[实用新型]一种模拟剥离涂层下埋地管线钢应力腐蚀试验装置

说明书

本实用新型涉及土壤腐蚀试验领域，具体为一种阴极保护下交直流杂散电流和硫酸盐还原菌耦合作用下的模拟剥离涂层下埋地管线钢应力腐蚀试验装置。该装置中，底板的上方相对设置第一盖板、上盖、第二盖板，作为剥离涂层双电解池，上盖搭接于第一盖板、第二盖板之间，上盖为高于第一盖板、第二盖板的下凹槽形结构；剥离涂层双电解池内装有土壤浸出液，装有土壤浸出液的中间通过离子隔膜隔开，形成两个对称的电解池；第一参比电极、第二参比电极插装于上盖，第一Pt电极、第二Pt电极对称设置于上盖内腔的离子隔膜两侧。本实用新型用于研究剥离涂层环境中CP下AC、DC和SRB耦合作用下，管线钢应力腐蚀过程的力化效应和微区相电化学过程。

技术领域

本实用新型涉及土壤腐蚀试验领域，具体为一种阴极保护(CP)下交直流杂散电流和硫酸盐还原菌(SRB)耦合作用下的模拟剥离涂层下埋地管线钢应力腐蚀试验装置。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的发展和生态文明建设，油气在我国一次能源中的比例持续攀升，埋地管线的建设得到蓬勃发展。截止到2018年底，我国长输油气管道总里程已超过12万公里，预计到“十三五”末将超过16万公里，城市管网更是不计其数。地下埋设的油气输送金属管道常采用CP和防腐涂层进行防护，但是其在铺设和使用过程中会不可避免的受到机械力、应力损伤，从而导致涂层表面出现破损、划痕、针孔、翘起等缺陷，结果造成涂层与基体之间形成剥离区。从而，土壤溶液中的腐蚀性介质及微生物就会沿着这些剥离区渗入到管道和涂层之间的界面，形成微区环境，使管道发生严重的腐蚀。一方面，外防腐层的剥离可以严重降低管线钢的服役寿命；另一方面增大了管线突然失效发生事故的几率。我国油气输送管道沿线人口密集，生态环境脆弱，一旦发生事故，会影响能源供给，更会对环境、公共安全造成重大影响，并产生巨大的经济损失。因此，对于剥离涂层下管道的腐蚀研究对管道的安全运行和长期服役具有重要的意义。

随着我国电力和高速铁路行业的迅速发展，埋地管道受到超高压输电系统和交直流牵引系统产生的交直流杂散电流影响不断增大。埋地管线的服役环境复杂，土壤微生物对管道的腐蚀问题也日益突出。此外，埋地管线在服役过程中常受到载荷作用。微生物、交直流杂散电流与应力耦合作用下引发的管道腐蚀与涂层剥离问题越来越受到重视。由于诸多客观因素的限制，对埋地管线微生物腐蚀、杂散电流腐蚀与涂层剥离研究仅以实验室研究为主。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟多环境因素耦合作用下模拟剥离涂层下埋地管线钢应力腐蚀试验装置，该装置用于研究剥离涂层环境中CP下交直流杂散电流和SRB耦合作用下管线钢应力腐蚀过程的力-化效应和微区相电化学过程。

本实用新型的技术方案是：

一种模拟剥离涂层下埋地管线钢应力腐蚀试验装置，该装置包括：多通道恒电位仪、第一电化学工作站、离子隔膜、第一Pt电极、第一参比电极、第一复合微电极、第一管线钢、剥离涂层双电解池、第一盖板、第一微取样孔、第二电化学工作站、第二Pt电极、第二参比电极、第二复合微电极、第二管线钢、第二盖板、第二微取样孔、底板、上盖，具体结构如下：

底板的上方相对设置第一盖板、上盖、第二盖板，作为剥离涂层双电解池，上盖搭接于第一盖板、第二盖板之间，上盖为高于第一盖板、第二盖板的下凹槽形结构；剥离涂层双电解池内装有土壤浸出液，装有土壤浸出液的中间通过离子隔膜隔开，形成两个对称的电解池；第一参比电极、第二参比电极插装于上盖，第一Pt电极、第二Pt电极对称设置于上盖内腔的离子隔膜两侧；