一种模拟海洋环境加速腐蚀试验装置的制作方法

本发明属于环境试验与观测技术领域，涉及海洋环境模拟试验技术，特别涉及飞溅区、潮差区、全浸区模拟海洋腐蚀试验技术。

背景技术：

海洋环境耐蚀性环境试验是评估材料寿命，提高装备可靠性的重要手段。海洋环境的腐蚀情况通常分为五大区，即海上大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海底土壤区，其中飞溅区与潮差区腐蚀最为严重。

目前，主要试验方法包括沿海海洋腐蚀试验站自然试验和试验箱加速试验。沿海海洋腐蚀试验采取实海投样、取样，存在试验周期长、环境条件波动造成试验数据离散性大等缺点。模拟海洋环境试验装置，试验周期短、试验结果重现性好，是快速评估材料、构件耐海洋环境腐蚀性能的必要条件，已有文献报道模拟海洋环境工况的试验装置，涉及海水冲刷、浪花飞溅等，以单一腐蚀情况为主，难以全面客观模拟海洋条件。

CN101482482A公开了一种由蓄水容器、容器中央安装带有叶片的旋转轮毂、固定在轮毂及叶片上的垂直试样架构成的海水冲刷模拟实验设备，通过带试样的叶片旋转碰撞作用于流体，使流体对试样产生反作用模拟海水冲刷作用。

CN104155233A公开了一种由试验箱体、垂直于箱体中部的吸水包覆层、与吸水包覆层平行的试验台架构成的模拟浪花飞溅的实验装置，通过包覆层的离心运动甩水模拟浪花飞溅。

CN2854573公开了一种由主工作箱、与主工作箱相连通的储水箱及腐蚀性气体产生装置构成的海洋腐蚀模拟试验装置，通过主控面板控制试验参数和试验过程实现干湿交替、不同腐蚀性气体环境控制，开展海洋环境腐蚀模拟试验。

CN204165878U公开了一种由海浪池、活塞、液压室构成的人工海浪模拟实验装置，活塞位于海浪池与液压室中间，液压室通过产生液压推动活塞运动，进而推动池水运动模拟海浪。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模拟海洋环境腐蚀试验装置，模拟包括飞溅区、潮差区、全浸区在内的不同腐蚀区域海洋环境工况，解决在实验室内模拟海洋环境、海洋环境耐蚀性能快速评价、使用寿命预测等问题。

本发明的目的是这样实现的，利用边缘带齿叶轮叶片旋转拍打试验介质产生浪花并搅动液体运动，结合在试验箱内不同位置设置的样品架，通过腐蚀试验箱内液位、叶片转速、样品架高度的综合调节，实现飞溅区、潮差区、全浸区三种腐蚀区域环境同时模拟。

本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，由试验箱、带驱动系统的叶轮、样品架和试验介质组成，其特征在于：叶轮以轴向水平方式置于试验箱1中，轮轴2位于液面上方，叶片3为齿形边缘，样品架4固定于试验箱内壁和/或底部，结构如附图1所示。

本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶轮为6组叶片。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述叶片边缘的齿形为面积为1-25cm²的方形或梯形或三角形中的一种或其组合，齿距为1—5cm。

本发明涉及的模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设有液位计5。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述试验箱内设置用于固定样品架4的样品架背板6，结构如附图2所示。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板6上设置滑轨7，结构如附图2所示。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架背板上设有与滑轨7匹配的紧固结构8。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架上设有一对平行滑块9，结构如附图3所示。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，其特征在于：所述样品架上固定3-6条防滑条10，结构如附图3所示。

本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置，装置结构简单，可设计性强，适用面广，操作简单，效率高。可模拟不同腐蚀区域、不同强度海洋环境腐蚀试验，保证试验结果的重复性，适用于各种海洋用材料、构件的模拟海洋环境腐蚀试验。

附图说明

图1本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置结构示意图

图2本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置样品架设置结构示意图

图3本发明涉及的模拟海洋环境腐蚀试验装置样品架结构示意图

图4本发明涉及的一种模拟海洋环境腐蚀试验装置结构示意图

1－箱体，2－轮轴，3－叶片，4－样品架，5－液位计，6－样品架背板，7－滑轨，8－紧固结构，9－滑块，10－防滑条，11－储液槽，12加热系统－，13－控制系统，14－动力系统，15-电磁阀。

具体实施方式

下面结合具体实例对发明涉及的技术方案进行进一步描述，大不作为对发明内容的限制。

一种模拟海洋环境腐蚀试验装置，包括箱体、带动力系统的叶轮组件、样品架组件及储液槽11，配加热系统12与控制系统13，装置布局的剖面结构示意图如附图4所示。

试验箱箱体高1.2m，长宽分别为2.0m和1.5m；

叶轮直径1m,均布6组长度1.6m的叶片，叶片边缘开方形凹槽3cm×3cm，凹槽间距6cm，叶轮通过支承轴水平安装在距箱底0.6m处并与动力驱动系统14连接；

样品架背板高度1.2m，滑轨平行间距15cm，并设置多组紧固螺栓8，样品架15cm×7cm，设置在箱体侧壁和底部，(侧壁用样品架设置一对与滑轨匹配的滑块9以及五条用于样品固定的防滑条10)。

根据样品数量与尺寸调整样品架的位置与数量，以一组或多组通过紧固螺栓紧固定于背板上。

配量程1.2m、精度1.0mm的液位计5和3.0m³储液槽11，液位计设置于试验箱内壁，储液槽与试验箱体在距箱底0.1m处通过带泵电磁阀15管道连通；连接各控制系统，得到模拟海洋环境腐蚀试验装置。

使用时，根据实验要求配制试验介质和温度，一种可同时模拟三种腐蚀环境的模拟参数组合：液位0.4m，叶轮转速500r/min时，样板高度位于0-0.3m范围模拟全浸区海洋腐蚀试验；0.3-0.5m范围模拟潮差区海洋腐蚀试验；0.5-1.0m范围模拟飞溅区海洋腐蚀试验。

一种仅模拟飞溅区海洋腐蚀的模拟参数组合：液位0.2m，叶轮转速800r/min，样板高度位于0.3-1.0m范围。

一种模拟潮差区和全浸区海洋腐蚀的模拟参数组合：液位0.5m，叶轮转速50r/min，样板高度位于0-0.45m范围模拟全浸区海洋腐蚀试验；0.45-0.6m范围模拟潮差区海洋腐蚀。

通过调整叶轮转速和液位高度匹配，可以有不同的模拟实验参数组合。