本發明專利技術涉及一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗裝置，包括CO2氣瓶、O2氣瓶、H2S氣瓶、SO2氣瓶、N2氣瓶、氣體流量控制器、通氣導管、混合氣體排氣裝置、出氣閥、實驗腔蓋、柔性加熱板、實驗腔、水溶加熱器、加熱棒、殘余氣體回收容器、第一溫控器和第二溫控器；水溶加熱器具有內腔作為實驗腔，實驗腔內注有蒸餾水并與實驗腔頂部之間留有空間，實驗腔通過實驗腔蓋密封，實驗腔蓋下部空間內設有柔性加熱板，試驗樣品固定在柔性加熱板下方。本發明專利技術能夠真實地模擬油輪艙內部頂板氣體在不同溫度下干濕交替工況，且結構簡單。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于加速模擬測試儀器領域，涉及鋼鐵在油輪艙內環境下氣體腐蝕性能測試，具體的說是一種模擬油輪艙內部頂板氣體在干濕交替和溫度等因素對鋼鐵材料的腐蝕性能加速模擬測試裝置及其實驗方法。
技術介紹
目前，我國已成為全球第二大石油消費國和第三大石油進口國。在我國每年上億噸的進口石油中，90%以上依靠國外油輪運輸。由外輪來承運中國絕大部分進口石油，其不穩定性和不經濟性顯而易見，因此中國交通部明確提出了“海運強國戰略”，指出必須建立中國自己強大的國際海運船隊。原油船的結構不同于其他船只，原油裝載于上甲板之下的貨油艙中。原油船運行 期間，貨油艙處于比較苛刻的腐蝕環境，因此貨油艙的腐蝕防護一直為人們所重視，國際海事組織(IMO)強制要求貨油艙進行腐蝕防護，到目前為止，一直是要求涂層防護。頂板內表面的腐蝕，是在溫度下降產生結露的夜間進行的，未裝載原油、含大量的CO2, SO2, O2時，腐蝕生成物a -FeOOH (鐵銹)為主，裝載含H2S的原油時，H2S在鐵銹表面以鐵銹為觸媒與O2反應生成硫磺。在反復裝載和空載的過程中，頂板內表面形成鐵銹與硫磺的層狀結構，脫落至貨油艙底部形成油泥。超大型油輪在定期檢查時回收的油泥在300噸以上。上甲板里面的上述腐蝕為均勻腐蝕,腐蝕速率O. 2-0. 3mm/年。因此，專利技術一種能夠盡量模擬油輪艙內部頂板氣體在干濕交替和溫度等因素對鋼鐵材料的腐蝕性能加速模擬測試裝置，對于鋼鐵材料在油輪艙內部環境中的腐蝕研究有重要的意義。目前可以開展此類研究的相關實驗裝置未見報導。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提出，能夠真實地模擬油輪艙內部頂板氣體在不同溫度下干濕交替工況，且結構簡單。本專利技術解決以上技術問題的技術方案是 一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗裝置，包括CO2氣瓶、O2氣瓶、H2S氣瓶、SO2氣瓶、N2氣瓶、氣體流量控制器、通氣導管、混合氣體排氣裝置、出氣閥、實驗腔蓋、柔性加熱板、實驗腔、水溶加熱器、加熱棒、殘余氣體回收容器、第一溫控器和第二溫控器；水溶加熱器具有內腔作為實驗腔，實驗腔內注有蒸餾水并與實驗腔頂部之間留有空間，實驗腔通過實驗腔蓋密封，實驗腔蓋下部空間內設有柔性加熱板，試驗樣品固定在柔性加熱板下方，第一溫控器連接在柔性加熱板上；水溶加熱器內設有加熱棒，第二溫控器連接在加熱棒上；C02氣瓶、O2氣瓶、H2S氣瓶、SO2氣瓶和N2氣瓶各通過通氣導管連接一個氣體流量控制器，各氣體流量控制器通過通氣導管連接至混合氣體排氣裝置，混合氣體排氣裝置通過設有出氣閥的管道連接至實驗腔內的蒸餾水中，殘余氣體回收容器通過管道連接至實驗腔內蒸餾水與實驗腔頂部之間的空間。模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗方法，按以下步驟進行 (-)將試驗樣品固定在實驗腔內的柔性加熱板的下方，并將實驗腔用實驗腔蓋密封，打開柔性加熱板和加熱棒，打開第一溫控器和第二溫控器，將柔性加熱板的溫度控制為25-50°C，將加熱棒的溫度控制為30-35°C，設置水溶加熱器溫度為28-32°C，控制實驗腔內試驗溫度不高于36 °C ； ㈡打開CO2氣瓶、O2氣瓶、H2S氣瓶、SO2氣瓶和N2氣瓶，控制各氣體流量控制器的流量為O. 5-50ml/min，各氣體進入混合氣體排氣裝置，再通過出氣閥進入實驗腔內的蒸餾水中；曰等待有氣泡從蒸餾水中冒出，實驗即可進行，實驗時間為21-98天。本專利技術的有益效果是本專利技術整體結構簡單，設計科學合理，可以良好的測試油輪鋼的耐久性和抗腐蝕性，能夠真實地模擬油輪艙內部頂板氣體在不同溫度下干濕交替工況，并且制造工藝簡單，經過質量流量控制器的微量氣體得到有效控制，保證實驗精度為油輪鋼測試其防腐性能提高增加了一道重要屏障，應用方便。附圖說明圖I是本專利技術的連接示意圖。圖2是本專利技術測試油輪鋼在20°C和50°C干濕循環作用下腐蝕試驗結果圖。具體實施例方式實施例I 本實施例是一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗裝置，連接如圖I所示，包括CO2氣瓶I、O2氣瓶2、H2S氣瓶3、SO2氣瓶4、N2氣瓶5、氣體流量控制器7、隔板接頭6、通氣導管8、混合氣體排氣裝置9、出氣閥10、實驗腔蓋11、柔性加熱板12、實驗腔14、水溶加熱器15、加熱棒16、殘余氣體回收容器17、第一溫控器18和第二溫控器19 ;所述水溶加熱器15具有內腔作為所述實驗腔14，所述實驗腔14內注有蒸餾水并與實驗腔頂部之間留有空間，所述實驗腔14通過實驗腔蓋11密封，所述實驗腔蓋11下部空間內設有柔性加熱板12，試驗樣品13固定在所述柔性加熱板12下方，所述第一溫控器18連接在柔性加熱板12上；所述水溶加熱器15內設有加熱棒16，所述第二溫控器19連接在所述加熱棒16上；所述CO2氣瓶1、02氣瓶2、H2S氣瓶3、S02氣瓶4和N2氣瓶5各通過通氣導管8連接一個氣體流量控制器7，各氣體流量控制器7通過通氣導管8連接至所述混合氣體排氣裝置9，所述混合氣體排氣裝置9通過設有出氣閥10的管道連接至所述實驗腔14內的蒸餾水中，所述殘余氣體回收容器17通過管道連接至所述實驗腔14內蒸餾水與實驗腔頂部之間的空間。實施例2· 本實施例是一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗方法，使用實施例I的實驗裝置進行實驗，具體按以下步驟進行 (-)將試驗樣品13固定在實驗腔14內的柔性加熱板12的下方，并將實驗腔14用實驗腔蓋11密封，打開柔性加熱板12和加熱棒16,打開第一溫控器18和第二溫控器19,將柔性加熱板12的溫度控制為50°C，將加熱棒16的溫度控制為35°C，設置水溶加熱器15溫度為32°C，控制實驗腔14內試驗溫度35°C ； ㈡打開CO2氣瓶I、O2氣瓶2、H2S氣瓶3、SO2氣瓶4和N2氣瓶5，控制各氣體流量控制器7的流量為50ml/min，各氣體進入混合氣體排氣裝置9，再通過出氣閥10進入實驗腔14內的蒸餾水中； 曰等待有氣泡從蒸餾水中冒出，實驗即可進行，實驗時間為21天。實施例3 本實施例是一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗方法，使用實施例I的實驗裝置進行實驗，具體按以下步驟進行 (-)將試驗樣品13固定在實驗腔14內的柔性加熱板12的下方，并將實驗腔14用實驗腔蓋11密封，打開柔性加熱板12和加熱棒16,打開第一溫控器18和第二溫控器19,將柔性加熱板12的溫度控制為25°C，將加熱棒16的溫度控制為30°C，設置水溶加熱器15溫度為28°C，控制實驗腔14內試驗溫度35°C ；· ㈡打開CO2氣瓶I、O2氣瓶2、H2S氣瓶3、SO2氣瓶4和N2氣瓶5，控制各氣體流量控制器7的流量為O. 5ml/min,各氣體進入混合氣體排氣裝置9，再通過出氣閥10進入實驗腔14內的蒸餾水中； 曰等待有氣泡從蒸餾水中冒出，實驗即可進行，實驗時間為98天。實施例4 本實施例是一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗方法，使用實施例I的實驗裝置進行實驗，具體按以下步驟進行 (-)將試驗樣品13固定在實驗腔14內的柔性加熱板12的下方，并將實驗腔14用實驗腔蓋11密封，打開柔性加熱板12和加熱棒16,打開第一溫控器18和第二溫控器19,將柔性加熱板12的溫度控制為35°C，將加熱棒16的溫度控制為32°C，設置水溶加熱器15溫度為30°C，控制實驗腔14內試驗溫度32°C本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗裝置，其特征在于：包括CO2氣瓶（1）、O2氣瓶（2）、H2S氣瓶（3）、SO2氣瓶（4）、N2氣瓶（5）、氣體流量控制器（7）、通氣導管（8）、混合氣體排氣裝置（9）、出氣閥（10）、實驗腔蓋（11）、柔性加熱板（12）、實驗腔（14）、水溶加熱器（15）、加熱棒（16）、殘余氣體回收容器（17）、第一溫控器（18）和第二溫控器（19）；所述水溶加熱器（15）具有內腔作為所述實驗腔（14），所述實驗腔（14）內注有蒸餾水并與實驗腔頂部之間留有空間，所述實驗腔（14）通過實驗腔蓋（11）密封，所述實驗腔蓋（11）下部空間內設有柔性加熱板（12），試驗樣品（13）固定在所述柔性加熱板（12）下方，所述第一溫控器（18）連接在柔性加熱板（12）上；所述水溶加熱器（15）內設有加熱棒（16），所述第二溫控器（19）連接在所述加熱棒（16）上；所述CO2氣瓶（1）、O2氣瓶（2）、H2S氣瓶（3）、SO2氣瓶（4）和N2氣瓶（5）各通過通氣導管（8）連接一個氣體流量控制器（7），各氣體流量控制器（7）通過通氣導管（8）連接至所述混合氣體排氣裝置（9），所述混合氣體排氣裝置（9）通過設有出氣閥（10）的管道連接至所述實驗腔（14）內的蒸餾水中，所述殘余氣體回收容器（17）通過管道連接至所述實驗腔（14）內蒸餾水與實驗腔頂部之間的空間。...
【技術特征摘要】
1.一種模擬貨油輪原油艙腐蝕的實驗裝置，其特征在于包括CO2氣瓶(I)、O2氣瓶(2)、H2S氣瓶(3)、S02氣瓶(4)、N2氣瓶(5)、氣體流量控制器(7)、通氣導管(8)、混合氣體排氣裝置(9)、出氣閥(10)、實驗腔蓋(11)、柔性加熱板(12)、實驗腔(14)、水溶加熱器(15)、加熱棒(16)、殘余氣體回收容器(17)、第一溫控器(18)和第二溫控器(19);所述水溶加熱器(15)具有內腔作為所述實驗腔(14)，所述實驗腔(14)內注有蒸餾水并與實驗腔頂部之間留有空間，所述實驗腔(14)通過實驗腔蓋(11)密封，所述實驗腔蓋(11)下部空間內設有柔性加熱板(12)，試驗樣品(13)固定在所述柔性加熱板(12)下方，所述第一溫控器(18)連接在柔性加熱板(12)上；所述水溶加熱器(15)內設有加熱棒(16)，所述第二溫控器(19)連接在所述加熱棒(16)上；所述CO2氣瓶(I)、O2氣瓶(2)、H2S氣瓶(3)、SO2氣瓶(4)和N2氣瓶(5 )各通過通氣導管(8 )連接一個氣體流量控制器(7 )，各氣體流量控制器(7 )通過通氣導管(8 )連接至所述混合氣...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹雨群，李曉剛，趙晉斌，
申請(專利權)人：南京鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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