CN104596915A - 一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜及其使用方法。所述反应釜包括釜体(15)和釜盖(14)，釜体(15)内装有蒸馏水，釜盖(14)穿过有进气管(9)和排气管(10)；釜盖(14)的下壁设置有试样槽，试样槽内设置有试样加载装置，所述试样加载装置包括下压油缸(7)、加固板(6)和承载板(5)；所述承载板(5)的下表面设置有两个凸台，两个凸台之间固定装配有试样调温板(12)，两个凸台上还分别相对设置有滑槽，试样(8)承载在滑槽中；釜体(15)的底部设置有底部加热元件(1)，试样调温板(12)的内部设置有电热丝，底部加热板元件(1)、试样调温板(12)与外界电源电连接。本发明结构简单，功耗小，实验参数控制灵敏，固定试样时操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料在模拟服役环境中耐腐蚀性检测技术领域，特别涉及一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜及其使用方法。
背景技术
油船的货油舱是运载原油的主要载体，原油运输的时间通常很长，白天阳光直射外甲板，使舱内温度快速升高，夜晚气温降低，舱内温度也随之下降，使货油舱上甲板温度呈周期性高低交替变化。原油运输过程中，舱体内会形成包含H2S、SO2和水蒸气等组分复杂的腐蚀性气体环境，上甲板的下表面在这种环境中发生了严重的腐蚀，给油船安全运输造成极大隐患。因此，研制符合油船货油舱上甲板钢腐蚀机理的腐蚀检测设备意义重大。油船货油舱上甲板钢服役环境非常复杂，使用的腐蚀检测设备必须符合其服役状态下的反应机理，并使试验环境尽量接近实际服役环境。这就要求试验设备能提供复杂的气体氛围，并反应试样受顶部传热控温、试样底面腐蚀的特点，且保证试样温度的高精度控制，以便使腐蚀检测结果更加准确。
中国发明专利申请No.201210449480.0(公开号CN102928331A)公开了“一种评价原油油船货油舱上甲板用钢腐蚀性能的实验***”，该***具有带水槽的容器封盖和恒温水浴容器等部件，试样通过夹具夹持在容器封盖下壁，试样温度通过控制反应釜顶盖的循环水温度来实现，并通过外部恒温水浴装置控制釜体蒸馏水温度。此专利申请中，试样安装是通过夹具完成，安装程序复杂；而试样温度的变化需要循环水***和水温控制***共同辅助完成，增加了实验***的复杂性和故障隐患，这种控温方式属于间接控温，温控灵敏性较差；而釜内蒸馏水是通过外部恒温水浴箱实现，控温灵敏度差，还增加了***能耗。
本申请的申请人于2014年1月27日递交的中国发明专利申请No.201410039869.7(公开号103776757A)，公开了“一种顶部传热控温环境下气体腐蚀的试样加载装置及方法”，其在反应釜盖顶面的试样安装槽内加入导热垫片，其在试样安装槽两端的中部各有一个容纳试样卡耳的卡槽，卡槽两侧各有一个固定的螺栓。此专利申请中，兼顾了试样的传热方式和传热效率，但试样为异形试样，加工程序复杂，这就增加了实验步骤；此外，螺栓和挡片的固定方式，操作复杂，若各个螺栓拧紧的程度不一，导致试样受力不均，会导致腐蚀数据存在误差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种结构简单，运行可靠，能耗小，温控灵敏，安装试样操作方便的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜及其使用方法。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，包括釜体15和布置在釜体15上方的釜盖14，釜盖14和釜体15为可拆卸的密封连接，釜盖14的中部穿过有进气管9和排气管10，其中：
所述釜盖14的下壁设置有试样槽，试样槽内设置有试样加载装置；所述试样加载装置包括下压油缸7、加固板6和承载板5；其中，下压油缸7与试样槽的顶端固定连接，下压油缸7的驱动端与加固板6固定连接，承载板5的上表面与加固板6固定连接；所述承载板5的下表面设置有相互间隔的两个凸台，两个凸台之间固定装配有试样调温板12，两个凸台上还分别相对设置有滑槽，试样8承载在对应的滑槽中，并且位于试样调温板12下方；
所述釜体15的底部设置有底部加热元件1，可调节的直接加热釜体15内的蒸馏水；所述试样8为矩形试样。
每个凸台的两侧螺纹连接有调节栓17，弹簧16套接在调节栓17上并且一端顶压在凸台上；弹力板18的一端也套接在调节栓17上并且压着弹簧16，弹力板18的另一端设置有堵头13，堵头13与凸台的滑槽相匹配，并且弹力板18能够以调节栓17为轴进行旋转。
所述釜体15的底部设置有底部加热元件1，试样调温板12的内部设置有电热丝，底部加热板元件1、试样调温板12与外界电源电连接。
所述凸台上布置有试样测温探头11，试样测温探头11布置在试样8的上表面且与试样调温板12相接触，试样测温探头11与外界的PC机数据连接。
所述釜体15内壁的两侧设置均有卡槽3，卡槽3上分别嵌有蒸馏水测温探头2和釜体测温探头19，蒸馏水测温探头2位于蒸馏水液面下方，釜体测温探头19位于蒸馏水液面上方，蒸馏水测温探头2、釜体测温探头19与外界的PC机数据连接。
所述底部加热元件为圆形加热片，所述试样调温板12为半导体制冷片。
所述底部加热板元件1、试样调温板12与外界电源电连接的线路上设置有温控装置。
釜盖14下部两侧的边沿与釜体15上部两侧的边沿均固定有吊耳4，螺栓穿过吊耳4将釜盖14与釜体15紧固；釜体15内装有蒸馏水，釜盖14的中部穿过有进气管9和排气管10，并且进气管9位于蒸馏水的液面下方，排气管10位于液面上方。
一种所述货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的使用方法，其包括如下步骤：
A、下压油缸7探出，将试样6顺着凸台上的滑槽安装；试样8装入滑槽后，抬起弹力板18并旋转弹力板18，使弹力板18的堵头13嵌入到滑槽内，堵头13顶压住位于滑槽内的试样8，下压油缸7收回；
B、釜体15内加入蒸馏水至合适的液面高度；
C、釜盖14与釜体15的上部扣合后，使用螺栓紧固吊耳4，使釜盖14与釜体15之间连接并密封；排气管10***到尾气排气装置，进气管9通入实验气体；
D、底部加热元件1给蒸馏水加热到合适温度；试样调温板12对试样8进行加热，通过试样测温探头11、蒸馏水测温探头2和釜体测温探头19反馈为PC机的数值，及时调整加热的目标温度。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.结构简单，运行可靠，能耗小，温控灵敏；
2.***不需要水循环装置、循环水控温装置、外部恒温水浴装置，整体结构简单，故障隐患少，运行可靠且能耗低；
3.直接通过调温板控试样温度，直接通过釜底加热元件控制蒸馏水温度，温控精确灵敏；
4.试样不需要加工成特殊形状，且试样安装操作简单。
附图说明
图1为本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的结构示意图；
图2为本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的使用状态示意图；
图3为本发明的试样加载装置的主视图；
图4为本发明的试样加载装置的仰视图。
【主要组件符号说明】
1 底部加热元件
2 蒸馏水测温探头
3 卡槽
4 吊耳
5 承载板
6 加固板
7 下压油缸
8 试样
9 进气管
10 排气管
11 试样测温探头
12 试样调温板
13 堵头
14 釜盖
15 釜体
16 弹簧
17 调节栓
18 弹力板
19 釜体测温探头
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1-图4所示，图1为本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的结构示意图；图2为本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的使用状态示意图；图3为本发明的试样加载装置的主视图；图4为本发明的试样加载装置的仰视图。
本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜包括釜体15和布置在釜体15上方的釜盖14，釜盖14下部两侧的边沿与釜体15上部两侧的边沿均固定有吊耳4，螺栓穿过吊耳4将釜盖14与釜体15紧固；釜体15内装有蒸馏水，釜盖14的中部穿过有进气管9和排气管10，并且进气管9的下端口位于蒸馏水的液面下方，排气管10的下端口位于液面上方。
釜盖14的下壁设置有试样槽，试样槽内进一步设置有试样加载装置。所述试样加载装置包括下压油缸7、加固板6和承载板5；其中，下压油缸7与试样槽的顶端固定连接，下压油缸7的驱动端与加固板6固定连接，承载板5的上表面与加固板6固定连接，这样，下压油缸7驱动承载板5在垂直方向运动。
所述承载板5的下表面一体成型的设置有相互间隔的两个凸台，两个凸台之间固定装配有试样调温板12。凸台上还设置有滑槽，两个凸台上的滑槽彼此相对且位于同一水平面上，试样8承载在滑槽中，并且位于试样调温板12下方。每个凸台的两侧螺纹连接有调节栓17，弹簧16套接在调节栓17上并且一端顶压在凸台上；弹力板18的一端也套接在调节栓17上并且压着弹簧16，弹力板18的另一端一体成型的设置有堵头13，堵头13与凸台的滑槽相匹配，并且弹力板18能够以调节栓17为轴进行旋转。
所述凸台上布置有试样测温探头11，试样测温探头11虚压在试样8的上表面且与试样调温板12相接触，试样测温探头11与外界的PC机数据连接。
釜体15的底部设置有底部加热元件1，底部加热元件1为圆形加热片，试样调温板12的内部设置有电热丝，底部加热板元件1、试样调温板12与外界电源电连接，电连接的线路上设置有温控装置。所述试样调温板12优选为半导体制冷片，也叫热电制冷片，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。
釜体15内壁的两侧设置均有卡槽3，卡槽3上分别嵌有蒸馏水测温探头2和釜体测温探头19，蒸馏水测温探头2位于蒸馏水液面下方，釜体测温探头19位于蒸馏水液面上方，蒸馏水测温探头2、釜体测温探头19与外界的PC机数据连接。
本发明的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的使用方法，包括如下步骤：
A、下压油缸7探出，将试样8顺着凸台上的滑槽安装，试样8呈板状即可，无需进行吊耳状切割；试样8装入滑槽后，抬起弹力板18并旋转弹力板18，使弹力板18的堵头13嵌入到滑槽内，堵头13顶压住位于滑槽内的试样8，下压油缸7收回；
B、釜体15内加入蒸馏水至合适的液面高度；
C、釜盖14与釜体15的上部扣合后，使用螺栓紧固吊耳4，使釜盖14与釜体15之间连接并密封；排气管10***到尾气排气装置，进气管9通入实验气体；
D、底部加热元件1给蒸馏水加热到合适温度；试样调温板12对试样8进行加热，通过试样测温探头11、蒸馏水测温探头2和釜体测温探头19反馈为PC机的数值，及时调整加热的目标温度。
Claims (9)
1.一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，包括釜体(15)和布置在釜体(15)上方的釜盖(14)，釜盖(14)和釜体(15)为可拆卸的密封连接，釜盖(14)的中部穿过有进气管(9)和排气管(10)，其特征在于：
所述釜盖(14)的下壁设置有试样槽，试样槽内设置有试样加载装置；所述试样加载装置包括下压油缸(7)、加固板(6)和承载板(5)；其中，下压油缸(7)与试样槽的顶端固定连接，下压油缸(7)的驱动端与加固板(6)固定连接，承载板(5)的上表面与加固板(6)固定连接；所述承载板(5)的下表面设置有相互间隔的两个凸台，两个凸台之间固定装配有试样调温板(12)，两个凸台上还分别相对设置有滑槽，试样(8)承载在对应的滑槽中，并且位于试样调温板(12)下方；
所述釜体(15)的底部设置有底部加热元件(1)，可调节的直接加热釜体(15)内的蒸馏水；所述试样(8)为矩形试样。
2.根据权利要求1所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：每个凸台的两侧螺纹连接有调节栓(17)，弹簧(16)套接在调节栓(17)上并且一端顶压在凸台上；弹力板(18)的一端也套接在调节栓(17)上并且压着弹簧(16)，弹力板(18)的另一端设置有堵头(13)，堵头(13)与凸台的滑槽相匹配，并且弹力板(18)能够以调节栓(17)为轴进行旋转。
3.根据权利要求1所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：所述釜体(15)的底部设置有底部加热元件(1)，试样调温板(12)的内部设置有电热丝，底部加热板元件(1)、试样调温板(12)与外界电源电连接。
4.根据权利要求1或2所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：所述凸台上布置有试样测温探头(11)，试样测温探头(11)布置在试样(8)的上表面且与试样调温板(12)相接触，试样测温探头(11)与外界的PC机数据连接。
5.根据权利要求1或2所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：所述釜体(15)内壁的两侧设置均有卡槽(3)，卡槽(3)上分别嵌有蒸馏水测温探头(2)和釜体测温探头(19)，蒸馏水测温探头(2)位于蒸馏水液面下方，釜体测温探头(19)位于蒸馏水液面上方，蒸馏水测温探头(2)、釜体测温探头(19)与外界的PC机数据连接。
6.根据权利要求1所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：所述底部加热元件为圆形加热片，所述试样调温板(12)为半导体制冷片。
7.根据权利要求1所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：所述底部加热板元件(1)、试样调温板(12)与外界电源电连接的线路上设置有温控装置。
8.根据权利要求1所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜，其特征在于：釜盖(14)下部两侧的边沿与釜体(15)上部两侧的边沿均固定有吊耳(4)，螺栓穿过吊耳(4)将釜盖(14)与釜体(15)紧固；釜体(15)内装有蒸馏水，釜盖(14)的中部穿过有进气管(9)和排气管(10)，并且进气管(9)位于蒸馏水的液面下方，排气管(10)位于液面上方。
9.一种如权利要求1-8之一所述的货油舱上甲板模拟腐蚀试验用反应釜的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、下压油缸(7)探出，将试样(6)顺着凸台上的滑槽安装；试样(8)装入滑槽后，抬起弹力板(18)并旋转弹力板(18)，使弹力板(18)的堵头(13)嵌入到滑槽内，堵头(13)顶压住位于滑槽内的试样(8)，下压油缸(7)收回；
B、釜体(15)内加入蒸馏水至合适的液面高度；
C、釜盖(14)与釜体(15)的上部扣合后，使用螺栓紧固吊耳(4)，使釜盖(14)与釜体(15)之间连接并密封；排气管(10)***到尾气排气装置，进气管(9)通入实验气体；
D、底部加热元件(1)给蒸馏水加热到合适温度；试样调温板(12)对试样(8)进行加热，通过试样测温探头(11)、蒸馏水测温探头(2)和釜体测温探头(19)反馈为PC机的数值，及时调整加热的目标温度。
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