一种用于模拟海泥腐蚀环境下海洋工程材料的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于试验装置技术领域，尤其是一种用于模拟海泥腐蚀环境下海洋工程材 料的试验装置。
【背景技术】
[0002] 金属、钢筋混凝土、涂层等海洋工程材料的腐蚀速度及测量技术与海洋工程设计 直接相关，海泥腐蚀引起的结构偏移、周期复检不达标等直接影响工程的使用期限，因此海 泥环境下材料的腐蚀速度及测量技术是人们非常关心的问题。
[0003] 研究表明，由于海泥所特有的复杂腐蚀环境，在不同区域、不同腐蚀环境的海泥 中，钢铁的腐蚀速度会相差10倍以上，厌氧细菌存在下的腐蚀甚至使海底管线穿孔，因此 获取海洋工程材料在不同海泥区的实际腐蚀速度并形成全套的试验、评价具有非常重要的 实际意义。
[0004] 目前，海洋工程材料在海泥环境中的腐蚀试验与评估多采用实地埋样法，实地埋 样法存在试样量大、周期长、人力和资金需求大、试样回收率低等问题，而用于模拟海泥腐 蚀环境下海洋工程材料的试验装置尚未见到相关报道。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明设计了一种用于模拟海泥腐蚀环境下海洋工程材料的试 验装置，该试验装置实际上又是一种室内模拟埋片试验装置，在实验室条件下利用所研究 海域或类似于该海域的海泥进行埋片，并在试验装置的配置下通过控制温度、PH值、日照时 间、涨退潮时间间隔等参数，研究海洋工程材料在该海泥中腐蚀速度，为海洋工程选材提供 技术支撑，缩短试验周期，降低试验的人力和物力投入。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种用于模拟海泥腐蚀环境下海洋工程材料的试验装置，该试验装置由试验箱、 试验信号采集与处理系统、储水沉淀系统、水路循环系统及控制系统五个部分构成，所述试 验信号采集与处理系统包括盐度传感器、PH值传感器、温度传感器、溶解氧传感器、第一液 位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器及传感器信号处理器，所述储水沉淀系统包括 循环沉淀箱和清水箱，所述水路循环系统包括电动隔膜栗、连接管、第一电磁阀、第二电磁 阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第一手动阀、第二手动阀、第三手动 阀、第四手动阀、第五手动阀、第六手动阀、第七手动阀、第八手动阀、第一止回阀、第二止回 阀，所述控制系统包括控制箱和计算机，电动隔膜栗和各电磁阀通过各自的控制线与计算 机联接，传感器信号处理器通过各自的控制线与计算机联接，计算机通过各自的控制线与 控制箱联接，控制箱和计算机实时调节和显示试验箱的液位、温度、涨退潮时间间隔各参 数，计算机记录试验过程中的异常信号及传感器信号处理器上传的数据，并绘制图表实现 微机自动控制，本发明的特征如下：
[0008] 试验箱由箱体和盖板构成，所述箱体又分为内箱和外箱，所述内箱由高强度耐海 水腐蚀材料制作而成，所述外箱由填充硅酸盐的保温防腐材料制作而成，所述内箱安装在 所述外箱内且所述内箱的上端水平高度低于所述外箱的上端水平高度，所述内箱与所述外 箱互不接触形成周围空夹层，所述周围空夹层构成海水回收通道，在所述内箱的底部配装 有用于分离其箱内海泥和海水的过滤网，在所述内箱中还配装有电加热管，在所述外箱的 底部设置出水孔，所述出水孔通过第六电磁阀和第六手动阀流入循环沉淀箱，所述盖板由 防腐耐热材料制作而成且倒扣在所述外箱上端，所述盖板内配装两个环境灯，一个环境灯 用于模拟自然晨昏，另一个环境灯用于模拟正午日照；
[0009] 在所述试验信号采集与处理系统中，第一液位传感器安装于试验箱一侧并用于监 测试验箱的实时液位，第二液位传感器安装于循环沉淀箱一侧并用于监测循环沉淀箱的实 时液位，第三液位传感器安装于清水箱一侧并用于监测清水箱的实时液位，盐度传感器、PH 值传感器、温度传感器、溶解氧传感器和液位传感器从上到下并排设置在试验箱一侧，盐度 传感器、PH值传感器、温度传感器、溶解氧传感器、第一液位传感器、第二液位传感器和第三 液位传感器的七个采集信号分别通过各自的控制线汇总到传感器信号处理器内；
[0010] 所述水路循环系统分为进水管路系统和回水管路系统，在进水管路系统中：第一 电磁阀通过所述连接管联接第一手动阀、第二电磁阀通过所述连接管联接第二手动阀且构 成试验箱的两条进水管路；第六电磁阀通过所述连接管联接第六手动阀、第三电磁阀通过 所述连接管联接第三手动阀且构成循环沉淀箱的两条进水管路；第七手动阀通过所述连接 管联接第八手动阀构成清水箱的进水管路；第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀分别通 过所述连接管并联联接在电动隔膜栗的出水端；在回水管路系统中：第四手动阀、第四电 磁阀及第一止回阀通过所述连接管串接构成循环沉淀箱的回水管路，第五手动阀、第五电 磁阀及第二止回阀通过所述连接管串接构成清水箱的回水管路，第一止回阀、第二止回阀 分别通过所述连接管并联联接在电动隔膜栗的进水端；
[0011] 在所述储水沉淀系统中，循环沉淀箱底部呈漏斗状并用于沉淀试验箱回流海水携 带的海泥，所述漏斗状的底部中心设有一排水孔，所述排水孔分别通过第七手动阀和第八 手动阀联接在清水箱的底部；所述漏斗状的上端一侧设有回水孔，所述回水孔分别通过第 四手动阀、第四电磁阀、第一止回阀联接在电动隔膜栗的进水端；循环沉淀箱一侧的上部位 置设有一排水孔，所述排水孔用于排出循环沉淀箱内高液位溢流的海水，与所述排水孔水 平等高的循环沉淀箱另一侧设置有明管，明管用来查看循环沉淀箱内的实时液位的高低及 海水的混浊情况，循环沉淀箱的上端是由第六电磁阀和第六手动阀、第三电磁阀和第三手 动阀构成的两条进水管路，其中第六电磁阀和第六手动阀构成循环沉淀箱的进水主管路， 而第三电磁阀和第三手动阀构成循环沉淀箱的进水辅助管路；清水箱是密闭容器，清水箱 的容积与循环沉淀箱的容积匹配，清水箱的一侧下端依次串接第五手动阀、第五电磁阀、第 二止回阀，清水箱的底部依次串接第八手动阀、第七手动阀。
[0012] 由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
[0013] 1、本发明的试验装置具有操作安全简便，运行稳定可靠之特点。
[0014] 2、本发明的试验装置充分模拟了自然环境下海泥的腐蚀环境，同时还可以模拟周 期的涨退潮、日照等效果，最大程度的复现了海泥腐蚀的自然环境。
[0015] 3、试验装置中的控制系统能对腐蚀影响因素进行实时的监测并记录，循环沉淀箱 与清水箱的配合使用，实现腐蚀介质的动态平衡。
[0016] 4、试验装置中的水路循环系统能大大节约试验水资源和试验费用，经过计算，无 水路循环系统的装置，一天的用水量可达到IOm 3以上，而试验装置在试验稳定后其一天的 用水量只有几十升，相差巨大。
[0017] 5、试验装置操作简便，开启电源，控制试验参数如温度、涨退潮时间间隔等，再设 置监控参数的预警阀值如PH值、离子浓度等并制定试验程序，即可用于模拟海泥腐蚀环境 下海洋工程材料的试验，试验过程能实现微机自动控制。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明试验装置的配置示意简图。
[0019] 图1中：1_试验箱；2-控制箱；3-传感器信号处理器；4-循环沉淀箱；5-清水 箱；6-电动隔膜栗；7-明管；8-第一电磁阀；9-第二电磁阀；10-第三电磁阀；11-第四 电磁阀；12-第五电磁阀；13-第六电磁阀；14-第一手动阀；15-第二手动阀；16-第三手 动阀；17-第四手动阀；18-第五手动阀；19-第六手动阀；20-第七手动阀；21-第八手动 阀；22-第一止回阀；23-第二止回阀；24-盐度传感器；25-PH值传感器；26-温度传感器； 27-溶解氧传感器；28-第一液位传感器；29-第二液位传感器；30-第三液位传感器。
【具体实施方式】
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