料的抗冲蚀性能。
[0028](2)采用封孔的底锌面铝涂层和锌铝伪合金涂层均可有效提高碳钢的抗冲蚀性能，其中锌铝伪合金涂层的效果最好。铝钛涂层虽然对基体具有保护作用，但防护效果相对较差。
[0029](3)有机涂层在使用寿命内，防护效果良好。随着使用寿命的迫近，涂层老化、脱落后，防护效果则大为降低。单独使用有机涂层并不是理想的防护方式。
[0030](4)激光熔覆层在涂层完整情况下，耐蚀性很好，对未熔覆处的表面要求较高，成本也很高。一旦涂层有破损裸露出钢基体，则会发生严重的电偶腐蚀，在飞溅区大规模推广使用较困难。
[0031]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述实验装置以底座(I)为支撑，包括升降系统、试样装夹系统、动力系统、喷射系统、紫外光照老化系统、电化学测试系统和温控系统，底座(I)上固定有液压升降架(5)，通过踏板(7)或泄压旋钮(6)控制液压升降架(5)的上升或下降，液压升降架(5)上装有试样装夹系统和动力系统，液压升降架(5)一侧安装有介质槽(2)，试样装夹系统安置在介质槽(2)内部，所述介质槽(2)上方套装密封盖(3)，并通过橡胶密封圈(4)将二者密封:密封盖(3)中间开孔以便传动轴(15)通过，开孔周边加工有环形凹槽，环形凹槽内填充不易挥发的液体介质，传动轴(15)上安装有U型密封盖(16)，U型密封盖(16)下表面降至环形凹槽内介质液面以下，实现了介质槽(2)的完全密封；所述动力系统中的电机⑶固定在升降架(5)的上方，所述电机⑶转速可调，电机⑶输出扭矩依次通过小皮带轮(9)、皮带(10)、大皮带轮(11)、联轴器(12)传输到传动轴(15)上，进而带动固定在传动轴(15)上的试样装夹系统旋转，所述传动轴(15)上装有轴承(14)，并通过固定横梁(13)与液压升降架(5)固定连接，以提高传动轴(15)的稳定性，所述传动轴(15)的外表面包覆橡胶保护套(18);所述试样装夹系统包括上试样架(171)、上试样架固定螺母(173)、下试样架(172)、下试样架固定螺母(174)、L型支架(176)、试样固定螺栓(177)和支架固定螺栓(178)，所述上试样架(171)和下试样架(172)分别通过上试样架固定螺母(173)和下试样架固定螺母(174)固定在传动轴(15)上，所述上试样架(171)和下试样架(172)为圆柱形，沿环向均匀分布12个定位槽(175)，每个定位槽(175)上均安装有L型支架(176)，L型支架(176)上通过试样固定螺栓(177)固定有9支短尺试样(20)，(主要用于冲蚀-腐蚀形貌、失重和机理分析)和3支长尺试样(用于冲蚀-腐蚀过程中的电化学监测)所述L型支架(176)可沿定位槽(175)长度方向移动(即上试样架(171)或下试样架(172)的径向方向移动，用于调节试样与喷嘴(257)之间的距离)，通过支架固定螺栓(178)可将L型支架(176)固定，所述电化学测试系统包括多通道电化学工作站(231)、电极线(232)、电极线密封件(233)和相应的电极；3支长尺试样分别作为第一工作电极(2412)、第二工作电极(2413)和第三工作电极(2414)，3支工作电极的上端实验环境与短尺试样(20)相同，下端始终浸于腐蚀介质中，在下试样架(172)的底部距离3支工作电极一定位置处安装有共用的旋转参比电极(2415)和旋转辅助电极(2416)，随3支工作电极一同旋转，构成旋转电极体系；上试样架(171)的上表面不同径向位置依次安装有相互绝缘的第一工作电极导电环(2407)、第二工作电极导电环(2408)、第三工作电极导电环(2409)、参比电极导电环(2410)和辅助电极导电环(2411)，通过5根导线分别与第一工作电极(2412)、第二工作电极(2413)、第三工作电极(2414)、旋转参比电极(2415)和旋转辅助电极(2416)相连；密封盖(3)下表面装有碳刷支架(2401)，碳刷支架(2401)上装有第一工作电极碳刷(2402)、第二工作电极碳刷(2403)、第三工作电极碳刷(2404)、参比电极碳刷(2405)和辅助电极碳刷(2406)，分别与第一工作电极导电环(2407)、第二工作电极导电环(2408)、第三工作电极导电环(2409)、参比电极导电环(2410)和辅助电极导电环(2411)接触，保证试样旋转过程中可连续进行电化学测试:第一工作电极碳刷(2402)、第二工作电极碳刷(2403)、第三工作电极碳刷(2404)、参比电极碳刷(2405)和辅助电极碳刷(2406)通过电极线(232)连接至多通道电化学工作站(231)，电极线(232)与密封盖(3)之间采用电极线密封件(233)密封:所述电化学测试系统还包括补偿模块，包括电极支架(234)、全浸试样(235)、参比电极(236)和辅助电极(237)，所述电极支架(234)固定于介质槽(2)的内壁处，电极支架(234)下方悬挂全浸试样(235)，所述参比电极(236)、辅助电极(237)与全浸试样(235)的相对位置与上述旋转电极体系相同；所述喷射系统包括砂浆泵(252)、进泵管路(251)、循环液出口管路(254)、出口调节阀门(253)、旁路阀门(258)、排液阀门(259)和喷嘴(257)，腐蚀介质沿进泵管路(251)进入砂浆泵(252)，经出口调节阀门(253)进入循环液出口管路(254)内，随后经喷嘴(257)喷射至旋转的试样上，循环液出口管路(254)上装有压力表(255)、流量计(256)和出口调节阀门(253)，进泵管路(251)与砂浆泵(252)之间设有旁路阀门(258)，传动轴(15)的端部安装搅拌叶片(19)，砂浆泵(252) —侧设有排液阀门(259);紫外光照老化系统包括光照控制器(221)、环形紫外线灯管(222)和隔离板(223)，紫外线灯管(222)安装在介质槽(2)的内壁处，在喷嘴(257)周边安装有隔离板(223)，紫外线灯管(222)与光照控制器(221)连接；所述温控系统包括依次连接的温控仪(211)、温度传感器(212)和加热管(213)，加热管(213)安装在介质槽(2)的内，并通过温控仪(211)控制加热管(213)的工作状态，温度传感器(212)和加热管(213)安装在介质槽(2)的外侧。
2.如权利要求1所述的一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述密封盖(3)采用有机玻璃制作，以便观察实验过程中介质槽(2)内的变化情况。
3.如权利要求1所述的一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述传动轴(15)上带有螺纹。
4.如权利要求1所述的一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述介质槽(2)采用耐蚀性较好的不锈钢制作。
5.如权利要求1所述的一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述上试样架(171)、上试样架固定螺母(173)、下试样架(172)、下试样架固定螺母(174)、L型支架(176)、试样固定螺栓(177)和支架固定螺栓(178)均采用高强度聚醚醚酮制作。
6.如权利要求1所述的一种模拟浪花飞溅区中蚀-腐蚀实验装置，其特征在于，所述温度传感器(212)和加热管(213)外壳均采用不锈钢材料制作。
【专利摘要】本发明公开了一种模拟浪花飞溅区冲蚀-腐蚀实验装置，所述实验装置以底座为支撑，包括升降系统、试样装夹系统、动力系统、喷射系统、紫外光照老化系统、电化学测试系统和温控系统，底座上固定有液压升降架，通过踏板或泄压旋钮控制液压升降架的上升或下降，液压升降架上装有试样装夹系统和动力系统，液压升降架一侧安装有介质槽，试样装夹系统安置在介质槽内部，所述介质槽上方套装密封盖，并通过橡胶密封圈将二者密封。本发明可研究波浪冲击速度、冲击周期、含砂量、含氧量、温度、光照等因素对材料冲蚀-腐蚀行为的影响，以精确模拟海洋浪花飞溅区结构的失效过程，弥补了现有模拟飞溅区材料冲蚀-腐蚀研究装置的不足。
【IPC分类】G01N17-00, G01N3-56, G01N17-02
【公开号】CN104849198
【申请号】CN201510257018
【发明人】赵卫民, 张体明, 王勇, 孙建波
【申请人】中国石油大学(华东)
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月15日