蝕試驗，實現氣液兩相同時進行。利用陶瓷電熱板為 腐蝕試驗提供所需的高溫環境，加熱溫度由溫度測量控制器控制，可將溫度波 動控制在設定溫度的±1%範圍內，容器內液體受熱均勻，容器內的溫度由溫度傳 感器測得，並可同時測量腐蝕介質中不同兩點的溫度，監測溫度誤差，確保溫 度控制的準確性和精度。循環水冷凝裝置，用以防止腐蝕介質汽化，利用循環 水帶走試驗過程中釋放的熱量，使進入內筒的汽化的油液被冷卻液化，確保腐 蝕溶液的原始體積波動不超過±1%，減小由於汽化造成的介質酸值的變化，冷卻 水自下向上通，提高冷凝效率。
權利要求
1.一種用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置，其特徵在於包括具有蓋板(3)的不鏽鋼容器(1)、溫度測量控制器(10)、電子溫度顯示儀(11)和帶有泵(12)的水池(13)，在不鏽鋼容器外包有陶瓷電熱板(2)，在容器內有兩根垂直焊接於蓋板(3)內表面的試件架(4)，在兩根試件架之間水平安裝有上下兩根用來懸掛樣品的玻璃棒(5)，蓋板上固定有兩個溫度傳感器(7)和冷凝裝置(6)，兩個溫度傳感器的一端分別伸入容器(1)內，另一端於容器(1)外，其中一個溫度傳感器與溫度測量控制器(10)相連，另一個溫度傳感器與電子溫度顯示儀(11)相連，冷凝裝置(6)由兩個同軸線具有封蓋的不鏽鋼內、外筒(15)、(16)構成，內筒(15)與容器(1)相通，外筒(16)底部與蓋板焊接，內、外筒間形成封閉容腔，外筒上具有進水口(8)和出水口(9)，進水口(8)與泵(12)相連，出水口(9)與水池(13)相連。
2. 根據權利要求1所述的用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置，其特徵在 於蓋板(3)與容器(1)之間具有柔性石墨複合墊片(14)，該複合墊片的芯板 為304不鏽鋼。
3. 根據權利要求1所述的用於靜態高溫環垸酸腐蝕的實驗裝置，其特徵在 於溫度傳感器(7)通過設置在蓋板的內螺紋孔擰接在蓋板上。
全文摘要
本發明公開的用於靜態高溫環烷酸腐蝕的實驗裝置，包括具有蓋板的容器，在容器外包有陶瓷電熱板，在容器內有兩根試件架，在兩根試件架之間水平安裝有上下兩根用來懸掛樣品的玻璃棒，蓋板上固定有兩個溫度傳感器和冷凝裝置，兩個溫度傳感器的一端伸入容器內，另一端分別與溫度測量控制器和電子溫度顯示儀相連。冷凝裝置具有進水口和出水口，進水口與泵相連，出水口與水池相連。本發明裝置結構簡單，操作方便，可同時進行相同溫度下，液相和氣相腐蝕介質的腐蝕試驗，裝置的工作效率高；可保證容器內壓力和酸值穩定；試驗結果可靠；本發明裝置可實現對腐蝕條件的控制、監控，並利於腐蝕過程中的實時操作。適用於高溫環烷酸腐蝕行為的科研領域。
文檔編號G01N17/00GK101308082SQ20081006304
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月8日 優先權日2008年7月8日
發明者舟 方, 段媛媛, 蔣家羚, 陳志平 申請人:浙江大學