CN103900946B - 溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置与方法，腐蚀试验容器内密封有腐蚀介质和由工作电极、参比电极、辅助电极组成的三电极测试体系，腐蚀试验容器置于恒温加热装置中；真空度调节***由微型真空泵、高精度真空表、三通阀组成，三通阀分别通过接口紧密配合的乳胶管与微型真空泵和腐蚀试验容器密封连接；三电极测试体系通过三电极导线连接电化学工作站，电化学工作站连接计算机，用于通过内嵌软件数据处理后在计算机上呈现可视化图形和数据。本发明能较真实地模拟吸收式热泵和制冷机中吸收器的实际工况进行腐蚀试验；准确测量真空度和溶解氧对溴化锂溶液中管材腐蚀的影响；且控制方便，操作简单，测量结果准确，适应不同的试验条件、适用面较广。
Description
技术领域
本发明涉及一种溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置与方法，尤其是一种模拟吸收式热泵和制冷机中溴化锂溶液的腐蚀试验装置与方法。
背景技术
吸收式热泵和制冷机中溴化锂溶液对换热管的腐蚀是设备失效的主要原因之一。目前，在节能减排政策的推动下，使用溴化锂吸收式热泵和制冷机的案例迅速增多，随之而来的管材腐蚀失效事件不断出现，因此，研究溴化锂溶液对管材的腐蚀性十分迫切。目前，实验室试验主要是通过在溴化锂溶液中持续充氮气赶出溶液中溶解氧的方式来研究溴化锂的腐蚀性，此种方法不能定量分析溶解氧和真空度对腐蚀性的影响。目前尚缺少与溴化锂机组实际运行相同的抽真空方式来定量研究真空度和溶解氧对管材腐蚀性影响的试验装置和方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种能够模拟吸收式热泵和制冷机实际腐蚀条件，定量分析溴化锂溶液真空度和溶解氧对管材腐蚀影响的溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置与方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，包括腐蚀试验容器、恒温加热装置、真空度调节***、三电极测试体系、电化学工作站和计算机，其特点是：所述腐蚀试验容器内密封有腐蚀介质和由辅助电极、工作电极、参比电极组成的三电极测试体系，所述腐蚀试验容器置于恒温加热装置中；所述真空度调节***由微型真空泵、高精度真空表、三通阀组成，三通阀分别通过接口紧密配合的乳胶管与微型真空泵和腐蚀试验容器密封连接；所述三电极测试体系通过三电极导线连接电化学工作站，电化学工作站连接计算机，用于通过内嵌软件数据处理后在计算机上呈现可视化图形和数据。
所述试验容器是一种能够承受1atm压力的四口平底圆形烧瓶，其中三口紧邻竖直向上；另一防滑口倾斜向上，其中心线与垂线的夹角α大于5°，小于85°，其下缘与液面距离h大于10mm，防滑口内设有一挡液板，防止溶液吸入真空泵，防滑口带有防滑波纹，波数≥2。
所述真空调节***可连续调节腐蚀试验容器内的绝对压力≤1kPa；所述微型真空泵为防腐蚀隔膜真空泵，极限绝对压力≤10mbr，抽气率≤15L/min；所述高精度真空表的精度好于等于0.25级。
所述三电极导线分别穿过三个橡胶塞，三个橡胶塞分别塞入腐蚀试验容器的三个竖直向上的口中，橡胶塞与工作电极和腐蚀试验容器口均为圆形紧密配合密封连接。
一种采用溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置的试验方法，包括以下步骤：
（1）直接测量溴化锂溶液真空度对管材的腐蚀影响
向所述腐蚀试验容器中加入溴化锂溶液后安装电极，连接并密封好所述的腐蚀试验装置；用加热装置加热溴化锂溶液达到所需温度；打开三通阀开关，启动所述微型真空泵抽气到试验真空度后关闭微型真空泵侧的三通阀开关，再关闭微型真空泵；启动电化学工作站开始腐蚀试验测试；测试完成后先拔掉微型真空泵侧的乳胶管后再打开三通阀开关以便恢复试验容器内外压力平衡，拆卸装置；
（2）间接测量溴化锂溶液溶解氧对管材腐蚀的腐蚀影响
先用腐蚀试验装置和溶氧仪测量该溴化锂溶液真空度与溶氧量的对应关系，然后再做腐蚀试验，测量真空度与溶氧量的对应关系时，向所述试验容器中加入溴化锂溶液；将溶氧仪探头***橡胶塞，再***所述试验容器的某个电极口中，并浸没在试验容器中的溴化锂溶液中，其余的电极口用橡胶塞封闭，连接并密封好该腐蚀试验装置；用加热装置加热溴化锂溶液达到所需温度；打开三通阀开关，启动所述微型真空泵抽气到试验真空度后关闭微型真空泵侧的三通阀开关，再关闭微型真空泵；启动溶氧仪测量溶氧量；测试完成后先拔掉微型真空泵侧的乳胶管后再打开三通阀开关以便恢复试验容器内外压力平衡，拆卸装置。
综上所述，本发明的有益效果：能较真实地模拟吸收式热泵和制冷机中吸收器的实际工况进行腐蚀试验；准确测量真空度和溶解氧对溴化锂溶液中管材腐蚀的影响；且控制方便，操作简单，测量结果准确，适应不同的试验条件、适用面较广。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是溴化锂腐蚀试验容器的示意图。
具体实施方式
参照图1与图2，一种溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，包括腐蚀试验容器9、恒温加热装置7、真空度调节***、三电极测试体系、电化学工作站2、计算机1。
腐蚀试验容器9内密封有腐蚀介质和由辅助电极3、工作电极4、参比电极5组成的三电极测试体系，并置于恒温加热装置7中；真空度调节***由微型真空泵13、高精度真空表12、三通阀11组成，三通阀11分别通过接口紧密配合的乳胶管10与微型真空泵13和腐蚀试验容器密封连接；三电极测试体系通过三电极导线连接电化学工作站2，电化学工作站2连接计算机1，用于通过内嵌软件数据处理后在计算机1上呈现可视化图形和数据。
腐蚀试验容器9如附图2是一种定制的能够承受1atm压力的四口平底圆形烧瓶，其中三口紧邻竖直向上；另一防滑口倾斜向上，其中心线与垂线的夹角α大于5°，小于85°，其下缘与液面距离h大于10mm，并有一挡液板14，防止溶液吸入真空泵，防滑口带有防滑波纹，波数≥2；整个腐蚀试验容器置于恒温加热装置7中的垫片6上。
真空调节***包括微型真空泵13、高精度真空表12和带有防滑纹的三通阀11，并通过紧密配合的乳胶管10密封连接到试验容器9的防滑口处，可连续调节容器内压力，绝对压力≤1kpa。微型真空泵采用防腐蚀隔膜真空泵，极限绝对压力≤10mbr，抽气率≤15L/min；高精度真空表的精度好于等于0.25级。
辅助电极3、工作电极4、参比电极5三个电极分别穿过橡胶塞8浸泡在溴化锂溶液中；橡胶塞与电极和容器口均为圆形紧密配合，从而达到密封效果；辅助电极3、工作电极4、参比电极5的三根导线分别连接到电化学工作站2上。
采用溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置的试验方法
（1）测量溴化锂溶液真空度对管材的腐蚀影响试验时，把装有溴化锂溶液和电极的腐蚀试验容器9置于恒温加热装置7中，待溴化锂溶液温度达到规定温度后连接并密封好所有接口；打开三通阀11开关，启动微型真空泵13；高精度真空表12显示达到规定真空度后关闭微型真空泵侧的三通阀11开关；通过计算机1和电化学工作站2完成测试后，先拔掉微型真空泵13的乳胶管10后再打开三通阀开关，防止微型真空泵13杂质倒吸入腐蚀试验容器9中。
（2）溴化锂溶液溶解氧对管材的腐蚀影响是间接测量的，先通过该试验装置测量溴化锂溶液溶解氧与真空度的关系后再做腐蚀试验，即通过溴化锂溶液真空度对腐蚀影响和真空度与溶解氧关系两组试验测定溴化锂溶液溶解氧对管材的腐蚀性影响。
真空度与溶解氧关系的测量方法类同溴化锂溶液真空度对管材的腐蚀试验，即：向腐蚀试验容器9中加入溴化锂溶液；将溶氧仪探头***橡胶塞，再***腐蚀试验容器9的某个电极口中，并浸没在腐蚀试验容器9中的溴化锂溶液中，其余的电极口用橡胶塞封闭，连接并密封好该试验装置；当加热装置7中溴化锂溶液达到所需温度，打开三通阀11开关，启动所述微型真空泵13抽气到规定真空度后关闭微型真空泵侧的三通阀11开关，再关闭微型真空泵13；启动溶氧仪测量溶氧量；测试完成后先拔掉微型真空泵侧的乳胶管10后再打开三通阀11开关以便恢复腐蚀试验容器9内外压力平衡，拆卸装置。
Claims (4)
1.一种溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，该装置包括腐蚀试验容器(9)、恒温加热装置(7)、真空度调节***、三电极测试体系、电化学工作站(2)、计算机(1)，所述腐蚀试验容器(9)内密封有腐蚀介质和由辅助电极(3)、工作电极(4)、参比电极(5)组成的三电极测试体系，所述腐蚀试验容器(9)置于恒温加热装置(7)中；所述真空度调节***由微型真空泵(13)、高精度真空表(12)、三通阀(11)组成，三通阀(11)分别通过接口紧密配合的乳胶管(10)与微型真空泵(13)和腐蚀试验容器(9)密封连接；所述三电极测试体系通过三电极导线连接电化学工作站(2)，电化学工作站(2)连接计算机(1)，用于通过内嵌软件数据处理后在计算机上呈现可视化图形和数据，其特征在于：采用上述试验装置的试验方法，包括以下步骤：
（1）直接测量溴化锂溶液真空度对管材的腐蚀影响
向所述腐蚀试验容器(9)中加入溴化锂溶液后安装电极，连接并密封好所述的腐蚀试验装置；用恒温加热装置(7)加热溴化锂溶液达到所需温度；打开三通阀开关，启动所述微型真空泵(13)抽气到试验真空度后关闭微型真空泵侧的三通阀(11)开关，再关闭微型真空泵(13)；启动电化学工作站(2)开始腐蚀试验测试；测试完成后先拔掉微型真空泵侧的乳胶管(10)后再打开三通阀(11)开关以便恢复腐蚀试验容器(9)内外压力平衡，拆卸装置；
（2）间接测量溴化锂溶液溶解氧对管材腐蚀的腐蚀影响
先用该腐蚀试验装置和溶氧仪测量溴化锂溶液真空度与溶氧量的对应关系，然后再做腐蚀试验，测量真空度与溶氧量的对应关系时，向所述腐蚀试验容器(9)中加入溴化锂溶液；将溶氧仪探头***橡胶塞，再***所述腐蚀试验容器(9)的其中一个电极口中，并浸没在腐蚀试验容器(9)中的溴化锂溶液中，其余的电极口用橡胶塞封闭，连接并密封好该腐蚀试验装置；用恒温加热装置(7)加热溴化锂溶液达到所需温度；打开三通阀(11)开关，启动所述微型真空泵(13)抽气到试验真空度后关闭微型真空泵(13)侧的三通阀(11)开关，再关闭微型真空泵(13)；启动溶氧仪测量溶氧量；测试完成后先拔掉微型真空泵(13)侧的乳胶管(10)后再打开三通阀(11)开关以便恢复腐蚀试验容器(9)内外压力平衡，拆卸装置。
2.根据权利要求1所述的溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，其特征在于：所述腐蚀试验容器(9)是一种能够承受1atm压力的四口平底圆形烧瓶，其中三口紧邻竖直向上；另一防滑口倾斜向上，其中心线与垂线的夹角α大于5°，小于85°，其下缘与液面距离h大于10mm，防滑口内设有一挡液板(14)，防止溶液吸入真空泵，防滑口带有防滑波纹，波数≥2。
3.根据权利要求1所述的溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，其特征在于：所述真空度调节***可连续调节腐蚀试验容器(9)内的绝对压力≤1kPa；所述微型真空泵(13)为防腐蚀隔膜真空泵，极限绝对压力≤10mbr，抽气率≤15L/min；所述高精度真空表(12)的精度大于等于0.25级。
4.根据权利要求1所述的溴化锂溶液对管材的腐蚀试验装置，其特征在于：所述三电极导线分别穿过三个橡胶塞，三个橡胶塞分别塞入腐蚀试验容器(9)的三个竖直向上的口中，橡胶塞与三电极和腐蚀试验容器(9)口均为圆形紧密配合密封连接。
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