專利名稱：一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具體為一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，能源問(wèn)題日益突出。核電作為一種清潔、高效的能源越來(lái)越被廣泛利用。核電回路中的材料服役環(huán)境極為苛刻，對(duì)核電安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明核電站因蒸汽發(fā)生器管破裂而導(dǎo)致停堆的事故占很高的比例。因此，需要在實(shí)驗(yàn)室中模擬高溫高壓水環(huán)境來(lái)評(píng)定核電關(guān)鍵材料的性能、預(yù)測(cè)關(guān)鍵部件壽命，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。目前，實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)主要分為兩種一種是在靜態(tài)高壓釜中完成，另一種是在高溫高壓水循環(huán)回路系統(tǒng)中完成。由于靜態(tài)高壓釜中的水化學(xué)參數(shù)不易控制，如只能精確控制溫度，卻無(wú)法精確控制壓力，即壓力隨著溫度的變化而變化，因此不能對(duì)溫度和壓力的影響進(jìn)行獨(dú)立控制。另外，靜態(tài)高壓釜經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)后，水化學(xué)參數(shù)會(huì)發(fā)生一定的變化，不能保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水化學(xué)參數(shù)的一致性，因此靜態(tài)高壓釜中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性有待進(jìn)一步探究。國(guó)外先進(jìn)研究小組的許多實(shí)驗(yàn)均是在高溫高壓水循環(huán)回路系統(tǒng)中完成， 且取得了一系列重要的研究結(jié)果。目前，國(guó)外生產(chǎn)這種高溫高壓水循環(huán)回路系統(tǒng)的只有少數(shù)幾家公司，如日本東伸公司、芬蘭的CORMET公司等，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)的生產(chǎn)廠家。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 解決現(xiàn)有技術(shù)中模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)法精確控制壓力等問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)有減壓閥、排氣裝置、不銹鋼儲(chǔ)水罐、常規(guī)泵I、過(guò)濾棉芯、高壓泵、緩沖罐、PH探頭、溶解氧探頭、電導(dǎo)率探頭、常規(guī)泵II、熱交換器、預(yù)熱器、高壓釜、冷凝器、背壓閥，具體結(jié)構(gòu)如下不銹鋼儲(chǔ)水罐上設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，分別通入氧氣和氮?dú)?；氮?dú)膺M(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐連通的管路上裝有氮?dú)獗壤姶砰y和單向閥，氧氣進(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐連通的管路上裝有氧氣比例電磁閥和單向閥；不銹鋼儲(chǔ)水罐通過(guò)一管路與大氣連通，在所述管路上設(shè)有壓力表和低壓安全閥， 所述管路分出一路與排氣裝置連通，儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣體壓力通過(guò)安裝在儲(chǔ)水罐上面的壓力表讀出；儲(chǔ)水罐通過(guò)另一管路連接排氣裝置，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V2和減壓閥，利用減壓閥對(duì)儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行控制；不銹鋼儲(chǔ)水罐上設(shè)有進(jìn)水管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V26 ；該系統(tǒng)中設(shè)有常壓回路，在所述回路上依次設(shè)置不銹鋼儲(chǔ)水罐、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V4、 常規(guī)泵I、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V10、單向閥、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VII、PH探頭、溶解氧探頭、電導(dǎo)率探頭、單向閥；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7并聯(lián)有一管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5、過(guò)濾棉芯5、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V6 ；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7和過(guò)濾棉芯的出水口還通過(guò)管路連接熱交換器的冷水進(jìn)口，在所述管路上依次設(shè)置高壓泵、單向閥、壓力表、高壓安全閥；熱交換器的熱水出口通過(guò)管路連接高壓釜，在所述管路上設(shè)有預(yù)熱器；高壓釜的出水口通過(guò)管路連接熱交換器的熱水進(jìn)口，熱交換器的冷水出口通過(guò)管路連接冷凝器；冷凝器的出水口通過(guò)管路連接除氣罐，在所述管路上設(shè)有壓力表、背壓閥、流量計(jì)，流量計(jì)的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V17 ；冷凝器出水口處裝有溫度傳感器；除氣罐上設(shè)有兩個(gè)出水口，一個(gè)出水口通過(guò)管路連接儲(chǔ)水罐，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9、單向閥，另一個(gè)出水口通過(guò)管路連接手動(dòng)調(diào)節(jié)閥Vll進(jìn)水口，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V13、常規(guī)泵II、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V12、單向閥；在手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9的進(jìn)水口與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VlO的進(jìn)水口之間另設(shè)連接管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V8。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用手動(dòng)或自動(dòng)兩種模式進(jìn)行控制。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，預(yù)熱器通過(guò)熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器和計(jì)算機(jī)，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制；高壓釜通過(guò)熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器和計(jì)算機(jī)，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小， 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)還設(shè)有超溫報(bào)警器、超壓或低壓報(bào)警器，超溫報(bào)警器同時(shí)與預(yù)熱器、高壓釜的可編程溫度控制器相連，超壓或低壓報(bào)警器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連接。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)高壓釜的釜體底部打有一個(gè)直徑為1 3mm的小孔，釜體上焊接有厚度為2 4mm的純鎳內(nèi)襯；高壓釜上裝有高溫參比電極和高溫工作/輔助電極，進(jìn)行原位的電化學(xué)測(cè)量，同時(shí)在高壓釜中進(jìn)行樣品的氧化及應(yīng)力腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，氮?dú)獗壤姶砰y上還并聯(lián)一個(gè)與儲(chǔ)水罐連通的管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)的針閥Vi和單向閥。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，高壓泵出水口裝有緩沖罐。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)中連接有兩個(gè)高壓釜高壓釜I、高壓釜II，兩個(gè)高壓釜之間并聯(lián)或串聯(lián)；預(yù)熱器的出水口分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18、高壓釜I、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V27并聯(lián)；經(jīng)過(guò)上述并聯(lián)后的出水口再分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V22、高壓釜II、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24，經(jīng)過(guò)此并聯(lián)后的出水口通過(guò)管路連接熱交換器的熱水進(jìn)口，熱交換器的冷水出口通過(guò)管路連接冷凝器。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，高壓釜I的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21 ；高壓釜II的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25。所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，冷凝器上還連有冷卻水進(jìn)水管和出水管，在進(jìn)水管上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V16。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明系統(tǒng)能精確控制回路系統(tǒng)中的水化學(xué)參數(shù)，并能進(jìn)行高溫高壓水循環(huán)條件下原位、在線電化學(xué)的測(cè)量和高溫高壓浸泡實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)工作時(shí)先將儲(chǔ)水罐中的水溶液循環(huán)均勻，使其水化學(xué)參數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。然后通過(guò)高壓泵和背壓閥之間的聯(lián)動(dòng)配合進(jìn)行加壓，通過(guò)熱交換器、預(yù)熱器和高壓釜的加熱使之達(dá)到實(shí)驗(yàn)溫度并在高壓釜中完成電化學(xué)和浸泡實(shí)驗(yàn)，高壓釜中出來(lái)的高溫高壓水溶液先后經(jīng)過(guò)熱交換器和冷凝器，使之冷卻到常溫，可經(jīng)過(guò)探頭進(jìn)行水化學(xué)參數(shù)的測(cè)量也可直接進(jìn)入到儲(chǔ)水罐中。本系統(tǒng)可獨(dú)立改變的實(shí)驗(yàn)參數(shù)有溫度、壓力、流量和溶解氧等水化學(xué)參數(shù)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式的控制，并可對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確測(cè)量、記錄、顯示和控制，具有自動(dòng)化程度高、控制精度高、安全、高效的特點(diǎn)。2、本發(fā)明充分利用了自動(dòng)控制和可編程控制器的優(yōu)點(diǎn)，一方面使控制程序大為簡(jiǎn)化，另一方面也方便了回路中流量等實(shí)驗(yàn)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)控制參數(shù)能自動(dòng)快速地調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了智能化的模糊控制。3、本發(fā)明可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)，設(shè)有超溫報(bào)警，超壓、低壓報(bào)警等，并可根據(jù)報(bào)警方式不同自動(dòng)選擇報(bào)警處理方式，自動(dòng)保護(hù)程度高。4、本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)精確測(cè)量、記錄和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各參數(shù)，便于結(jié)果的分析和操作者和系統(tǒng)程序的實(shí)時(shí)控制。5、本發(fā)明通過(guò)在一個(gè)回路系統(tǒng)中連接兩個(gè)高壓釜，并實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式，提高了實(shí)驗(yàn)效率和設(shè)備的利用率。6、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高溫電化學(xué)在高溫高壓水循環(huán)回路系統(tǒng)中原位、在線測(cè)量。7、本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)參數(shù)通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)精確控制，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較真實(shí)地反映了實(shí)際工況中的材料腐蝕和應(yīng)力腐蝕行為，為高溫高壓條件下材料的腐蝕和應(yīng)力腐蝕行為提供可靠數(shù)據(jù)。


圖1為具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中，1為減壓閥；2為排氣裝置；3為儲(chǔ)水罐；4為常規(guī)泵I ；5為過(guò)濾棉芯；6為高壓泵；7為緩沖罐；8為pH探頭；9為溶解氧探頭；10為電導(dǎo)率探頭；11為常規(guī)泵II ;12為熱交換器；13為預(yù)熱器；14為高壓釜I ；15為高壓釜II ；16為冷凝器；17為背壓閥；18為除氣罐；EVl為氮?dú)獗壤姶砰y；EV2為氧氣比例電磁閥；SVl為低壓安全閥；SV2為高壓安全閥。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括減壓閥1、排氣裝置2、不銹鋼儲(chǔ)水罐3、常規(guī)泵I 4、過(guò)濾棉芯5、高壓泵6、緩沖罐7、pH探頭8、溶解氧探頭9、電導(dǎo)率探頭10、常規(guī)泵II 11、熱交換器12、預(yù)熱器13、高壓釜I 14、高壓釜II 15、冷凝器16、 背壓閥17等，具體結(jié)構(gòu)如下不銹鋼儲(chǔ)水罐3上設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，分別可通入氧氣和氮?dú)狻５獨(dú)膺M(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐3連通的管路上裝有氮?dú)獗壤姶砰yEVl和單向閥，氧氣進(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐3連通的管路上裝有氧氣比例電磁閥EV2和單向閥，可防止罐內(nèi)氣體倒流。其中，氮?dú)獗壤姶砰yEVl上還并聯(lián)了一個(gè)與儲(chǔ)水罐3連通的管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)的針閥Vl和單向閥。當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求完全除氧時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)打開(kāi)該針閥Vl通入高純氮?dú)鈱⑷芙庋醭?，而無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)控制系統(tǒng)打開(kāi)氧氣比例電磁閥EV2來(lái)除氧。不銹鋼儲(chǔ)水罐3通過(guò)一管路與大氣連通，在所述管路上設(shè)有壓力表和低壓安全閥 SV1，所述管路分出一路與排氣裝置2連通，儲(chǔ)水罐3內(nèi)的氣體壓力可通過(guò)安裝在儲(chǔ)水罐3 上面的壓力表讀出；儲(chǔ)水罐3通過(guò)另一管路連接排氣裝置2，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 V2和減壓閥1，利用減壓閥1對(duì)儲(chǔ)水罐3內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行控制。根據(jù)亨利定律，可由氣體分壓計(jì)算出溶液中氧含量數(shù)值，從而指導(dǎo)罐內(nèi)壓力的設(shè)定。不銹鋼儲(chǔ)水罐3上設(shè)有進(jìn)水管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V26，用于向不銹鋼儲(chǔ)水罐3中通入蒸餾水。該系統(tǒng)中設(shè)有常壓回路，在所述回路上依次設(shè)置不銹鋼儲(chǔ)水罐3、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 V4、常規(guī)泵I 4、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VlO、單向閥、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥Vl 1、pH探頭8、溶解氧探頭9、電導(dǎo)率探頭10、單向閥。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7并聯(lián)有一管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5、過(guò)濾棉芯5、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V6，過(guò)濾棉芯5可濾去大顆粒雜質(zhì)。當(dāng)回路中溶液中沒(méi)有大顆粒雜質(zhì)時(shí)也可關(guān)閉安裝在過(guò)濾棉芯5前后的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V6，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V4與不銹鋼儲(chǔ)水罐3之間的管路分出一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V3。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7和過(guò)濾棉芯5的出水口還通過(guò)管路連接熱交換器12的冷水進(jìn)口， 在所述管路上依次設(shè)置高壓泵6、緩沖罐7、單向閥、壓力表、高壓安全閥SV2，高壓泵6出水口裝有緩沖罐7，可以平穩(wěn)管路高壓部分的壓力波動(dòng)。熱交換器12的熱水出口通過(guò)管路連接高壓釜，在所述管路上設(shè)有預(yù)熱器13。系統(tǒng)中連接有兩個(gè)高壓釜高壓釜I 14、高壓釜II 15。兩個(gè)高壓釜之間既可進(jìn)行并聯(lián)也可進(jìn)行串聯(lián)。串聯(lián)時(shí)，兩個(gè)高壓釜中的水溶液流速是一致的；并聯(lián)時(shí)，兩個(gè)高壓釜互不干擾，并可單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本實(shí)施例中，預(yù)熱器13的出水口分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18、高壓釜I 14、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V27并聯(lián)；經(jīng)過(guò)上述并聯(lián)后的出水口再分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V22、高壓釜II 15、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24，經(jīng)過(guò)此并聯(lián)后的出水口通過(guò)管路連接熱交換器12的熱水進(jìn)口，熱交換器12的冷水出口通過(guò)管路連接冷凝器16。兩個(gè)高壓釜(高壓釜I 14、高壓釜II 1 并聯(lián)，是通過(guò)打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18、V27、 V19、V22和V24，同時(shí)關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20、V21、V23和V25實(shí)現(xiàn)；兩個(gè)高壓釜(高壓釜I 14、高壓釜II 15)串聯(lián)時(shí)，是通過(guò)打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18、V20、V22、V24，同時(shí)關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19.V2UV27.V23 和 V25 實(shí)現(xiàn)。高壓釜I 14的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21 ；高壓釜II 15的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25。冷凝器16的出水口通過(guò)管路連接除氣罐18，在所述管路上設(shè)有壓力表、背壓閥 17、流量計(jì)，流量計(jì)的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V17。冷凝器16出水口處裝有溫度傳感器，防止回水溫度過(guò)高時(shí)，流經(jīng)探頭時(shí)將探頭損壞。另外，冷凝器16上還連有冷卻水進(jìn)水管和出水管，在進(jìn)水管上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V16。除氣罐18上設(shè)有兩個(gè)出水口，一個(gè)出水口通過(guò)管路連接儲(chǔ)水罐3，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9、單向閥，另一個(gè)出水口通過(guò)管路連接手動(dòng)調(diào)節(jié)閥Vl 1進(jìn)水口，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V13、常規(guī)泵II 11、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V12、單向閥。在手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9的進(jìn)水口與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VlO的進(jìn)水口之間另設(shè)連接管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V8。該系統(tǒng)工作時(shí)，先將儲(chǔ)水罐3中的水溶液循環(huán)均勻，使其水化學(xué)參數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。然后通過(guò)高壓泵6和背壓閥17之間的聯(lián)動(dòng)配合進(jìn)行加壓，通過(guò)熱交換器12、預(yù)熱器13 和高壓釜(高壓釜I 14、高壓釜II 1 的加熱使之達(dá)到實(shí)驗(yàn)溫度并在高壓釜中完成電化學(xué)和浸泡實(shí)驗(yàn)。高壓釜中出來(lái)的高溫高壓水溶液先后經(jīng)過(guò)熱交換器12和冷凝器16，使之冷卻到常溫，可經(jīng)過(guò)探頭(PH探頭8、溶解氧探頭9、電導(dǎo)率探頭10)進(jìn)行水化學(xué)參數(shù)的測(cè)量也可直接進(jìn)入到儲(chǔ)水罐3中。該腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的溫度、壓力、流量和溶解氧等水化學(xué)參數(shù)是精確控制的。系統(tǒng)中的溫度、壓力等參數(shù)通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)精確控制，流量通過(guò)調(diào)節(jié)高壓泵行程控制。溶劑部分通過(guò)不銹鋼儲(chǔ)水罐3的液位計(jì)可讀出罐內(nèi)蒸餾水的體積，溶質(zhì)部分是通過(guò)電子天平精確稱量，溶液中的溶解氧含量可在自動(dòng)控制系統(tǒng)程序中進(jìn)行精確設(shè)定，通過(guò)對(duì)比探頭的測(cè)量值和設(shè)定值之間的差值進(jìn)行負(fù)反饋控制比例電磁閥(EVl為氮?dú)獗壤姶砰y；EV2為氧氣比例電磁閥)的開(kāi)關(guān)大小，從而使溶液中的溶解氧達(dá)到設(shè)定值。不銹鋼儲(chǔ)水罐3的液位計(jì)是利用石英玻璃制成，耐壓1. 6MPa。本發(fā)明通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)，可進(jìn)行回路切換，既可測(cè)量進(jìn)入高溫高壓回路之前的 PH、溶解氧和電導(dǎo)率等水化學(xué)參數(shù)，也可以測(cè)量經(jīng)過(guò)高溫高壓實(shí)驗(yàn)后回水的水化學(xué)參數(shù)。本發(fā)明中，系統(tǒng)可采用手動(dòng)或自動(dòng)兩種模式進(jìn)行控制。本發(fā)明中，系統(tǒng)可裝有帶自整定功能的可編程溫度控制器，三個(gè)可編程溫度控制器的輸出端分別與預(yù)熱器13、高壓釜I 14、高壓釜II 15相連，可編程溫度控制器輸出的模擬信號(hào)對(duì)加熱功率進(jìn)行控制。當(dāng)采用手動(dòng)模式時(shí)，預(yù)熱器13、高壓釜I 14、高壓釜II 15的加熱電源開(kāi)關(guān)由手動(dòng)按鈕控制；當(dāng)采用自動(dòng)模式時(shí)，預(yù)熱器13、高壓釜I 14、高壓釜II 15 的加熱電源開(kāi)關(guān)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。當(dāng)采用自動(dòng)模式時(shí)，可采用控制程序來(lái)控制開(kāi)關(guān)量，由可編程溫度控制器輸出模擬量來(lái)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載特性調(diào)節(jié)加熱功率的大小。本發(fā)明中，系統(tǒng)可獨(dú)立改變的實(shí)驗(yàn)參數(shù)有溫度、壓力、流量和溶解氧等水化學(xué)參數(shù)。本發(fā)明中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分別與如下部分連接(1)常規(guī)泵I 4，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制常規(guī)泵I 4的開(kāi)啟與關(guān)閉；(2)高壓泵6，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制高壓泵6的開(kāi)啟與關(guān)閉；
(3)pH探頭8、溶解氧探頭9、電導(dǎo)率探頭10，將電流信號(hào)分別傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入端，并通過(guò)程序轉(zhuǎn)換成實(shí)際測(cè)量的參數(shù)值進(jìn)行顯示和記錄；(4)常規(guī)泵II 11，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制高壓泵6的開(kāi)啟與關(guān)閉；(5)預(yù)熱器13的加熱控制和熱電偶，預(yù)熱器13的熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)預(yù)熱器13進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制；(6)高壓釜I 14的加熱控制和熱電偶，高壓釜I 14的熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)高壓釜I 14進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制；(7)高壓釜II 15的加熱控制和熱電偶，高壓釜II 15的熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)高壓釜II 15進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制；(8)冷凝器16的出水口熱電偶，將溫度信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)冷凝器16的溫度判斷是否需要停止系統(tǒng)運(yùn)行；(9)氮?dú)獗壤姶砰yEVl、氧氣比例電磁閥EV2，溶解氧探頭9將電流信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入端，計(jì)算機(jī)程序根據(jù)實(shí)測(cè)溶解氧含量和系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定的溶解氧含量之差來(lái)控制氮?dú)獗壤姶砰yEVl或氧氣比例電磁閥EV2的開(kāi)關(guān)大??；(10)壓力變送器，壓力變送器設(shè)置于高壓泵和熱交換器之間，將電流信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入端。通過(guò)高壓泵和背壓閥的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)控制壓力，計(jì)算機(jī)程序中設(shè)定當(dāng)壓力高于設(shè)定值2MPa或者低于設(shè)定值2MPa時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)則自動(dòng)關(guān)閉高壓泵開(kāi)關(guān)。本發(fā)明中，系統(tǒng)還可設(shè)有超溫報(bào)警器、超(低)壓報(bào)警器，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警的信號(hào)類型進(jìn)行一系列動(dòng)作。一個(gè)超溫報(bào)警器同時(shí)與預(yù)熱器13、高壓釜I 14、 高壓釜II 15的三個(gè)可編程溫度控制器相連，一個(gè)超(低)壓報(bào)警器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連接。當(dāng)預(yù)熱器和高壓釜超溫時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)兩者進(jìn)行斷電，并發(fā)出報(bào)警聲音；當(dāng)冷凝器和探頭發(fā)生超溫或者系統(tǒng)發(fā)生超壓、低壓危險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器、高壓釜和高壓泵的工作，并發(fā)出報(bào)警聲音，從而保護(hù)探頭等系統(tǒng)部件免受超溫?fù)p傷。在系統(tǒng)管路方面，管路中無(wú)論常壓部分還是高壓部分均裝有安全閥。當(dāng)自動(dòng)控制發(fā)生故障時(shí)，還可通過(guò)這些安全閥將超壓的氣體或者液體排出，從而保護(hù)系統(tǒng)。手動(dòng)控制柜和自動(dòng)控制界面上均設(shè)有緊急停止開(kāi)關(guān)，緊急情況下可手動(dòng)或由程序控制自動(dòng)切斷電源。本發(fā)明中，系統(tǒng)高壓釜的釜體底部打有一個(gè)直徑為2mm的小孔，釜體上焊接有厚度為3mm的純鎳內(nèi)襯。高壓釜上裝有高溫參比電極和高溫工作/輔助電極，可進(jìn)行原位的電化學(xué)測(cè)量，同時(shí)可以在高壓釜中進(jìn)行樣品的氧化及應(yīng)力腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明中，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確設(shè)定工作時(shí)間，當(dāng)工作時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間后可自動(dòng)斷開(kāi)預(yù)熱器和高壓釜電源開(kāi)關(guān)，并根據(jù)系統(tǒng)冷卻情況依次關(guān)閉高壓泵、常規(guī)泵等其它部件。本發(fā)明中，系統(tǒng)可自動(dòng)精確地實(shí)時(shí)精確測(cè)量、記錄運(yùn)行過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)值，根據(jù)實(shí)測(cè)值和設(shè)定值之差進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)時(shí)控制，并通過(guò)控制界面實(shí)時(shí)顯示。本發(fā)明具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)操作步驟主要分為兩部分，第一部分是系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整部分，第二部分是實(shí)驗(yàn)操作部分。分別如下
第一部分系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整部分(默認(rèn)系統(tǒng)中各個(gè)閥門(mén)起始均為關(guān)閉狀態(tài))1、打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥M6往不銹鋼儲(chǔ)水罐3中通入蒸餾水，體積在不銹鋼儲(chǔ)水罐容積的1/2到2/3之間；2、關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V26，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VI、V2，通入高純氮?dú)?，根?jù)不銹鋼儲(chǔ)水罐3上安裝的壓力表讀數(shù)調(diào)節(jié)減壓閥1和安全閥SVl的大小，然后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥Vl ；3、給緩沖罐7的氣囊中充入8MPa的高純氮?dú)?純度在99. 995wt%以上)；4、依次打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥￥4、￥7、￥8、￥9、￥10、￥11、￥18和乂21 ；5、打開(kāi)系統(tǒng)總電源，給控制系統(tǒng)各個(gè)部件通電；6、打開(kāi)常規(guī)泵I 4和高壓泵6，待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 V21，然后打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20、V22和V25，待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 V25，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24 ；7、通過(guò)聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)背壓閥17，根據(jù)壓力表的讀數(shù)設(shè)定安全閥SV2的系統(tǒng)最高安全壓力；8、將系統(tǒng)壓力為OMPa時(shí)的壓力變送器輸出電流設(shè)為4mA ；將系統(tǒng)達(dá)到安全閥SV2 設(shè)定的系統(tǒng)最高安全壓力時(shí)的壓力變送器輸出電流設(shè)為20mA ；9、在預(yù)設(shè)系統(tǒng)水化學(xué)參數(shù)條件下pH探頭8、溶解氧探頭9和電導(dǎo)率探頭10輸出范圍最小值設(shè)置為輸出電流4mA，輸出范圍的最大值設(shè)定為輸出電流20mA ；10、將上述電流信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并轉(zhuǎn)換成實(shí)際測(cè)量的參數(shù)值進(jìn)行顯示和記錄；11、根據(jù)K型熱電偶的溫度和熱電勢(shì)關(guān)系擬合兩者之間的關(guān)系式，利用該關(guān)系式將采集到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際溫度進(jìn)行顯示和記錄；12、將控制氮?dú)獗壤姶砰yEVl和氧氣比例電磁閥EV2的電流信號(hào)輸出范圍設(shè)置為4mA到20mA之間，根據(jù)溶解氧探頭9的實(shí)測(cè)溶解氧含量與實(shí)驗(yàn)設(shè)定溶解氧含量進(jìn)行對(duì)比，利用差值的大小控制氮?dú)獗壤姶砰yEVl和氧氣比例電磁閥EV2的開(kāi)關(guān)大?。?3、調(diào)節(jié)背壓閥17使系統(tǒng)壓力達(dá)到正常工作壓力狀態(tài)；14、打開(kāi)冷凝器16的進(jìn)水手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V16 ；15、設(shè)定控制預(yù)熱器13和高壓釜14加熱的可編程控制器各個(gè)參數(shù)。通過(guò)運(yùn)行系統(tǒng)程序打開(kāi)預(yù)熱器13和高壓釜14的電源控制開(kāi)關(guān)，采用自整定模式對(duì)系統(tǒng)的加熱特性進(jìn)行整定，從而得出合理的運(yùn)行參數(shù)；16、參數(shù)整定完畢后，依次關(guān)閉預(yù)熱器13和高壓釜14加熱開(kāi)關(guān)，待冷卻到室溫后， 調(diào)解背壓閥17，使高溫段壓力降低為常壓，然后關(guān)閉高壓泵和常規(guī)泵；17、通過(guò)編制控制程序設(shè)置超溫報(bào)警、超溫?cái)嚯?、超壓?bào)警和低壓報(bào)警及各種報(bào)警的自動(dòng)處理方式；18、通過(guò)編制控制程序設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，待運(yùn)行時(shí)間到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后自動(dòng)停止加熱，然后等溫度降到常溫后自動(dòng)停止高壓泵和常規(guī)泵工作，并隨之停止程序運(yùn)行。第二部分實(shí)驗(yàn)操作部分(默認(rèn)系統(tǒng)中各個(gè)閥門(mén)起始均為關(guān)閉狀態(tài))1、打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V26，往不銹鋼儲(chǔ)水罐3中注入溶液，注入的溶液體積在不銹鋼容積的1/2到2/3之間；
2、將樣品準(zhǔn)備好放入高壓釜中，上緊高壓釜螺栓；3、若溶液中有大顆粒雜質(zhì)則選擇打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5和V6，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7 ；若溶液中沒(méi)有大顆粒雜質(zhì)則選擇關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5和V6，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7 ；若要測(cè)量進(jìn)水的水化學(xué)參數(shù)，則打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V10，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V12和V13 ；若要測(cè)量回水的水化學(xué)參數(shù)，則關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V10，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V12和V13，同時(shí)打開(kāi)常規(guī)泵II 11 ；4、依次打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V4、V8、V9、V11、V19和V23 ；5、打開(kāi)系統(tǒng)總電源，給控制系統(tǒng)各個(gè)部件通電，并運(yùn)行自動(dòng)控制程序，在程序界面上設(shè)定預(yù)熱器溫度、高壓釜溫度、實(shí)驗(yàn)壓力和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)；6、打開(kāi)常規(guī)泵4和高壓泵6運(yùn)行系統(tǒng)一段時(shí)間；7、待系統(tǒng)中的水化學(xué)參數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值并穩(wěn)定后，選擇高壓釜I 14和高壓釜II 15 之間的連接方式。采用串聯(lián)方式時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19、V23，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18和V21， 待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21，然后打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20、V22和V25， 待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24 ；采用并聯(lián)方式時(shí)， 關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19、V23，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18和V21，待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21，然后打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19、V27、V22和V25，待手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25連續(xù)出水后關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25，打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24 ；8、通過(guò)高壓泵6和背壓閥17的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)使系統(tǒng)高壓部分的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值；9、通過(guò)手動(dòng)操作程序打開(kāi)預(yù)熱器13和高壓釜加熱控制開(kāi)關(guān)；10、待實(shí)驗(yàn)時(shí)間到達(dá)設(shè)定的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間后，系統(tǒng)自動(dòng)將預(yù)熱器13和高壓釜加熱開(kāi)關(guān)切斷，等冷卻到室溫后自動(dòng)停止高壓泵6和常規(guī)泵的工作；11、緩慢將背壓閥17調(diào)到最小值，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V4、V18、V20、V22和VM后，通過(guò)打開(kāi)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21和V25分別排出高壓釜I 14和高壓釜II 15中的溶液；12、打開(kāi)高壓釜取出樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。本發(fā)明中，熱交換器采用多層套管式熱交換器，請(qǐng)參見(jiàn)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01010172213. 4，申請(qǐng)日2010 年 5 月 14 日)。本發(fā)明中，預(yù)熱器采用立式盤(pán)管加熱裝置，請(qǐng)參見(jiàn)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?201010183216. 8，申請(qǐng)日2010 年 5 月 26 日)。
權(quán)利要求
1.一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)設(shè)有 減壓閥、排氣裝置、不銹鋼儲(chǔ)水罐、常規(guī)泵I、過(guò)濾棉芯、高壓泵、緩沖罐、PH探頭、溶解氧探頭、電導(dǎo)率探頭、常規(guī)泵II、熱交換器、預(yù)熱器、高壓釜、冷凝器、背壓閥，具體結(jié)構(gòu)如下不銹鋼儲(chǔ)水罐上設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，分別通入氧氣和氮?dú)猓坏獨(dú)膺M(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐連通的管路上裝有氮?dú)獗壤姶砰y和單向閥，氧氣進(jìn)氣口與儲(chǔ)水罐連通的管路上裝有氧氣比例電磁閥和單向閥；不銹鋼儲(chǔ)水罐通過(guò)管路與大氣連通，在所述管路上設(shè)有壓力表和低壓安全閥，所述管路分出一路與排氣裝置連通，儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣體壓力通過(guò)安裝在儲(chǔ)水罐上面的壓力表讀出； 儲(chǔ)水罐通過(guò)另一管路連接排氣裝置，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V2和減壓閥，利用減壓閥對(duì)儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行控制；不銹鋼儲(chǔ)水罐上設(shè)有進(jìn)水管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V26 ；該系統(tǒng)中設(shè)有常壓回路，在所述回路上依次設(shè)置不銹鋼儲(chǔ)水罐、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V4、常規(guī)泵I、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V10、單向閥、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VII、pH探頭、溶解氧探頭、電導(dǎo)率探頭、單向閥；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7并聯(lián)有一管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V5、過(guò)濾棉芯5、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V6 ；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V7和過(guò)濾棉芯的出水口還通過(guò)管路連接熱交換器的冷水進(jìn)口，在所述管路上依次設(shè)置高壓泵、單向閥、壓力表、高壓安全閥；熱交換器的熱水出口通過(guò)管路連接高壓釜，在所述管路上設(shè)有預(yù)熱器；高壓釜的出水口通過(guò)管路連接熱交換器的熱水進(jìn)口，熱交換器的冷水出口通過(guò)管路連接冷凝器；冷凝器的出水口通過(guò)管路連接除氣罐，在所述管路上設(shè)有壓力表、背壓閥、流量計(jì)，流量計(jì)的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V17 ；冷凝器出水口處裝有溫度傳感器；除氣罐上設(shè)有兩個(gè)出水口，一個(gè)出水口通過(guò)管路連接儲(chǔ)水罐，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9、單向閥，另一個(gè)出水口通過(guò)管路連接手動(dòng)調(diào)節(jié)閥Vl 1進(jìn)水口，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V13、常規(guī)泵II、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V12、單向閥；在手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V9的進(jìn)水口與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥VlO的進(jìn)水口之間另設(shè)連接管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V8。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)采用手動(dòng)或自動(dòng)兩種模式進(jìn)行控制。
3.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)熱器通過(guò)熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器和計(jì)算機(jī)，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制；高壓釜通過(guò)熱電偶將溫度信號(hào)傳至可編程溫度控制器和計(jì)算機(jī)，可編程溫度控制器的輸出端控制加熱功率大小，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出端對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行加熱電源的開(kāi)關(guān)控制。
4.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還設(shè)有超溫報(bào)警器、超壓或低壓報(bào)警器，超溫報(bào)警器同時(shí)與預(yù)熱器、高壓釜的可編程溫度控制器相連，超壓或低壓報(bào)警器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)高壓釜的釜體底部打有一個(gè)直徑為1 3mm的小孔，釜體上焊接有厚度為2 4mm的純鎳內(nèi)襯；高壓釜上裝有高溫參比電極和高溫工作/輔助電極，進(jìn)行原位的電化學(xué)測(cè)量，同時(shí)在高壓釜中進(jìn)行樣品的氧化及應(yīng)力腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)。
6.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，氮?dú)獗壤姶砰y上還并聯(lián)一個(gè)與儲(chǔ)水罐連通的管路，在所述管路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)的針閥Vl和單向閥。
7.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，高壓泵出水口裝有緩沖罐。
8.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)中連接有兩個(gè)高壓釜高壓釜I、高壓釜II，兩個(gè)高壓釜之間并聯(lián)或串聯(lián)；預(yù)熱器的出水口分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V19并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V18、高壓釜I、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V20與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V27并聯(lián)； 經(jīng)過(guò)上述并聯(lián)后的出水口再分兩路一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23，另一路與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V23 并聯(lián)，所述另一路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V22、高壓釜II、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V24，經(jīng)過(guò)此并聯(lián)后的出水口通過(guò)管路連接熱交換器的熱水進(jìn)口，熱交換器的冷水出口通過(guò)管路連接冷凝器。
9.按照權(quán)利要求8所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，高壓釜I的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V21 ；高壓釜II的出水口另分一路，其上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V25。
10.按照權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器上還連有冷卻水進(jìn)水管和出水管，在進(jìn)水管上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥V16。
全文摘要
本發(fā)明涉及高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具體為一種具有自動(dòng)控制功能的高溫高壓水循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)法精確控制壓力等問(wèn)題。該系統(tǒng)設(shè)有減壓閥、排氣裝置、不銹鋼儲(chǔ)水罐、常規(guī)泵I、過(guò)濾棉芯、高壓泵、緩沖罐、pH探頭、溶解氧探頭、電導(dǎo)率探頭、常規(guī)泵II、熱交換器、預(yù)熱器、高壓釜、冷凝器、背壓閥，該系統(tǒng)能精確控制回路系統(tǒng)中的水化學(xué)參數(shù)，并能進(jìn)行高溫高壓水循環(huán)條件下原位、在線電化學(xué)的測(cè)量和高溫高壓浸泡實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式的控制，并可對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確測(cè)量、記錄、顯示和控制，具有自動(dòng)化程度高、控制精度高、安全、高效的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N17/02GK102401780SQ20101027527
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者柯偉, 王儉秋, 酈曉慧, 韓恩厚 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所