本發(fā)明屬于金屬材料試驗(yàn)，涉及一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、金屬材料廣泛應(yīng)用于高溫場(chǎng)合，通常要承受不同氣氛的氧化或者腐蝕。為探明金屬材料在不同氣氛下的氧化或者腐蝕機(jī)制或評(píng)估金屬材料在不同氣氛下的氧化或者腐蝕性能，往往需要在不同的氣氛下分別開(kāi)展試驗(yàn)，試驗(yàn)量大、重復(fù)性差、成本高。因此，如果能夠一次性實(shí)現(xiàn)兩種氣氛下的氧化/腐蝕試驗(yàn)，可節(jié)約大量的人力、物力成本。

2、專(zhuān)利cn202222566119.8提供了一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)試樣不同表面在不同腐蝕性氣氛中的耐蝕性能測(cè)試的裝置，其根本在于通過(guò)將鍋爐管作為反應(yīng)系統(tǒng)的一部分，使鍋爐管穿過(guò)水平石英管或水平剛玉管內(nèi)部，與水平石英管或水平剛玉管通過(guò)法蘭密封連接，鍋爐管的兩端通過(guò)法蘭密封，高溫水蒸汽和高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)管路分別通入鍋爐管和石英管內(nèi)，從而使鍋爐管的內(nèi)壁和外壁分別暴露于水蒸汽和煙氣中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鍋爐管內(nèi)壁蒸汽氧化和外壁煙氣腐蝕的性能測(cè)試。但該裝置僅適用于長(zhǎng)徑比大的鍋爐管，一次只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)試樣以及一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的測(cè)試。如需實(shí)現(xiàn)多個(gè)試樣、不同時(shí)長(zhǎng)的測(cè)試，則須進(jìn)行多次試驗(yàn)，這勢(shì)必導(dǎo)致試驗(yàn)量增大、成本提高。由此可見(jiàn)，目前的技術(shù)并不能夠同時(shí)滿足前述氧化/腐蝕試驗(yàn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)的裝置及方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)試樣、不同時(shí)長(zhǎng)的測(cè)試。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，包括反應(yīng)管；所述反應(yīng)管的外部設(shè)有加熱裝置；

4、所述反應(yīng)管的內(nèi)部設(shè)有若干組樣品固定組件，所述樣品固定組件以及待測(cè)樣品均為中空結(jié)構(gòu)，使用所述試驗(yàn)裝置時(shí)，若干個(gè)待測(cè)樣品與所述樣品固定組件連通固定設(shè)置；

5、所述樣品固定組件的進(jìn)氣端與第一待測(cè)氣體源連接，所述反應(yīng)管的進(jìn)氣端與第二待測(cè)氣體源連接。

6、優(yōu)選的，一組所述樣品固定組件包括設(shè)置在反應(yīng)管進(jìn)氣端以及出氣端的連接桿以及若干管接座，所述待測(cè)樣品通過(guò)連接桿以及若干管接座沿反應(yīng)管的軸向依次連接設(shè)置。

7、優(yōu)選的，所述反應(yīng)管出氣端的連接桿上連接有廢氣回收組件。

8、優(yōu)選的，所述反應(yīng)管的進(jìn)氣端以及出氣端均設(shè)有法蘭，所述連接桿通過(guò)所述法蘭固定設(shè)置。

9、優(yōu)選的，所述法蘭上設(shè)有放置孔，所述連接桿貫穿所述放置孔設(shè)置。

10、優(yōu)選的，所述反應(yīng)管進(jìn)氣端的法蘭上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述反應(yīng)管通過(guò)所述進(jìn)氣孔與第二待測(cè)氣體源連接。

11、優(yōu)選的，所述反應(yīng)管出氣端的法蘭上設(shè)有出氣孔，所述出氣孔與廢氣處理組件連接。

12、優(yōu)選的，若干組所述樣品固定組件沿反應(yīng)管的周向均勻分布。

13、優(yōu)選的，待測(cè)樣品與樣品固定組件螺紋連接。

14、上述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置的使用方法，包括以下步驟：

15、s1：通過(guò)若干組樣品固定組件將若干待測(cè)樣品固定在反應(yīng)管內(nèi)部；

16、s2：通過(guò)加熱裝置給反應(yīng)管進(jìn)行加熱；

17、s3：達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，向待測(cè)樣品的內(nèi)部通入第一待測(cè)氣體，向反應(yīng)管的內(nèi)部通入第二待測(cè)氣體，進(jìn)行試驗(yàn)。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

19、本發(fā)明公開(kāi)一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，利用若干組樣品固定組件實(shí)現(xiàn)多個(gè)待測(cè)樣本的同時(shí)固定，樣品固定組件以及待測(cè)樣品均為中空結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，可通過(guò)樣品固定組件向待測(cè)樣品的內(nèi)部通入第一待測(cè)氣體，觀測(cè)待測(cè)樣品內(nèi)壁在第一待測(cè)氣體下的腐蝕或者氧化情況，在反應(yīng)管內(nèi)通入第二待測(cè)氣體，即待測(cè)樣品的外壁處于第二待測(cè)氣體的測(cè)試氣氛中，可觀測(cè)待測(cè)樣品的外壁在第二待測(cè)氣體中的腐蝕或者氧化情況，另外，若干組樣品固定組件獨(dú)立設(shè)置，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試樣品在同種或者不同種腐蝕或者氧化氣氛中的性能測(cè)試，另外，一組樣品固定組件可實(shí)現(xiàn)多個(gè)待測(cè)樣品的同時(shí)固定，則可以實(shí)現(xiàn)同種測(cè)試樣品在同樣的測(cè)試氣氛下不同測(cè)試時(shí)刻的耐腐蝕情況。因此，本發(fā)明通過(guò)在反應(yīng)管內(nèi)部設(shè)置多個(gè)樣品固定組件，實(shí)現(xiàn)多個(gè)樣品的同時(shí)固定，在試驗(yàn)過(guò)程中將不同種類(lèi)的氣體分別通入中空結(jié)構(gòu)的待測(cè)樣品內(nèi)部以及反應(yīng)管內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)試樣的內(nèi)外表面分別暴露于不同的氣氛中并發(fā)生氧化/腐蝕反應(yīng)的同時(shí)測(cè)試，大幅削減了試驗(yàn)量，節(jié)約了物力和人力成本。

20、進(jìn)一步的，一組所述樣品固定組件包括設(shè)置在反應(yīng)管進(jìn)氣端以及出氣端的連接桿以及若干管接座，所述待測(cè)樣品通過(guò)連接桿以及若干管接座沿反應(yīng)管的軸向依次連接設(shè)置，該結(jié)構(gòu)有效實(shí)現(xiàn)了一組樣品固定組件上多個(gè)待測(cè)樣品的同時(shí)固定，實(shí)現(xiàn)了同一樣本不同時(shí)刻的耐腐性性能測(cè)試。

21、進(jìn)一步的，所述反應(yīng)管出氣端的連接桿上連接有廢氣回收組件，廢氣回收組件的設(shè)置有效避免了在測(cè)試時(shí)殘余氣氛對(duì)環(huán)境的污染。

22、進(jìn)一步的，所述反應(yīng)管的進(jìn)氣端以及出氣端均設(shè)有法蘭，所述連接桿通過(guò)所述法蘭固定設(shè)置，法蘭的設(shè)置有效實(shí)現(xiàn)了連接桿的固定，并有效實(shí)現(xiàn)了與第二待測(cè)氣體源的連接。

23、進(jìn)一步的，放置孔的設(shè)置有效實(shí)現(xiàn)了連接桿的固定。

24、進(jìn)一步的，若干組所述樣品固定組件沿反應(yīng)管的周向均勻分布，可使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。

25、進(jìn)一步的，待測(cè)樣品與樣品固定組件螺紋連接，使得待測(cè)樣品的拆卸更加便捷。

技術(shù)特征：

1.一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括反應(yīng)管(1)；所述反應(yīng)管(1)的外部設(shè)有加熱裝置(9)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，一組所述樣品固定組件包括設(shè)置在反應(yīng)管(1)進(jìn)氣端以及出氣端的連接桿(8)以及若干管接座(7)，所述待測(cè)樣品(6)通過(guò)連接桿(8)以及若干管接座(7)沿反應(yīng)管(1)的軸向依次連接設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管(1)出氣端的連接桿(8)上連接有廢氣回收組件(15)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管(1)的進(jìn)氣端以及出氣端均設(shè)有法蘭(2)，所述連接桿(8)通過(guò)所述法蘭(2)固定設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述法蘭(2)上設(shè)有放置孔(4)，所述連接桿(8)貫穿所述放置孔(4)設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管(1)進(jìn)氣端的法蘭(2)上設(shè)有進(jìn)氣孔(3)，所述反應(yīng)管(1)通過(guò)所述進(jìn)氣孔(3)與第二待測(cè)氣體源連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管(1)出氣端的法蘭(2)上設(shè)有出氣孔(5)，所述出氣孔(5)與廢氣處理組件(16)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，若干組所述樣品固定組件沿反應(yīng)管(1)的周向均勻分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，待測(cè)樣品(6)與樣品固定組件螺紋連接。

10.權(quán)利要求1～9任意一項(xiàng)所述的一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種用于同步進(jìn)行異種氣氛氧化/腐蝕試驗(yàn)的裝置及方法。該試驗(yàn)裝置利用若干組樣品固定組件實(shí)現(xiàn)多個(gè)待測(cè)樣本的同時(shí)固定，樣品固定組件以及待測(cè)樣品均為中空結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，可通過(guò)樣品固定組件向待測(cè)樣品的內(nèi)部通入第一待測(cè)氣體，觀測(cè)待測(cè)樣品內(nèi)壁在第一待測(cè)氣體下的腐蝕或者氧化情況，在反應(yīng)管內(nèi)通入第二待測(cè)氣體，即待測(cè)樣品的外壁處于第二待測(cè)氣體的測(cè)試氣氛中，可觀測(cè)待測(cè)樣品的外壁在第二待測(cè)氣體中的腐蝕或者氧化情況，另外，若干組樣品固定組件獨(dú)立設(shè)置，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試樣品在同種或者不同種腐蝕或者氧化氣氛中的性能，另外，一組樣品固定組件可實(shí)現(xiàn)多個(gè)待測(cè)樣品的同時(shí)固定，則可以實(shí)現(xiàn)同種測(cè)試樣品在同樣的測(cè)試氣氛下不同測(cè)試時(shí)刻的耐腐蝕情況。因此，本發(fā)明通過(guò)在反應(yīng)管內(nèi)部設(shè)置多個(gè)樣品固定組件，實(shí)現(xiàn)多個(gè)樣品的同時(shí)固定，在試驗(yàn)過(guò)程中將不同種類(lèi)的氣體分別通入中空結(jié)構(gòu)的待測(cè)樣品內(nèi)部以及反應(yīng)管內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)試樣的內(nèi)外表面分別暴露于不同的氣氛中并發(fā)生氧化/腐蝕反應(yīng)的同時(shí)測(cè)試，大幅削減了試驗(yàn)量，節(jié)約了物力和人力成本。

技術(shù)研發(fā)人員：陳浩,楊珍,屠亮,陳鋒,劉艷貴,解繼剛,沈正華,陳勝軍,袁勇,尹宏飛,王俊,李來(lái)春,錢(qián)榮財(cái),熊偉,張德國(guó)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)華能集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9