[发明专利]一种全自动富氧腐蚀试验装置及方法

说明书

一种全自动富氧腐蚀试验装置及方法，该装置主要由自动控制系统、惰性气体储瓶、氧气瓶、反应器、制备器、密封呼吸器、加药器、试样挂置器、管路、电动阀、液位传感器、热电偶和氧电极组成；本发明还公开了该装置的试验方法；富氧水制备和溶液配制分步进行，避免了直接向溶液通入气体导致溶质被吹脱；配制溶液时利用惰性气体将除盐水和试验药剂一起加入反应器中，避免了继续通入氧气对溶氧的影响；所有试验过程均在一个系统中进行，密封呼吸器既保证系统与大气隔绝，维持反应器中溶氧和浓度稳定，又确保系统自由呼吸，不发生憋压；本发明可实现任意富氧浓度(8000ppb‑40000ppb)试验溶液的准确配置，并可精确控制，试验过程全自动进行。

技术领域

本发明涉及氧腐蚀试验技术领域，尤其涉及一种全自动富氧腐蚀试验装置及方法。

背景技术

在腐蚀与防腐研究工作中，氧气作为一个关键影响因素，需要对不同溶氧浓度(无氧、贫氧、富氧)下的腐蚀现象进行试验研究。若直接向试验溶液通入气体来改变溶液中的溶氧含量，试验溶液中溶质气液分配系数较大时，通气过程中溶质会被大量吹脱，使得溶液浓度降低，试验条件发生改变。若提前制备好溶氧合格的试验用水，再用此试验用水配制试验溶液，操作过程中空气的漏入或富氧水中溶氧的释放会使溶液的溶氧含量发生变化，反应条件也发生了改变。目前的技术很难实现试验溶液中药剂浓度和溶氧浓度同步精确控制。

发明内容

为了解决上述不足，本发明的目的在于提供一种全自动富氧腐蚀试验装置及方法，富氧水制备、溶液配制和腐蚀试验分步进行，避免了直接向溶液通气导致溶质被吹脱，也避免在敞开环境中用溶氧合格的水配置溶液导致溶液发生变化；所有过程在一个系统内完成，系统始终处于密封和自由呼吸状态，确保系统不漏入空气，维持系统溶氧稳定可控；对溶氧进行实时监测，实现了对试验溶液溶氧和药剂浓度的精确控制；所有试验过程均由PLC自动控制，全自动进行。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全自动富氧腐蚀试验装置，包括惰性气体储瓶1、氧气瓶2、制备器6、反应器7和密封呼吸器8，所述制备器6内盛有除盐水，密封呼吸器8中保持一定水位，反应器7标有刻度；氧气瓶2中氧气通过第二管路L2接入制备器6的除盐水中，惰性气体储瓶1上连接第一管路L1，第一管路L1分两路，一路通过第三管路L3接入制备器6的除盐水液面上方，另一路通过第四管路L4连接通入密封呼吸器8水中的第七管路L7，制备器6中的除盐水通过第五管路L5接入反应器7中，反应器7通过第六管路L6连接通入密封呼吸器8水中的第七管路L7，位于密封呼吸器8水位上的第八管路L8连接至外部，使试验装置处于密封和不憋压状态；所述第一管路L1、第二管路L2、第四管路L4和第六管路L6上分别设置有第一电动阀K1、第二电动阀K2、第三电动阀K3和第四电动阀K4，所述第五管路L5上设置加药器4，所述制备器6的除盐水中插入氧电极3和第一热电偶R1，所述反应器7中插入第二热电偶R2和液位传感器Y且顶部悬挂有试样挂置器5；还包括由PLC9、人机操作界面10和显示界面11构成的控制系统，所述控制系统连接第一电动阀K1、第二电动阀K2、第三电动阀K3、第四电动阀K4、第一热电偶R1、第二热电偶R2、氧电极3和液位传感器Y；所述PLC9接收第一热电偶R1、第二热电偶R2、液位传感器Y和氧电极3传送的信号，根据设定的上下限值和延迟时间打开或关闭第一电动阀K1、第二电动阀K2、第三电动阀K3和第四电动阀K4，以到达控制富氧水制备、溶液配制、试验进行和结束的目的。

述第一热电偶R1和第二热电偶R2分别用于监测制备器6和反应器7中的温度，数值和信号分别传送至显示界面11和PLC9。

所述液位传感器Y位于反应器7中，用于监测溶液液位，数值和信号分别传送至显示界面11和PLC9。

所述氧电极3位于制备器6中，用于检测制备器6中的溶氧含量，数值和信号分别传送至显示界面11和PLC9。

所述人机操作界面10用于设定试验参数，试验参数包括溶氧含量、溶液液位、试验时间和试验温度。