大氣腐蝕在線測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大氣腐蝕在線測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對金屬材料腐蝕監(jiān)測，世界各國都十分重視。如英國北海油田在二十世紀(jì)八十年代就積極進(jìn)行海洋腐蝕環(huán)境測量，評價其腐蝕能力。因此腐蝕監(jiān)測在世界各國得到普遍的應(yīng)用。研究表明，在自然環(huán)境中，50%以上的腐蝕破壞是由大氣腐蝕引起的。在美國，大氣腐蝕可造成每年1380億美元以上的巨大的經(jīng)濟(jì)損失，由此可見大氣腐蝕的破壞嚴(yán)重性。
[0003]研究先進(jìn)的在線大氣腐蝕監(jiān)測技術(shù)至關(guān)重要，這樣才能實現(xiàn)對腐蝕材料的長期、快速、連續(xù)、真實的現(xiàn)場監(jiān)測。在大氣腐蝕監(jiān)測方面，一些傳統(tǒng)方法常用于評估大氣腐蝕，如拉曼光譜，掃描電鏡，X射線光電子能譜和原子力顯微鏡和腐蝕增重/失重等等。CN03112388.0涉及一種測定大氣環(huán)境中金屬腐蝕電位的方法，使待測金屬電極和惰性金屬振動探頭組成振動電容，測定該振動電容產(chǎn)生的交變電流達(dá)到幅值最低點和相位躍變點時施加的金屬電極電位值，再根據(jù)后者標(biāo)定金屬大氣腐蝕電位。
[0004]但是這些傳統(tǒng)方法并不能提供連續(xù)及時的原位腐蝕信息；金屬材料大氣腐蝕本質(zhì)是發(fā)生在電解液薄膜下的電化學(xué)腐蝕，由于薄液膜的厚度和連續(xù)性的問題，使得電化學(xué)在線測量存在困難。目前比較常用的大氣腐蝕電化學(xué)檢測方法是開爾文探針(Kelvin)和大氣腐蝕監(jiān)測(ACM)，但它們沒用參比電極或外置參比電極，這樣對真實大氣腐蝕監(jiān)測起到一定的干擾作用，同時操作過程也較為繁瑣。目前比較常用的大氣腐蝕電化學(xué)檢測方法是開爾文探針(Kelvin)和大氣腐蝕監(jiān)測(ACM)，但它們沒用參比電極或外置參比電極，這樣對真實大氣腐蝕監(jiān)測起到一定的干擾作用，同時操作過程也較為繁瑣。
[0005]本發(fā)明有針對性的解決了該問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中測量準(zhǔn)確度不高、操作復(fù)雜的問題，提供一種新的大氣腐蝕在線測量裝置。該裝置用于大氣腐蝕在線測量中，具有測量準(zhǔn)確度高、操作簡單的優(yōu)點。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種大氣腐蝕在線測量裝置，包括環(huán)氧膠泥、至少一個電極組和引線，所述每個電極組由帶引線的工作電極、對電極和參比電極構(gòu)成，所有電極組整體封裝于環(huán)氧膠泥中，對電極截面為圓環(huán)形狀，工作電極穿過圓環(huán)中心并絕緣，工作電極截面為圓形，圓形中心有一個孔，參比電極穿過該孔并絕緣。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述對電極截面的圓環(huán)面積為工作電極截面面積的至少兩倍。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述工作電極選用形狀大小一致且成份相同的金屬材料。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述對電極是惰性金屬材料或石墨制作，惰性金屬選自不銹鋼、鉑、銥、鈀、鈦或其合金。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述參比電極直接采用鍍了氯化銀的銀絲或者間接用瓊脂作為鹽橋連接到其它參比電極。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在工作電極截面的圓形中心的小孔中插入毛細(xì)管，毛細(xì)管的直徑大于參比電極的直徑。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，把測量裝置放置在所需要測量的大氣環(huán)境下，連接信號采集裝置，實現(xiàn)在線測量。
[0014]本專利提供的大氣腐蝕在線測量裝置，采用三電極體系，能夠減小歐姆降對腐蝕速度測量的干擾，并能較為準(zhǔn)確地監(jiān)測大氣環(huán)境中金屬結(jié)構(gòu)的金屬瞬時腐蝕速率，從而及時發(fā)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，以便采取必要的防腐蝕措施解決腐蝕問題，從而為大氣環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)的正常運行提供保障。不僅能降低高阻抗電解液影響，而且能更準(zhǔn)確地監(jiān)測真實環(huán)境中材料的阻抗、電位變化過程，并且制作過程簡單方便、經(jīng)濟(jì)實用、操作簡易，取得了較好的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0015]圖1是大氣腐蝕在線測量裝置正視圖。
[0016]圖2是大氣腐蝕在線測量裝置俯視圖。
[0017]圖3是圖2中單獨單元放大示意圖。
[0018]圖1?圖3中，1-環(huán)氧膠泥、2-對電極、3-工作電極、4-參比電極、5-導(dǎo)線。
[0019]圖4為實施例1中在不同相對濕度條件下和168h時間內(nèi)，用本裝置測的腐蝕速度隨時間的變化。
[0020]圖5為實施例1中在不同相對濕度條件下和168h時間內(nèi)，用腐蝕失重法測的腐蝕速度隨時間的變化
[0021]下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0022]【實施例1】
[0023]—種大氣腐蝕在線測量裝置，如圖1?圖3所示，包括環(huán)氧膠泥、四個電極組和引線，所述每個電極組由帶引線的工作電極、對電極和參比電極構(gòu)成，所有電極組整體封裝于環(huán)氧膠泥中，對電極截面為圓環(huán)形狀，工作電極穿過圓環(huán)中心并絕緣，工作電極截面為圓形，圓形中心有一個孔，參比電極穿過該孔并絕緣。
[0024]工作電極、對電極和參比電極先用丙酮清洗，再用蒸餾水洗凈表面，無水乙醇擦拭后吹干。
[0025]在工作電極的中間小孔中插入毛細(xì)管，玻璃管的直徑應(yīng)大于參比電極的直徑，參比電極可直接用鍍了氯化銀的銀絲或者間接用瓊脂作為鹽橋連接到外參比電極。
[0026]對電極內(nèi)徑應(yīng)大于工作電極直徑，對電極面積應(yīng)該大于工作電極面積二倍或二倍以上。對電極是惰性金屬材料或石墨制作，惰性金屬選自不銹鋼、鉑、銥、鈀、鈦或其合金。
[0027]整個系統(tǒng)的各單元之間排列通過模具控制其位置，整個系統(tǒng)用環(huán)氧膠泥（環(huán)氧樹脂與低分子聚酰胺配制質(zhì)量比為1 : 1)封裝整個電極系統(tǒng)，固化24小時。工作面再用水砂紙稍微打磨至1000#。蒸餾水清洗，酒精棉球除油，冷風(fēng)吹干，放置在干燥器中24h后備用。
[0028]本發(fā)明可有效的檢測金屬材料在模擬的大氣環(huán)境中的實時電化學(xué)腐蝕行為，且易于操作。以下為本裝置在模擬海洋大氣環(huán)境下的測試方法，其中工作電極是純鋅，對電極是304不銹鋼，參比電極為飽和鹽橋連接至銀氯化銀電極。
[0029]為了模擬海洋大氣環(huán)境，用飽和鹽溶液控制所需要的相對濕度在70?100% RH范圍內(nèi)作為研究條件。200 μ g cm 2NaCl鹽粒量均勻沉降在本裝置的表面上。把已沉降200 μ gcm 2NaCl鹽粒量的裝置置于恒溫25°C和不同相對濕度箱中，并把本裝置連接到阻抗測試儀上，進(jìn)行在線數(shù)據(jù)采集。測的腐蝕速度雖隨時間變化如圖4所示。為了驗證裝置測的海洋大氣腐蝕速度變化的準(zhǔn)確性，我們用腐蝕失重法對裝置測的腐蝕速度進(jìn)行驗證。腐蝕失重法測的腐蝕速度如圖5所示，從圖5可以驗證圖4得出的腐蝕速度變化趨勢正確。因此，本裝置可以用于大氣腐蝕速度測量中。
[0030]對以上的發(fā)明做了示例性的描述，在不脫離本實用新型發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種大氣腐蝕在線測量裝置，包括環(huán)氧膠泥、至少一個電極組和引線，所述每個電極組由帶引線的工作電極、對電極和參比電極構(gòu)成，所有電極組整體封裝于環(huán)氧膠泥中，對電極截面為圓環(huán)形狀，工作電極穿過圓環(huán)中心并絕緣，工作電極截面為圓形，圓形中心有一個孔，參比電極穿過該孔并絕緣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于所述對電極截面的圓環(huán)面積為工作電極截面面積的至少兩倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于所述工作電極選用形狀大小一致且成份相同的金屬材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于所述對電極是惰性金屬材料或石墨制作，惰性金屬選自不銹鋼、鉑、銥、鈀、鈦或其合金。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于所述參比電極直接采用鍍了氯化銀的銀絲或者間接用瓊脂作為鹽橋連接到其它參比電極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于在工作電極截面的圓形中心的小孔中插入毛細(xì)管，毛細(xì)管的直徑大于參比電極的直徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述大氣腐蝕在線測量裝置，其特征在于把測量裝置放置在所需要測量的大氣環(huán)境下，連接信號采集裝置，實現(xiàn)在線測量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大氣腐蝕在線測量裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中測量準(zhǔn)確度不高、操作復(fù)雜的問題。本發(fā)明通過采用一種大氣腐蝕在線測量裝置，包括環(huán)氧膠泥、至少一個電極組和引線，所述每個電極組由帶引線的工作電極、對電極和參比電極構(gòu)成，所有電極組整體封裝于環(huán)氧膠泥中，對電極截面為圓環(huán)形狀，工作電極穿過圓環(huán)中心并絕緣，工作電極截面為圓形，圓形中心有一個孔，參比電極穿過該孔并絕緣的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于大氣腐蝕在線測量中。
【IPC分類】G01N17/02
【公開號】CN105021519
【申請?zhí)枴緾N201510496157
【發(fā)明人】程慶利, 張衛(wèi)華, 陶彬, 郎需慶, 張玉平
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年8月13日