一種供水管道耐腐蝕研究用具有多種涂層可更換工作電極的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是關于電化學測量裝置的，特別涉及一種供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極。
【背景技術】
[0002]城市供水系統是城市的生命線，管道的安全供水對維護城市的正常生產、生活起著至關重要的作用。我國供水管道材質主要為球墨鑄鐵等金屬，金屬管道的腐蝕是威脅管道安全運行的重要因素。在管道耐腐蝕性檢測的眾多方法中，電化學測量方法作為觀測材料耐腐蝕性能的一種重要手段，由于其快速、可連續監測等優點而被廣泛用于金屬供水管道耐腐蝕的實驗研宄。在電化學測量裝置中，工作電極的選擇及制備是關系到測試可行性及有效性的關鍵因素。現有的工作電極通常為單一金屬材質的柱狀或片狀電極，尚不能準確模擬管道運行中的真實情況。在實際供水系統中，管道主體為球墨金屬等材質，其上涂覆有水泥砂漿內襯層、環氧樹脂涂層或鍍鋅涂層等多種防腐層，管道內涂層除具有防腐作用夕卜，還降低了管壁粗糙度，從而減少流動阻力，以降低動力消耗、節約管材和工費等。同時，大量城市供水管道已運行多年，管道內外壁面上已形成較厚的局部腐蝕瘤或大面積腐蝕垢層，嚴重影響了用戶端出水水質，并加速了管道的腐蝕。
[0003]針對以上情況，應用現有的單一金屬材質工作電極進行電化學測量以模擬管道運行情況，明顯與實際管道的運行情況不符，無法獲得帶有防腐涂層或腐蝕產物的金屬電極在腐蝕過程中的腐蝕數據；同時，因傳統工作電極反應面積不易確定、制備操作難以標準化、體積較大而無法實現后續大型儀器檢測等問題，限制了電化學方法在供水管道耐腐蝕研宄領域的應用。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的，在于提供一種供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極，以解決現有技術中傳統金屬工作電極無法準確地對帶有防腐涂層或腐蝕產物的金屬電極進行電化學測量的問題，以便更加準確地模擬供水管道的實際運行情況及耐腐蝕性能。該電極反應面積方便計算，涂層表面平整均一，涂層厚度易于控制，制作方法規范可行，增強了該電極的普遍適用性。
[0005]本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極，包括金屬電極、絕緣層和導體接頭，其特征在于，所述金屬電極為球墨鑄鐵電極1，其外表面設置有絕緣層2 ;球墨鑄鐵電極I的直徑為08?12mm，高10?15mm ;絕緣層2的厚度為3mm，高15?25mm ；由于球墨鑄鐵電極I與絕緣層2的高度差，其上部形成一個高度為2?12mm凹槽3，該凹槽3內設置有防腐層6或者腐蝕垢層7 ;在球墨鑄鐵電極I的下表面設置有硬質金屬導體接頭4，球墨鑄鐵電極I的下表面及硬質金屬導體接頭4的外表面均設置有絕緣層。
[0007]所述球墨鑄鐵電極I為圓柱體電極，其外表面設置的絕緣層2為PVC絕緣層；球墨鑄鐵電極I的下表面及硬質金屬導體接頭4的外表面設置的絕緣層也為PVC絕緣層。
[0008]所述硬質金屬導體接頭4的長度為5?10cm，末端裸露，與外部電化學測量裝置相連接。
[0009]所述防腐層6為水泥砂漿層、鍍鋅層或者環氧樹脂層。
[0010]所述凹槽3與腐蝕垢層7之間設置有雙面導電碳膠5，雙面導電碳膠5的厚度為0.05mmo
[0011 ] 本專利的優點和有益效果是:
[0012]1、本實用新型是一種供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極，可對多種管道防腐涂層進行實時電化學腐蝕監測，便于研宄涂層的作用機理和防腐性能，以更加準確地模擬供水管道的實際運行情況及耐腐蝕性能。
[0013]2、本實用新型工作電極可對覆蓋有內外管壁腐蝕垢層剝落物的金屬電極進行電化學測量，從而推測出現有老舊管道腐蝕垢層的微觀結構及性能，以探宄供水管道的腐蝕進程和腐蝕機理，對城市供水管道的壽命預測和腐蝕防護意義重大。
[0014]3、本實用新型工作電極制作方法規范可行，反應面積方便計算，涂層表面平整均一，涂層厚度易于控制，可以大大提高腐蝕電化學測量的準確性和規范性。
[0015]4、本實用新型工作電極廣泛適用于各種電化學測量裝置，如兩電極、三電極體系電解池，通過交流阻抗譜、動電位掃描、開路電位等測量手段，可準確獲得靜態或流動體系下腐蝕過程中的腐蝕數據，從而模擬、研宄出多種供水管道防腐層的作用機理及失效機理。
[0016]5、本實用新型工作電極截面積小、厚度薄、主體體積較小，避免了使用其他截面積較大或厚度較大的工作電極需要切割的操作，使得后續利用大型儀器檢測涂層微觀形貌的實驗操作更為方便、快捷，便于綜合應用多種檢測方法，更好地分析供水管道中多種涂層在腐蝕環境中的作用機理。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型具體實施例測量所得對數頻率特性曲線(Bode圖)；
[0019]圖3是本實用新型的凹槽內涂覆防腐層的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型的凹槽內涂覆腐蝕垢層的結構示意圖。
[0021]本實用新型附圖標記如下:
[0022]1---球墨鑄鐵電極2---絕緣層
[0023]3---凹槽4---硬質金屬導體接頭
[0024]5---雙面導電碳膠6---防腐層
[0025]7---腐蝕垢層
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本實用新型是一種供水管道耐腐蝕研宄用具有多種涂層的可更換工作電極，該工作電極的金屬電極為球墨鑄鐵圓柱電極，其外表面設置有PVC絕緣層；球墨鑄鐵電極I的直徑為08?12mm，高10?15mm ;絕緣層2的厚度為3mm，高15?25mm ;由于球墨鑄鐵電極I與絕緣層2的高度差，其上部形成一個高度為2?12mm凹槽3，該凹槽3內設置有防腐層6或者腐蝕垢層7 ;在球墨鑄鐵電極I的下表面設置有硬質金屬導體接頭4，該下表面及硬質金屬導體接頭4的外表面均設置有PVC絕緣層。硬質金屬導體接頭4的長度為5?10cm，末端裸露，與外部電化學測量裝置相連接。防腐層6為水泥砂漿內襯層、鍍鋅層或者環氧樹脂層。
[0027]本實施例的工作電極由內層球墨鑄鐵圓柱電極和外層PVC絕緣層組成。內層球墨鑄鐵圓柱體的截面直徑為1cm，高1mm ;