[发明专利]一种用于模拟深海环境电化学测试的电解池装置

说明书

本发明提供一种用于模拟深海环境电化学测试的电解池装置，属于金属材料腐蚀试验领域。其包括电解池主体，电解池主体至少由三层不同的金属材料制成：内耐腐蚀层、外耐压层、及设于内耐腐蚀层和外耐压层之间电磁波屏蔽层；电解池顶盖上预设三个电极组件安装孔、两个气孔和一个液压加压孔，液压加压孔经连接软管与液压加压设备连接。该装置基于电化学测量用的电解池主体，同时能够实现深海环境模拟，具有操作简单、耗时短、经济，压力控制范围大、加压速度快、温度控制准确、装置结构牢固耐用等优点。采用该电解池装置获得的试验数据，能真实的反映该深海模拟环境下金属材料的腐蚀电化学性能，为深海环境中使用材料的研究提供更有利的腐蚀测量手段。

技术领域

本发明属于金属材料腐蚀试验领域，涉及一种新的深海压力环境金属材料的腐蚀试验装置，尤其是一种用于模拟深海环境电化学测试的电解池装置。

背景技术

深海资源的开发勘探、深海工程与装备的应用，已经成为我国发展海洋经济的重点。但是深海环境与浅海环境有着较大的差异，深海装备将面临着严重的腐蚀危害，只有及时掌握材料在深海的腐蚀行为，使深海工程、装备能够正确选材，从而保障我国海洋经济和深海装备的顺利发展。因此研究深海环境中材料的腐蚀行为已经成为目前材料腐蚀学科中的研究热点。

深海腐蚀研究的手段主要有深海环境挂片和室内模拟两种，由于深海现场腐蚀暴露试验获得的数据类型单一、试验周期长，因此当前深海材料腐蚀行为研究主要采用室内模拟实验，并研发了各种深海模拟方法及装置，也已取得了许多重要数据。如发明专利CN201010033689.X “一种用于测试材料在模拟深海环境腐蚀性能的实验装置”，能够开展材料在模拟深海环境（低温高压工况）的腐蚀行为研究，解决了深海环境实海暴露试验数据获取时间长、数据类型单一的问题。发明专利CN201310023547.9“一种模拟深海环境的腐蚀试验装置和试验方法”中所述的模拟深海环境的腐蚀试验装置，通过深海模拟环境中温度、压力、海水流速、pH值、盐度和溶解氧浓度的自动控制，能够测试材料在不同深海环境的腐蚀性能。发明专利CN201310509264.5“一种可测量、调节腐蚀液氧含量的深海腐蚀试验装置”，与发明专利CN201310023547.9相比，只能通过控制压力、温度和氧含量来模拟海洋特殊环境下的实际工况，但是该专利所述的装置可以结合电化学工作站对模拟深海条件下的试样进行电化学测量，同时计算测试材料在深海模拟环境的吸氧能力。前面所述的发明专利均能够实现：在模拟深海环境中开展腐蚀试验的过程中进行电化学测量，然而上述几种深海环境模拟试验装置均以高压釜体为主来实现压力的控制，高压釜的密封操作比较费时费力，而目前研究材料深海环境腐蚀行为的主要手段是电化学测量，采用以上设备时，每次完成电化学测试所需时间，仅高压釜的开盖和起盖就占去大半时间。此外，高压釜是一般是不锈钢等金属材料，加压方式均需要泵，噪声较大，甚至会干扰到电化学测量的数据，因此需要开发一种用于模拟深海环境电化学测量的电解池装置，该装置通过控制主要深海环境因素来模拟深海环境，同时该装置体积小、操作简单、噪声小，具备电化学测试电解池的功能，使用该电解池装置对材料在深海模拟环境下进行电化学测试的效率高，数据准确、可靠。而本单位先前的发明专利CN201510942776.X“一种模拟深海环境的微型电解试验装置”能够实现模拟深海环境中材料的电化学测试，且效率高、数据准确，然而由于装置的主体采用的是石英玻璃，压力的范围仅为0~10 MPa，能够模拟的深海环境受限，而且石英玻璃耐压能力较差，其实现压力的方式虽然操作简单，然而压力上升速度较慢。因此，开发一种操作简单、加压方式快速有效，噪声小、且压力控制范围较大的专用于深海模拟环境电化学测试的电解池装置非常必要，也非常迫切。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种用于模拟深海环境电化学测试的电解池装置，用于金属材料电化学测试的同时实现深海环境模拟，实现金属材料模拟深海环境中的电化学测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：