一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置。包括底板、置于底板上并與底板固定的蓋板，其中蓋板與底板之間具有縫隙，所述蓋板一側為溶液區，溶液區與縫隙區相通，另一側上均勻間隔設置有鹽橋，用以外接參比電極，每個鹽橋兩側對應的位置均分別設置有輔助電極和復合微電極，輔助電極和復合微電極的一端均與縫隙內溶液相通，輔助電極和復合微電極的另一端分別通過銅導線與測量儀器相連接；底板上設置有兩個以上的小試樣放置區，小試樣放置區的位置與輔助電極一一對應。本發明可以對縫隙內金屬進行不同縫隙深度電化學測量，同時可以對縫隙內微環境變化進行實時監測，具有體積小，結構簡單，操作方便，檢測精度高等優點。
【專利說明】一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬腐蝕試驗裝置，更具體地說，是涉及一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置。
【背景技術】
[0002]通常埋地管線防腐涂層對腐蝕介質的隔離作用并不是完美的。由于涂層材料本身的缺陷(針孔、漏點等)以及管道運輸、裝卸及施工過程中，都會對涂層造成機械損傷，管道埋地后周圍土壤環境作用(如:土壤應力、陰極析氫等因素)、第三方破壞等都會導致涂層缺陷的形成與擴展。上述結果都會導致防腐涂層失去粘結力而發生剝離，在管道表面與涂層之間形成縫隙，一旦環境中的腐蝕性介質(如地下水、氧氣、二氧化碳、硫酸根離子、氯離子及微生物等)滲入縫隙內，就會形成局部腐蝕微環境，就將導致剝離涂層下縫隙內管道發生腐蝕。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術中存在的上述不足之處，要解決的技術問題在于提供一種模擬剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，采用該設備測量剝離涂層下縫隙內管道發生腐蝕的情況，可以對縫隙內微環境變化進行實時監測。
[0004]為了實現本發明的上述問題，本發明采用如下技術方案，
一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，包括底板、置于底板上并與底板固定的蓋板，其中蓋板與底板之間具有縫隙，所述蓋板一側為溶液區，溶液區與縫隙區相通，另一側上均勻間隔設置有鹽橋，用以外接參比電極，每個鹽橋兩側對應的位置均分別設置有輔助電極和復合微電極，所述輔助電極和復合微電極的一端均與縫隙內溶液相通，輔助電極和復合微電極的另一端分別通過銅導線與測量儀器相連接；所述底板上設置有兩個以上的小試樣放置區，小試樣放置區的位置與輔助電極一一對應。
[0005]進一步地，所述溶液區內設置有一個與外加電源相連的溶液區輔助電極和一個連接外加電源用的溶液區鹽橋，溶液區中還設置有復合微電極。
[0006]進一步地，所述底板上與蓋板上復合微電極相對應的位置設置有長條形大試樣放置區。
[0007]進一步地，蓋板與底板的兩端通過鉚釘密封固定在一起，蓋板與底板之間設置具有厚度的墊片，蓋板與底板之間通過墊片形成縫隙區，溶液區與縫隙區相通。
[0008]進一步地，所述鹽橋的數目根據實驗具體要求設置兩個以上，用以測量與縫隙口不同距離處微環境變化。
[0009]進一步地，所述復合微電極采用微離子選擇性電極，包括:并排獨立設置的pH微電極、氯離子微電極、氧化還原電位微電極。
[0010]進一步地，pH微電極為鎢/氧化鎢pH微電極，氯離子微電極為Ag/AgCl微電極，氧化還原電位微電極為鉬絲氧化還原電位微電極。[0011]本發明具有如下的優點和有益效果:
1、本發明可以對縫隙內金屬進行不同縫隙深度電化學測量，同時可以對縫隙內微環境變化進行實時監測。電化學測量主要是通過在底板上不同深度處封裝小試樣，在蓋板上小試樣對應位置封裝輔助電極和鹽橋(鹽橋外接觸與參比電極連接)，從而形成三電極體系，最終對縫隙內金屬進行電化學測量。縫隙內微環境測量主要是通過在蓋板上封裝微離子選擇性電極即復合微電極(圖4)，從而對縫隙內溶液理化性質進行實時監測。
[0012]2、本發明設備具有體積小，結構簡單，操作方便，檢測精度高等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為本發明中底板的結構示意圖；
圖4為本發明中復合微電極的結構示意圖。
[0014]圖中，1、蓋板；2、底板；3、墊片；4、鉚釘；5、鹽橋；6、復合微電極；7、溶液區輔助電極；8、溶液區鹽橋；9、輔助電極；10、縫隙區；11、溶液區；12、小試樣放置區；13、大試樣放置區；14、pH微電極；15、氯離子微電極；16、氧化還原電位微電極。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細地說明。
實施例
[0016]如圖f 3所示，本發明剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，包括底板2、置于底板2上并與底板2固定的蓋板1，其中蓋板I與底板2之間留有縫隙，蓋板I與底板2的兩端通過鉚釘4密封固定在一起，蓋板I與底板2之間設置具有厚度的墊片3可造成縫隙。本實施例中，墊片3采用PTFE材料。
[0017]蓋板一側為溶液區11 (圖3)，溶液區11與縫隙區相通，另一側上均勻間隔設置有兩個以上的鹽橋5，用以與參比電極相連，鹽橋之間為縫隙區10 (圖3)。本實施例中，鹽橋數目為5個，每個鹽橋5兩側對應的位置上均分別設置有輔助電極9和復合微電極6，所述輔助電極9和復合微電極6的一端均伸入縫隙內，輔助電極9和復合微電極6的另一端分別通過銅導線與測量儀器相連接；如圖3所示，在底板2上設置有兩個以上的小試樣放置區12，用于封裝小試樣，小試樣放置區12的位置與輔助電極7位置一一對應。
[0018]如圖1、2所示，溶液區11內設置有一個與外加電源相連的溶液區輔助電極7和一個連接外加電源用的溶液區鹽橋8，溶液區11中還設置有一個復合微電極6。
[0019]如圖1、3所不,底板11上與蓋板I上復合微電極6相對應的位置設置有長條形大試樣放置區13，用于封裝大試樣，目的在于平衡縫隙內溶液與金屬比例。
[0020]如圖4所示，復合微電極6采用微離子選擇性電極，包括并排獨立設置的pH微電極14、氯離子微電極15、氧化還原電位微電極16，其中:
PH微電極14為鎢絲通過循環伏安法制備鎢/氧化鎢pH微電極，氯離子微電極15為銀絲通過電化學法制備Ag/AgCl微電極，氧化還原電位微電極16為直接通過鉬絲制備氧化還原電位微電極。
[0021]本發明的使用過程如下:
采用電化學測量主要是通過在底板11上不同深度的小試樣放置區12封裝小試樣，在蓋板I上小試樣對應位置封裝輔助電極9和鹽橋8，將鹽橋8外接觸與參比電極連接，從而形成三電極體系，最終對縫隙內金屬進行電化學測量，可通過長條形大試樣放置區13，用于封裝大試樣，平衡縫隙內溶液與金屬比例。
[0022]本發明中小試樣和大試樣通常選用碳鋼、管線鋼X65、X70、X80、X100等，也可以用其它有色金屬進行試驗。
【權利要求】
1.一種剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，包括底板、置于底板上并與底板固定的蓋板，其中蓋板與底板之間具有縫隙，所述蓋板一側為溶液區，溶液區與縫隙區相通，另一側上均勻間隔設置有鹽橋，用以外接參比電極，每個鹽橋兩側對應的位置均分別設置有輔助電極和復合微電極，所述輔助電極和復合微電極的一端均與縫隙內溶液相通，輔助電極和復合微電極的另一端分別通過銅導線與測量儀器相連接；所述底板上設置有兩個以上的小試樣放置區，小試樣放置區的位置與輔助電極一一對應。
2.按照權利要求1所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，所述溶液區內設置有一個與外加電源相連的溶液區輔助電極和一個連接外加電源用的溶液區鹽橋，溶液區中還設置有復合微電極。
3.按照權利要求1所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，所述底板上與蓋板上復合微電極相對應的位置設置有長條形大試樣放置區。
4.按照權利要求1所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，蓋板與底板的兩端通過鉚釘密封固定在一起，蓋板與底板之間設置具有厚度的墊片，蓋板與底板之間通過墊片形成縫隙區，溶液區與縫隙區相通。
5.按照權利要求1所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，所述鹽橋的數目根據實驗具體要求設置兩個以上，用以測量與縫隙口不同距離處微環境變化。
6.按照權利要求1所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，所述復合微電極采用離子選擇性電極，包括:并排獨立設置的PH微電極、氯離子微電極、氧化還原電位微電極。
7.按照權利要求6所述的剝離涂層下縫隙內金屬腐蝕試驗裝置，其特征在于，pH微電極為鎢/氧化鎢PH微電極，氯離子微電極為Ag/AgCl微電極，氧化還原電位微電極為鉬絲氧化還原電位微電極。
【文檔編號】G01N17/00GK103630480SQ201210303051
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】孫成, 許進, 閆茂成, 吳堂清, 于長坤, 龍康 申請人:中國科學院金屬研究所