煙囪鈦復合板耐腐蝕實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及燃煤電廠煙囡普遍采用鈦復合板耐腐蝕性能檢測技術領域，具體 涉及一種煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置。
【背景技術】
[0002] 燃煤電廠煙囪普遍采用鈦復合板制作的內筒，煙氣經過時可能會在煙囪內壁冷凝 形成含有f' c廠以及s〇r的混合酸液對鈦復合板造成腐蝕，其中氟離子對鈦材的腐蝕性 較為強烈。因此，針對上述問題，研宄不同氟離子濃度對的煙囪腐蝕度的影響，以起到預警 作用，防止鈦復合板煙囡腐蝕過渡造成的腐穿、破損等，使得煙氣不能及時輸送而造成大氣 污染等。
[0003] 目前，還沒有專門的針對鈦板在不同氟離子濃度的煙囪冷凝液中腐蝕行為進行研 宄的裝置出現，往往是采用周期性人工檢查來判斷，這樣就造成了工序的繁瑣和成本增加。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型針對現有技術的上述不足，提供一種檢測簡單、成本低且能有效檢測 不同氟離子濃度對煙囡腐蝕影響的煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置。
[0005] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種煙囪鈦復合板耐腐 蝕實驗裝置，該裝置包括作為工作電極的鈦復合板、鈦復合板上方設置有容置腐蝕液的氟 塑料筒，所述的鈦復合板的上表面與腐蝕液相接觸；所述的氟塑料筒通過下端的第一密封 法蘭與第二密封法蘭固定，所述的鈦復合板位于第二密封法蘭內；所述的氟塑料筒上端部 設有開口，開口上設置氟橡膠塞，氟橡膠塞上設置有溫度計和飽和甘汞電極，且溫度計和飽 和甘汞電極下端均浸入腐蝕液內部；所述的飽和甘汞電極和作為工作電極的鈦復合板與電 化學工作站電連接，所述的電化學工作站與電腦電連接。
[0006] 采用上述結構，由于金屬的腐蝕過程的本質是電化學腐蝕過程，可以通過電化學 測試對鈦板在不同氟離子濃度的煙囡冷凝液中腐蝕行為進行研宄，首先，電腦開機，接通電 源和工作站與電極之間的連接，隨著時間的推移，腐蝕液體對作為工作電極的鈦復合板進 行腐蝕，通過化學工作站傳遞給電腦，電腦會顯示出電化學測試取得極化曲線，從而根據極 化曲線判斷金屬在腐蝕液中所處的狀態（活化狀態或鈍化狀態）。極化曲線是表示電極電 位與通過的電流密度之間的關系曲線，曲線的傾斜程度表示極化程度。曲線越陡，極化程度 越大，表示電極過程受阻滯程度越大。金屬在活化狀態下，極化程度不大，陽極極化曲線較 平坦。金屬發生鈍化時極化程度很大，極化曲線變得很陡。
[0007] 作為優選，所述的第一密封法蘭和第二密封法蘭均為氟橡膠密封法蘭，采用該結 構可以保證試驗裝置在任何濃度的氫氟酸溶液中都不會被腐蝕，有效保證腐蝕液對鈦復合 板腐蝕檢測的準確性。
[0008] 作為優選，所述的鈦復合板的直徑大于氟塑料筒的內徑，采用該結構，可以始終保 持鈦復合板的上表面即一個單面與腐蝕液相接觸，從而能更加準確的測定出腐蝕液對鈦復 合板的腐蝕作用，不受到其他面腐蝕的影響，檢測結果更加準確。
【附圖說明】
[0009] 圖1本發明煙囪鈦復合板耐腐蝕實驗裝置結構示意圖（電化學法）。
[0010] 圖2本發明煙囪鈦復合板耐腐蝕實驗裝置結構示意圖（浸泡法）。
[0011] 圖3可鈍化金屬的典型陽極極化曲線。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實施例進一步詳細描述本發明，但本發明不僅僅局限于以下實施例。
[0013] 實施例1
[0014] 如圖1所示，本實用新型的煙囪鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，該裝置包括包括作為 工作電極的鈦復合板1、鈦復合板1上方設置有容置腐蝕液2的氟塑料筒3,所述的鈦復合 板1的上表面與腐蝕液2相接觸；所述的氟塑料筒3通過下端的第一密封法蘭4與第二密 封法蘭5固定，所述的鈦復合板1位于第二密封法蘭5內；所述的氟塑料筒3上端部設有開 口，開口上設置氟橡膠塞3. 1，氟橡膠塞3. 1上設置有溫度計3. 2和飽和甘汞電極3. 3，且溫 度計和飽和甘汞電極下端均浸入腐蝕液內部；所述的飽和甘汞電極和作為工作電極的鈦復 合板與電化學工作站6 (如上海辰華儀器有限公司銷售的CHI600E系列電化學分析儀/工 作站）電連接，所述的電化學工作站6與電腦7電連接。
[0015] 采用上述結構，由于金屬的腐蝕過程的本質是電化學腐蝕過程，可以通過電化學 測試對鈦板在不同氟離子濃度的煙囡冷凝液中腐蝕行為進行研宄，首先，電腦開機，接通電 源和工作站與電極之間的連接，隨著時間的推移，腐蝕液體對作為工作電極的鈦復合板進 行腐蝕，通過化學工作站傳遞給電腦，電腦會顯示出電化學測試取得極化曲線，從而根據極 化曲線判斷金屬在腐蝕液中所處的狀態（活化狀態或鈍化狀態）。極化曲線是表示電極電 位與通過的電流密度之間的關系曲線，曲線的傾斜程度表示極化程度。曲線越陡，極化程度 越大，表示電極過程受阻滯程度越大。金屬在活化狀態下，極化程度不大，陽極極化曲線較 平坦。金屬發生鈍化時極化程度很大，極化曲線變得很陡。
[0016] 本實用新型所述的第一密封法蘭4和第二密封法蘭5均為氟橡膠密封法蘭，采用 該結構可以保證試驗裝置在任何濃度的氫氟酸溶液中都不會被腐蝕，有效保證腐蝕液對鈦 復合板腐蝕檢測的準確性。
[0017] 本實用新型所述的鈦復合板1的直徑大于氟塑料筒3的內徑（本實施例可以采用 鈦復合板1的直徑的尺寸大小為氟塑料筒3內徑的1. 1-1. 2倍），采用該結構，可以始終保 持鈦復合板的上表面即一個單面與腐蝕液相接觸，從而能更加準確的測定出腐蝕液對鈦復 合板的腐蝕作用，不受到其他面腐蝕的影響，結構更加準確。
[0018] 本實施例以電化學工作站測試時設置電位掃描速率為3mV/s，掃描區 間-1000mV?500mV〇
[0019] 電化學測試溶液分別為：煙囪冷凝液、含HF5mg/L的煙囪冷凝液、含HF10mg/L煙 囪冷凝液、含HF20mg/L的煙囪冷凝液、含HF40mg/L的煙囪冷凝液、含HF80mg/L的煙囪 冷凝液。
[0020] 試驗溫度分別為：50°C、80°C。
[0021] 得到如圖3所示的可鈍化金屬的典型陽極極化曲線。
[0022] 由上圖可知，從金屬的開始電位E0開始，隨著電位增加，電流迅速增大，在B點達 到最大值。電位繼續升高，電流卻開始大幅度下降。到達C點后，電流保持一個很小的數值， 而且在CD電位范圍內電流凡乎不隨電位而改變。超過D點后，電流又隨電位升高而增大。 因此，可將此陽極極化曲線劃分成凡個不同的區段：
[0023] AB段為金屬的活性溶解區，在此區間金屬進行正常的陽極溶解，溶解速度受活化 極化控制。
[0024] BC段為金屬的活化--鈍化過渡區。B點對應的電位稱為初始鈍化電位EPP，也叫 致鈍電位。B點對應的臨界電流密度稱為致鈍電流密度，用i PP表示。一旦電流密度超過i PP， 電位大于EPP，金屬就開始鈍化，此時電流密度急劇降低。BC段為活化一一鈍化過渡區，在此 電位區間，金屬表面狀態發生急劇變化，并處于不穩定狀態。
[0025] ⑶段為金屬的穩定鈍化區，當電位達到C點后，金屬轉入完全鈍態，通常把這點的 電位稱為初始穩態鈍化電位E p，CD電位范圍內，電流密度通常很小，為yA/cm2數量級，而且 凡乎不隨電位變化，稱為維鈍電流密度i P。維鈍電流密度一般很小，說明金屬在鈍態下的溶 解速度很小。
[0026] DE段為金屬的過鈍化區。電位超過D點后電流密度又開始增大。D點的電位稱為 過鈍化電位E tp。此電位區段電流密度又增大，通常是由于形成可溶性的高價金屬離子，弓丨 起鈍化膜的破壞，使金屬又發生腐蝕。
[0027] EF段為氧的析出區，此時電位已到達氧的析出電位，開始析出氧氣。
[0028] 通常，致鈍電位越負，致鈍電流密度及維鈍電流密度越小，說明金屬在該溶液中的 耐腐蝕性能越好。因此，可通過比較同一金屬在不同腐蝕溶液中的陽極極化曲線及以上特 征參數來評價金屬對不同腐蝕溶液的耐受程度，從而本裝置實現了檢測功能。
[0029] 實施例2
[0030] 如圖2所示，本發明的裝置還可以實現浸泡法（其中飽和甘汞電極，化學工作站和 電腦均不連接）檢測鈦復合板對不同腐蝕溶液的耐受程度。
[0031] 將鈦復合板（TA2+Q235B)制成直徑6CM的圓形試樣。將鈦復合板（TA2)上表面浸 泡在一定濃度的腐蝕溶液，然后將裝置放置于恒溫水浴槽中，168h后取出，稱量試樣的失重 值。
[0032] 從腐蝕實驗前后的試樣重量變化可計算腐蝕速度V(mm/a)，公式為：
【主權項】
1. 一種煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，其特征在于：該裝置包括作為工作電極的鈦復 合板（1)、鈦復合板（1)上方設置有容置腐蝕液（2)的氟塑料筒（3)，所述的鈦復合板（1) 的上表面與腐蝕液（2)相接觸；所述的氟塑料筒（3)通過下端的第一密封法蘭（4)與第二 密封法蘭（5)固定，所述的鈦復合板（1)位于第二密封法蘭（5)內；所述的氟塑料筒（3)上 端部設有開口，開口上設置氟橡膠塞（3. 1)，氟橡膠塞（3. 1)上設置有溫度計（3.2)和飽和 甘汞電極（3. 3)，且溫度計和飽和甘汞電極下端均浸入腐蝕液內部；所述的飽和甘汞電極 和作為工作電極的鈦復合板與電化學工作站（6)電連接，所述的電化學工作站（6)與電腦 (7)電連接。
2. 根據權利要求1所述的煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，其特征在于：所述的第一密 封法蘭和第二密封法蘭均為氟橡膠密封法蘭。
3. 根據權利要求1所述的煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，其特征在于：所述的鈦復合 板的直徑大于氟塑料筒的內徑。
4. 根據權利要求3所述的煙囡鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，其特征在于：所述的鈦復合 板的直徑為氟塑料筒的內徑的1. 1-1. 2倍。
【專利摘要】本實用新型公開一種煙囪鈦復合板耐腐蝕實驗裝置，該裝置包括作為工作電極的鈦復合板、鈦復合板上方設置有容置腐蝕液的氟塑料筒，所述的鈦復合板的上表面與腐蝕液相接觸；所述的氟塑料筒通過下端的第一密封法蘭與第二密封法蘭固定，所述的鈦復合板位于第二密封法蘭內；所述的氟塑料筒上端部設有開口，開口上設置氟橡膠塞，氟橡膠塞上設置有溫度計和飽和甘汞電極，且溫度計和飽和甘汞電極下端均浸入腐蝕液內部；所述的飽和甘汞電極和作為工作電極的鈦復合板與電化學工作站電連接，所述的電化學工作站與電腦電連接。具有檢測簡單、成本低且能有效檢測不同氟離子濃度對煙囪腐蝕影響的優點。
【IPC分類】G01N17-02
【公開號】CN204302159
【申請號】CN201520006010
【發明人】華曉宇, 施浩勛, 王建強, 滕敏華, 鮑聽
【申請人】浙江省潔凈煤技術研究開發中心, 浙江浙能鎮海發電有限責任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月5日