一种多通道金属材料耐蚀性监测装置的制作方法

本发明涉及金属材料腐蚀性能监测，具体涉及一种多通道金属材料耐蚀性监测装置。

背景技术：

1、在炼油及化工生产行业，炼油及化工生产设备由于原料反应及工作环境等影响，大多存在不同程度的设备失效情况，其中，炼油及化工生产设备的腐蚀失效占设备总失效的40％以上，因此，有必要对炼油及化工工业生产中设备材料的腐蚀行为进行监测，即对炼油及化工工业生产中设备所用的金属材料的腐蚀行为进行监测，以选用耐蚀性好的金属材料制造炼化设备。

2、传统的炼化设备腐蚀行为监测通过工艺物料物性和腐蚀模型进行计算，由于测量物料种类有限和测量精度问题，导致测量和计算的准确度低。现有的炼化设备腐蚀测试方法倾向于通过直接测量金属材料的腐蚀行为来反映设备的腐蚀性，这种测试方法的核心在于炼化环境中的腐蚀检测装置的设计。如中国专利201510583966.7公开了一种基于图像的金属腐蚀高通量表征实验装置，该实验装置包括高通量电解池、金属电极、电化学信号采集装置、图像信号采集装置和数据处理装置，高通量电解池安装在试验台上，底部通过导线与电化学信号采集装置相连，上部通过参比电极连接电化学信号采集装置，高通量电解池上方设有图像信号采集装置，图像信号采集装置和电化学信号采集装置都与数据处理装置相连；该装置用于金属腐蚀试验，可以同时进行多个试样同步反应，同时实现电化学信号和图像信号的实时采集，其通过相机采集图像，并利用图像信号算法对腐蚀特性研究，最终通过结合腐蚀面积比例和局部区域腐蚀深度来确定整个图像的腐蚀程度；中国专利201110358680.0公开了一种多通道电偶腐蚀测量装置，其可检测异种金属材料件电偶腐蚀电位和电偶腐蚀电流。这两种腐蚀检测装置是通过腐蚀形貌和电偶腐蚀速率间接表征金属活泼性和腐蚀速率，而不能直接监测金属的活泼性和腐蚀速率。

3、与金属活泼性及腐蚀速率相关的电化学参数为腐蚀电位和腐蚀电流，因此，本发明通过设计新的金属材料腐蚀性能监测装置，用于直接监测炼化设备用金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流，根据所监测的金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流数据，选用耐蚀性能好的金属材料制造炼化设备，以提高炼化设备的耐腐蚀性能，提高其使用寿命。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，在密封主体内设置一个参比电极及若干个工作电极形成监测探头，将该监测探头放置在相应的腐蚀环境中，并通过导线将参比电极及工作电极引出与相应的电压计或电流计连接，即可连续监测若干个工作电极在相应的腐蚀环境下的腐蚀电位或腐蚀电流，根据所监测的金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流数据，就可选择出耐蚀性能好的金属材料用于制造炼化设备。

2、本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

3、一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，包括探头、电压计或电流计，所述探头通过导线与电压计或电流计连接；

4、所述探头包括密封主体、参比电极及工作电极，所述参比电极及工作电极均设置在密封主体内，且所述参比电极及工作电极的一端从密封主体的一侧露出，另一端密封在密封主体内，所述参比电极及工作电极密封在密封主体内的一端分别通过导线与电压计或电流计相连；

5、所述参比电极设置一个，且所述参比电极位于密封主体的中心位置；

6、所述工作电极设置若干个，若干个所述工作电极围绕参比电极均匀布置，且所述工作电极与参比电极不接触，所述工作电极之间也不接触。

7、在上述技术方案中，通过在密封主体内设置一个参比电极及若干个工作电极形成监测探头，将该监测探头放置在相应的腐蚀环境中，并通过导线将参比电极及工作电极引出与相应的电压计或电流计连接，即可连续监测若干个工作电极在相应的腐蚀环境下的腐蚀电位或腐蚀电流，根据所监测的金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流数据，就可选择出耐蚀性能好的金属材料用于制造炼化设备。

8、另外，在上述技术方案中，在将与参比电极及工作电极所连接的导线引出至密封主体外时，需要保证密封主体的密封性能。

9、进一步地，所述密封主体的一侧围绕其中心位置均匀设置有若干个卡槽，所述卡槽的内底部中心固定设置有导电片，所述卡槽内部且位于导电片两侧设置有密封垫，所述工作电极设置在卡槽内，且工作电极的一侧与导电片接触，所述导电片通过导线与电压计或电流计连接。

10、在上述技术方案中，通过预先在密封主体上设置若干个卡槽，并在卡槽内设置导电片，并将导电片与导线连接，可以便于工作电极的安装及更换，提高工作效率。

11、进一步地，每个所述卡槽的两端均分别设置有螺栓螺母组件，每组螺栓螺母组件包括一个固定螺栓及两个相对设置的固定螺母，所述固定螺母固定在密封主体侧面，且每组螺栓螺母组件的两个固定螺母分别设置在卡槽的两侧，所述固定螺栓插入固定螺母中对卡槽内的工作电极进行固定。

12、在上述技术方案中，当将工作电极插入到卡槽内时，可以通过螺栓螺母组件将工作电极进行固定，防止工作电极从卡槽内脱出，并保证工作电极与电极片在监测过程中可始终接触，保证监测数据的连续性及准确性。

13、进一步地，所述固定螺栓及固定螺母采用绝缘材料制成。

14、进一步地，所述参比电极采用au、ag、ag/agcl、pt、cu、ti、碳钢、不锈钢、镍基合金、高熵合金中的一种制成。

15、进一步地，若干个所述工作电极由不同材质的金属材料制成。

16、进一步地，所述参比电极与工作电极之间的距离为0.01～200mm。

17、在上述技术方案中，通过控制参比电极与工作电解之间的距离，并通过密封主体将参比电极与工作电极分隔，以免两者距离太近产生接触等，保证参比电极与工作电极在监测过程中数据的准确性。

18、进一步地，相邻两个工作电极之间的距离不小于2mm。

19、在上述技术方案中，需要控制相邻两个工作电极之间的距离，以免相邻两个工作电极之间接触，并通过密封主体将工作电极分隔，以免影响监测数据的准确性。

20、进一步地，所述密封主体采用绝缘材料制成，所述密封主体采用聚四氟乙烯或丙烯酸材料制成。

21、在上述技术方案中，聚四氟乙烯材料或丙烯酸材料等不仅具有绝缘性能，且其耐酸碱腐蚀性及抗氧化性好。

22、进一步地，所述参比电极及密封主体均为圆柱形。

23、本发明的有益效果为：

24、本发明所提供的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其通过在密封主体内设置一个参比电极及若干个工作电极形成监测探头，将该监测探头放置在相应的腐蚀环境中，并通过导线将参比电极及工作电极引出与相应的电压计或电流计连接，即可连续监测若干个工作电极在相应的腐蚀环境下的腐蚀电位或腐蚀电流，根据所监测的金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流数据，就可选择出耐蚀性能好的金属材料用于制造炼化设备，其结构简单，检测方便。

技术特征：

1.一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，包括探头及电压计或电流计，所述探头通过导线与电压计或电流计连接；

2.根据权利要求1所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述密封主体的一侧围绕其中心位置均匀设置有若干个卡槽，所述卡槽的内底部中心固定设置有导电片，所述卡槽内部且位于导电片两侧设置有密封垫，所述工作电极设置在卡槽内，且工作电极的一侧与导电片接触，所述导电片通过导线与电压计或电流计连接。

3.根据权利要求2所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，每个所述卡槽的两端均分别设置有螺栓螺母组件，每组螺栓螺母组件包括一个固定螺栓及两个相对设置的固定螺母，所述固定螺母固定在密封主体侧面，且每组螺栓螺母组件的两个固定螺母分别设置在卡槽的两侧，所述固定螺栓插入固定螺母中对卡槽内的工作电极进行固定。

4.根据权利要求3所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述固定螺栓及固定螺母采用绝缘材料制成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述参比电极采用au、ag、ag/agcl、pt、cu、ti、碳钢、不锈钢、镍基合金、高熵合金中的一种制成。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，若干个所述工作电极由不同材质的金属材料制成。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述参比电极与工作电极之间的距离为0.01～200mm。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，相邻两个工作电极之间的距离不小于2mm。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述密封主体采用绝缘材料制成，所述密封主体采用聚四氟乙烯或丙烯酸材料制成。

10.根据权利要求1-4任一项所述的一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，其特征在于，所述参比电极及密封主体均为圆柱形。

技术总结
本发明公开了一种多通道金属材料耐蚀性监测装置，包括探头、电压计或电流计；所述探头包括密封主体、参比电极及工作电极，所述参比电极及工作电极均设置在密封主体内，且所述参比电极及工作电极的一端从密封主体的一侧露出，另一端密封在密封主体内，所述参比电极及工作电极密封在密封主体内的一端分别通过导线与电压计或电流计相连；所述参比电极设置一个，且所述参比电极位于密封主体的中心位置；所述工作电极设置若干个，且所述工作电极与参比电极不接触。该装置可连续监测若干个工作电极在相应的腐蚀环境下的腐蚀电位或腐蚀电流，根据所监测的金属材料的腐蚀电位或腐蚀电流数据，可选择出耐蚀性能好的金属材料用于制造炼化设备。

技术研发人员：陈闽东,许述剑,屈定荣
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15