一種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術屬于海洋工程技術領域，具體地說是一種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置，包括耐壓水密電子艙、位于所述耐壓水密電子艙內(nèi)的腐蝕電化學測試系統(tǒng)、集成在所述耐壓水密電子艙一端外部的插接件式電極系統(tǒng)、多孔屏蔽罩；腐蝕電化學測試系統(tǒng)與插接件式電極系統(tǒng)通過導線連接，多孔屏蔽罩安裝在耐壓水密電子艙的一端、將插接件式電極系統(tǒng)罩在里面。本實用新型專利技術可開展深海環(huán)境下原位、實時、快速的檢測作業(yè)，具有耐高壓、防滲水、防腐蝕、抗干擾能力強；體積小、強度高、絕緣和密封性能好等特點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術屬于海洋工程
，具體地說是一種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置。
技術介紹
海洋環(huán)境是一種苛刻的腐蝕環(huán)境，港口設施、石油平臺、海底管線、海洋船舶、深潛器等金屬結(jié)構(gòu)物在設計和使用過程中都必須仔細考慮海洋環(huán)境帶來的腐蝕問題。為了掌握各種材料在海洋環(huán)境中的腐蝕行為與規(guī)律，為固定或移動式海洋鋼結(jié)構(gòu)的設計、選材、防護以及新材料的開發(fā)提供基礎和依據(jù)，必須進行實海環(huán)境的腐蝕試驗，積累各種材料在實際使用環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)。目前，表層海水中的腐蝕試驗國內(nèi)外均已建立有標準的試驗方法和技術，對金屬材料在表層海水中的腐蝕行為與規(guī)律也已有了較深入的了解，積累了大量寶貴的基礎數(shù)據(jù)。然而，由于深海環(huán)境的復雜性，當前世界范圍內(nèi)的材料深海腐蝕試驗開展的還很少，我國的深海腐蝕數(shù)據(jù)則基本為空白。美國、前蘇聯(lián)、日本、荷蘭、印度等發(fā)達國家，早在20世紀60年代就開始了材料的深海環(huán)境腐蝕試驗。例如，1988 1989年美國深海咨詢服務公司受ARCO Oil&Gas公司委托設計深水暴露腐蝕試驗裝置，并負責進行制造和投放；1990年，美國深海咨詢服務公司受Chevron公司委托設計深水暴露腐蝕試驗裝置，并負責進行制造和投放。這些試驗的目的是研究深海中石油設施的腐蝕性能，試驗方法多局限為深海暴露條件下的失重腐蝕測試。深海暴露失重試驗操作復雜、耗時、危險，耗資巨大，設備故障率高、回收率低，一旦出現(xiàn)問題，直接損失將達到上百萬美元，而損失的時間和工作量將無法估量；但是，其主要問題還在于失重法僅能提供宏觀的平均數(shù)據(jù)，而不能提供界面微觀作用的機理信息，且難以做到快速、原位和實時測量。據(jù)印度報道，經(jīng)過174天的深海暴露，僅得到5種鐵合金4個水深的腐蝕深度數(shù)據(jù)及相應的環(huán)境因素數(shù)據(jù)。作為失重試驗配套研究手段的深海模擬加速試驗，可對各類材料、零部件和小型構(gòu)件進行快速、方便的深海模擬加速試驗，研究材料在模擬條件下的腐蝕規(guī)律和機理，與自然環(huán)境試驗相互補充。例如，芬蘭Cormet公司制造的深水腐蝕試驗裝置，利用流動循環(huán)系統(tǒng)控制海水的物理化學參數(shù)，在壓力和各種水質(zhì)條件下進行材料的腐蝕試驗，并測試和標定各種傳感器。但是，即使是這樣，深海模擬加速試驗仍然是非常困難、危險和昂貴的。而在表層海水的材料腐蝕試驗研究中取得很大成功的電化學測試方法，它不但可以提供豐富的界面微觀作用的信息，并且其快速、原位、實時測量的優(yōu)點也是深海暴露失重試驗和深海模擬加速試驗等方法難以做到的，因而它應成為研究材料深海腐蝕行為、機制及其保護方法的主要手段。不過，目前電化學測試方法大多只能在室內(nèi)常壓和模擬深海水質(zhì)的條件下應用，在高靜水壓條件下的電化學測試尚存在一定困難，并且在維持電解池內(nèi)高靜水壓的同時也難以準確測量和控制各種對腐蝕過程有影響的海水水質(zhì)條件。由于深海環(huán)境具有其獨特的環(huán)境腐蝕特性，即使可以在室內(nèi)完全模擬出實際環(huán)境，實驗室中得到的數(shù)據(jù)結(jié)果仍需要在實海環(huán)境下進行驗證。
技術實現(xiàn)思路
為了解決上述存在的問題，本技術的目的在于提供ー種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置。該測試裝置可在100 1000米水深以內(nèi)海面下進行原位、實時、快速的檢測作業(yè)，以獲取主要海洋工程材料在深海環(huán)境中的極化曲線、電化學阻抗譜及相應的反應動カ學參數(shù)。本技術的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的測試裝置包括耐壓水密電子艙，位于所述耐壓水密電子艙內(nèi)的腐蝕電化學測試系統(tǒng)，集成在所述耐壓水密電子艙一端外部的插接件式電極系統(tǒng)，多孔屏蔽罩；腐蝕電化學測試系統(tǒng)與所述插接件式電極系統(tǒng)通過導線連接，所述多孔屏蔽罩安裝在耐壓水密電子艙的一端、將插接件式電極系統(tǒng)罩在里面。其中所述耐壓水密電子艙包括筒體、加強型法蘭蓋及臍帶電纜接ロ，筒體為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，筒體兩端的筒體法蘭分別密封連接有加強型法蘭蓋，在筒體內(nèi)部設有導軌，所述腐蝕電化學測試系統(tǒng)安裝在該導軌上；所述插接件式電極系統(tǒng)及多孔屏蔽罩分別安裝在一端的加強型法蘭蓋上，所述臍帶電纜接ロ安裝在另一端的加強型法蘭蓋上；所述腐蝕電化學測試系統(tǒng)包括備份直流電源、エ控機及恒電位儀，該直流電源、エ控機及恒電位儀分別安裝在所述導軌上，相互之間通過導線連接；所述直流電源與臍帶電纜接ロ之間、エ控機與臍帶電纜接ロ之間以及恒電位儀與接插件式電極系統(tǒng)之間分別通過導線連接；所述筒體的軸向截面為“エ”字形，內(nèi)部沿軸向開設通孔，所述導軌沿軸向設置在筒體的內(nèi)部；所述筒體的兩端為筒體法蘭，兩筒體法蘭之間的部分為圓柱體；所述筒體兩端的筒體法蘭的端面及內(nèi)孔分別通過0型密封圈與加強型法蘭蓋密封連接；所述另一端的加強型法蘭蓋上設有吊環(huán)；所述插接件式電極系統(tǒng)包括可更換式工作電極、雙輔助電極及雙參比電極，其中可更換式工作電極位于所述一端加強型法蘭蓋的中心，所述雙輔助電極及雙參比電極在該可更換式工作電極的四周呈周向均布；所述多孔屏蔽罩安裝在所述一端加強型法蘭蓋上，該多孔屏蔽罩的罩壁上沿周向均布有多個孔；本技術的優(yōu)點與積極效果為本技術可開展深海環(huán)境下原位、實時、快速的檢測作業(yè)，具有耐高壓、防滲水、防腐蝕、抗干擾能力強；體積小、強度高、絕緣和密封性能好等特點。附圖說明圖1為本技術測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A— A剖視圖；圖3為本技術測試方法的控制流程圖；其中11為筒體，12為導軌，13為第一 0型密封圏，14為加強型法蘭蓋，15為臍帶電纜接ロ，16為吊環(huán)，17為第二 0型密封圏，21為直流電源，22為エ控機，23為恒電位儀，31為可更換式工作電極，32為雙輔助電極,33為雙參比電極,41為多孔屏蔽罩,42為孔。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本技術作進ー步詳述。如圖1、圖2所示，本技術包括耐壓水密電子艙、腐蝕電化學測試系統(tǒng)、插接件式電極系統(tǒng)及多孔屏蔽罩41，其中腐蝕電化學測試系統(tǒng)位于耐壓水密電子艙內(nèi)，插接件式電極系統(tǒng)集成在耐壓水密電子艙一端的外部，腐蝕電化學測試系統(tǒng)與插接件式電極系統(tǒng)通過導線連接，所述多孔屏蔽罩41安裝在耐壓水密電子艙的一端、將插接件式電極系統(tǒng)罩在里面。耐壓水密電子艙包括筒體11、臍帶電纜接口 15及加強型法蘭蓋14，其中筒體11為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，筒體11的軸向截面為“工”字形，內(nèi)部沿軸向開設通孔；筒體11的兩端為筒體法蘭，兩筒體法蘭之間的部分為圓柱體。筒體11兩端的筒體法蘭分別密封連接有加強型法蘭蓋14，筒體11兩端與加強型法蘭蓋14之間實現(xiàn)軸向和周向的雙層密封，即筒體11兩端的筒體法蘭的端面上和加強型法蘭蓋14上分別開設標準的溝槽，筒體法蘭端面上的溝槽內(nèi)放入第一 O型密封圈13，加強型法蘭蓋14上的溝槽內(nèi)放入第二 O型密封圈17，然后用4 6個螺栓將筒體11與加強型法蘭蓋14緊固，即可實現(xiàn)筒體11兩端的筒體法蘭的端面及內(nèi)孔通過第一、二 O型密封圈13、17與加強型法蘭蓋14的軸向和周向雙層密封。筒體11和加強型法蘭蓋14可采用16MnR材料材料經(jīng)車削、焊接處理等工藝生產(chǎn)，其中筒體11可由鋼管型材和標準長頸對焊法蘭焊接而成，表面涂裝環(huán)氧富鋅涂料(可采用AkzoNobe 1(阿克蘇諾貝爾)公司生產(chǎn)的環(huán)氧富鋅底漆)，確保加工精度和焊接、涂裝質(zhì)量。筒體11兩端的加強型法蘭蓋14上均開有螺紋孔，大小根據(jù)裝配需要決定，其中用于安裝插接件式電極系統(tǒng)的水密接插件、臍帶電纜接口 15的螺紋孔為通孔。為了保本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置，其特征在于：包括耐壓水密電子艙，位于所述耐壓水密電子艙內(nèi)的腐蝕電化學測試系統(tǒng)，集成在所述耐壓水密電子艙一端外部的插接件式電極系統(tǒng)，多孔屏蔽罩(41)；其中腐蝕電化學測試系統(tǒng)與所述插接件式電極系統(tǒng)通過導線連接，所述多孔屏蔽罩(41)安裝在耐壓水密電子艙的一端、將插接件式電極系統(tǒng)罩在里面。

【技術特征摘要】
1.一種深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置，其特征在于包括耐壓水密電子艙，位于所述耐壓水密電子艙內(nèi)的腐蝕電化學測試系統(tǒng)，集成在所述耐壓水密電子艙一端外部的插接件式電極系統(tǒng)，多孔屏蔽罩(41)；其中腐蝕電化學測試系統(tǒng)與所述插接件式電極系統(tǒng)通過導線連接，所述多孔屏蔽罩 (41)安裝在耐壓水密電子艙的一端、將插接件式電極系統(tǒng)罩在里面。2.按權利要求1所述的深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置，其特征在于所述耐壓水密電子艙包括筒體(11)、加強型法蘭蓋(14)及臍帶電纜接口(15)，其中筒體(11)為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，筒體兩端的筒體法蘭分別密封連接有加強型法蘭蓋(14)，在筒體(11)內(nèi)部設有導軌 (12)，所述腐蝕電化學測試系統(tǒng)安裝在該導軌(12)上；所述插接件式電極系統(tǒng)及多孔屏蔽罩(41)分別安裝在一端的加強型法蘭蓋(14)上，所述臍帶電纜接口(15)安裝在另一端的加強型法蘭蓋(14)上。3.按權利要求2所述的深海現(xiàn)場腐蝕電化學測試裝置，其特征在于所述腐蝕電化學測試系統(tǒng)包括備份直流電源(21)、工控機(22)及恒電位儀(23)，該直流電源(21)、工控機(22)及恒電位儀(23)分別安裝在所述導軌(12)上，相互之間通過導線連接；所述直流電源(21)與臍帶電纜接口(15)之間、工控機...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李焰，李強，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：實用新型
國別省市：