一种蒸发器金属腐蚀测量系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理蒸发器防腐蚀领域，具体涉及一种蒸发器金属腐蚀测量系统及 方法。
【背景技术】
[0002] 蒸发器广泛应用于水处理脱盐领域中，通过循环料液的不断换热蒸发，料液的含 盐量不断上升，腐蚀倾向逐渐增大。蒸发器本体及附属设备管道使用大量的金属材料，特别 是蒸发器换热管为薄壁金属管，腐蚀造成的穿孔、断裂等问题将严重影响蒸发器的性能和 出水水质。目前工业用蒸发器基本不配备在线腐蚀监测装置，无法及时预测、判断金属腐蚀 情况。离线腐蚀测量装置仅能测量特定条件下的金属腐蚀情况，不能实时监测工况变化条 件下的金属腐蚀特性。此外，采用离线挂片腐蚀试验可以检测固定工况条件下金属的均匀 腐蚀及点蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀，但却无法反映蒸发器运行动态工况条件下各种腐蚀情 况，难以及时指导蒸发器调整运行工况。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种蒸发器金属腐蚀测量系统及方法，能够测量动态条件 下的各种金属腐蚀数据，掌握动态腐蚀状况。
[0004] 为了达到上述目的，本发明蒸发器金属腐蚀测量系统，包括蒸发器、取样泵、测量 池、参比池以及与若干双电极测量探头和若干三电极测量探头相连的电化学工作站；蒸发 器、取样泵、测量池和参比池依次相连，测量池的料液出口与蒸发器的料液入口相连；测量 池内设有用于测定物化特性的在线监测仪表以及若干套用于挂设金属试片的安装支架；若 干三电极测量探头的工作电极和辅助电极以及若干双电极测量探头设在测量池中，若干三 电极测量探头的参比电极设在参比池中；电化学工作站和在线监测仪表均与用于数据处 理、向蒸发器运行控制系统发出在线监测结果和腐蚀警报的数据采集控制装置相连。
[0005] 所述的取样泵和测量池之间设有过滤池。
[0006] 所述的测量池采用不锈钢材料制成，测量池内部设有聚四氟乙烯制成的内衬。
[0007] 所述的测量池内的流道与蒸发器内部结构相同。
[0008] 所述的测量池上设有用于连接在线监测仪表的仪表检测接口。
[0009] 所述的测量池连接有测量池温控装置，参比池连接有参比池温控装置，参比池温 控装置和测量池温控装置均与数据采集控制装置相连。
[0010] 所述的三电极测量探头的参比电极为甘汞电极、氯化银电极或硫酸亚汞电极。
[0011] 一种蒸发器金属腐蚀测量方法，基于所述的蒸发器金属腐蚀测量系统：首先在安 装支架上悬挂金属试片，且金属试片的材料与蒸发器所采用的材料相同；然后由取样泵将 蒸发器内的料液送至测量池进行检测接着返回蒸发器；在检测开始前，通过调整取样泵的 运行频率以调整取样流量，使测量池内料液流动状态及腐蚀测量环境符合蒸发器的实际运 行工况；进行检测时，一方面控制金属试片在测量池中的浸泡时间，当到达浸泡时间后，称 量计算得到的金属试片的均匀腐蚀速率，并通过电镜观察是否发生点蚀和/或应力腐蚀， 通过拉伸试验判断是否发生晶间腐蚀；另一方面，在线监测仪表检测测量池中料液的物化 特性；电化学工作站通过双电极测量探头和三电极测量探头实时检测蒸发器中不同金属材 料在实际料液中的极化曲线；数据采集控制装置采集并记录料液物化特性以及电化学工作 站的测量结果，得到金属试片的电化学腐蚀数据；当金属试片的电化学腐蚀数据超过预设 报警值时，数据采集控制装置向蒸发器运行控制系统发出腐蚀警报；同时数据采集控制装 置采集的料液的物化特性通过光纤传送至蒸发器运行控制系统。
[0012] 所述的测量池连接有测量池温控装置，参比池连接有参比池温控装置，参比池温 控装置和测量池温控装置均与数据采集控制装置相连；测量池温控装置维持测量池内料液 温度稳定在蒸发器的工作温度，参比池温控装置将参比池中料液温度稳定在常温范围内； 数据采集控制装置采集测量池和参比池的温度，利用测量池温控装置控制测量池的温度， 利用参比池温控装置控制参比池的温度。
[0013] 所述的双电极测量探头和三电极测量探头的工作电极和辅助电极所采用的材料 与待测金属试片的材料相同。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0015] 本发明将蒸发器、取样泵、测量池形成了一个料浆循环体系；同时，通过在测量池 中架设安装支架以挂设金属试片，需要判断腐蚀情况时，直接将金属试片取出，称重计算得 到的金属试片的均匀腐蚀速率，并通过电镜观察是否发生点蚀、应力腐蚀，通过拉伸试验判 断是否发生晶间腐蚀，实现动态条件下测量各种金属腐蚀数据，掌握动态腐蚀状况；另外， 在测量池内还设置了双电极测量探头、三电极测量探头以及在线监测仪表，且电化学工作 站分别连接双电极测量探头和三电极测量探头，当电化学工作站连接双电极测量探头时， 通过电化学工作站可在线监测蒸发器中不同金属材料在实际料液中的线性极化曲线，进而 通过数据采集控制装置计算得到线性极化电阻、腐蚀电流和腐蚀速率；当电化学工作站连 接三电极测量探头时，通过电化学工作站可在线测定蒸发器中不同金属材料在实际料液中 的极化曲线，进而通过数据采集控制装置计算得到点蚀电位；在线监测仪表可以测定测量 池中料液的物化特性，数据采集控制装置采集并记录料液物化特性以及电化学工作站的测 量结果，得到金属试片的电化学腐蚀数据；当金属试片的电化学腐蚀数据超过预设报警值 时，数据采集控制装置向蒸发器运行控制系统发出腐蚀警报；同时数据采集控制装置采集 的料液的物化特性通过光纤传送至蒸发器运行控制系统，为蒸发器运行工况调整提供依 据。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的结构示意图；
[0017] 其中，1、蒸发器，2、取样泵，3、过滤池，4、测量池，5、双电极测量探头，6、三电极测 量探头，7、参比池，8、测量池温控装置，9、参比池温控装置，10、电化学工作站，11、数据采集 控制装置。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0019] 参见图1，本发明蒸发器金属腐蚀测量系统包括蒸发器1、取样泵2、过滤池3、测量 池4、参比池7以及与若干双电极测量探头5和若干三电极测量探头6相连的电化学工作站 10,电化学工作站10可在线测量工作电极的极化曲线；过滤池3用以滤除料浆中的大颗粒 杂质，蒸发器1、取样泵2、过滤池3、测量池4、参比池7依次相连，且测量池4的料液出口与 蒸发器1的料液入口相连；测量池4内设有若干套用于挂设金属试片的安装支架，且金属试 片的材料与蒸发器1所采用的材料相同；测量池4内设有用于测定物化特性的在线监测仪 表，测量池4上还开设有仪表检测接口，若干三电极测量探头6的工作电极和辅助电极以及 若干双电极测量探头5设在测量池4中，测量池上还连接有同时还连接有测量池温控装置 8 ;若干三电极测量探头6的参比电极设在参比池7中；参比池7上还连接有参比池温控装 置9,电化学工作站10、在线监测仪表、测量池温控装置8、参比池温控装置9均连接在用于 进行数据处理、向蒸发器运行控制系统发出在线监测结果和腐蚀警报的数据采集控制装置 11上。
[0020] 其中，过滤器3采用带自清洗的网式过滤器，过滤精度100 μπι。
[0021] 测量池4采用不锈钢材料制成，耐压等级0. 5MPa，可满足常用蒸发器运行温度 (60°C _150°C )、压力（0· 02MPa-0. 5MPa)范围内的腐蚀测量；测量池4内部设有聚四氟乙烯 制成的内衬，防止自身发生腐蚀；测量池4内的流道模拟蒸发器内的结构，也就是说测量池 4内流道的设计与蒸发器内部结构相同，通过调整取样泵2运行频率调整取样流量，使测量 池4内料液流动状态及腐蚀测量环境符合蒸发器1实际运行工况；测量池4连接的测量池 温控装置，可将测量池内料液温度稳定在蒸发器的工作温度。
[0022] 若