凝结腐蚀评价装置的制作方法

1.本发明涉及不锈钢材料腐蚀评价和化工材料筛选技术领域，更具体地，涉及一种凝结腐蚀评价装置。


背景技术：

2.随着原油劣质化的日趋严重，石油炼化装置及设备存在多种形态的腐蚀问题，这对产品质量、安全生产影响极大。为解决设备存在的腐蚀问题，除通过调整工艺运行参数进行防腐蚀外，还要筛选出适合特定腐蚀环境的耐腐蚀材料。
3.例如炼油厂的常减压装置，初馏塔、常压塔、减压塔塔顶部位存在低温h2s-hcl-h2o腐蚀，为使设备安全稳定运行，需要对不同材质工件的腐蚀情况进行试验，常用的试验方法是挂片法即将已知质量的金属试样放入实际生产运行设备中，经过设备一定时间运行后,取出、清洗、称重，进行表观检查和测定质量损失，评估材料的耐腐蚀能力。但上述挂片法试验周期太长，效率较低。专利cn104634724a提供了一种冷凝液腐蚀模拟实验装置，该装置由实验容器、盖体、进气管道、出气管道、工作试样、半导体晶片和散热板组成，工作试样为台阶状，下表面与实验容器接通，上表面与半导体晶片接触，半导体晶片的另一面与散热器接触，通过控制半导体晶片的温度来调节工作试样的温度，使工作试样下表面的实验容器中的汽态腐蚀物冷凝，从而模拟冷凝液腐蚀。工作试样除工作表面及与半导体晶片接触的表面外，其他表面进行绝缘处理。但是，该技术方案存在以下问题：第一，工作试样结构复杂，加工困难；第二，使用半导体晶片和散热片调节工作试样温度，控温结构设计复杂，且不便于更换工作试样；第三，一次只能测试一个工作试样，无法同时对比不同材质或不同的表面处理工艺材料的耐腐蚀能力，效率低下。
4.因此，有必要解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种凝结腐蚀评价装置，以降低腐蚀试样加工难度，方便控制腐蚀试样表面温度，便于更换腐蚀试样，提高腐蚀试样的评价效率。
6.基于上述目的，本发明提供一种凝结腐蚀评价装置，包括加热件、密闭的蒸发容器及至少一个腐蚀试样组件，其中：所述加热件位于所述蒸发容器下方，用于加热蒸发所述蒸发容器内的腐蚀液；所述腐蚀试样组件包括上盖、下盖及腐蚀试样，所述腐蚀试样包括背向设置的上端面和下端面，所述下盖包括背向设置的第一开口端面和第二开口端面，所述腐蚀试样可拆卸地密封安装在所述第二开口端面上；当所述上盖从所述第一开口端面延伸进所述下盖内后，所述上盖的外侧壁可拆卸地密封安装在所述下盖的内壁上；所述上盖内设置有空腔，用于容纳恒温冷却液，且所述恒温冷却液覆盖在所述上端面上；所述下盖的外侧壁可拆卸地密封安装在所述蒸发容器的上方，且所述下端面与所述蒸发容器的内腔相连通，以使所述腐蚀液蒸发后附着在所述下端面上。
7.可选的，所述凝结腐蚀评价装置还包括第一密封圈和第二密封圈，所述上盖的底
面通过所述第一密封圈密封抵接在所述上端面上；所述第二开口端面上设置有密封槽，所述第二密封圈安装在所述密封槽内，所述下端面通过所述第二密封圈密封抵接在所述第二开口端面上。
8.可选的，所述上盖上开设有第一通孔和第二通孔，所述恒温冷却液通过所述第一通孔进入所述空腔内，所述恒温冷却液通过所述第二通孔排出所述空腔外。
9.可选的，所述蒸发容器包括密封盖，所述密封盖可拆卸地密封安装在所述蒸发容器的上方，所述密封盖上开设有至少一个安装孔，所述安装孔与所述蒸发容器的内腔相连通，所述下盖的外侧壁可拆卸地密封安装在所述安装孔内。
10.可选的，所述上盖的外侧壁螺纹安装在所述下盖的内壁上；所述下盖的外侧壁螺纹安装在所述安装孔内。
11.可选的，所述凝结腐蚀评价装置还包括冷凝管，所述密封盖上还开设有导流孔，所述导流孔与所述蒸发容器的内腔相连通，所述冷凝管安装在所述导流孔内，以使所述冷凝管与所述蒸发容器的内腔相连通。
12.可选的，所述凝结腐蚀评价装置还包括防倒吸瓶和第一导管，所述第一导管的一端插入冷凝管，所述第一导管的另一端插入所述防倒吸瓶内，以使蒸汽通过所述第一导流管进入所述防倒吸瓶内。
13.可选的，所述凝结腐蚀评价装置还包括尾气吸收瓶和第二导管，所述第二导管的一端插入所述防倒吸瓶内，所述第二导管的另一端插入所述尾气吸收瓶内，以使所述防倒吸瓶与所述尾气吸收瓶相连通。
14.可选的，所述腐蚀试样为金属片。
15.本发明提供的凝结腐蚀评价装置，包括加热件、密闭的蒸发容器及至少一个腐蚀试样组件，上盖的外侧壁可拆卸地密封安装在下盖的内壁上，下盖的外侧壁可拆卸地密封安装在蒸发容器的上方，腐蚀试样可拆卸地密封安装在第二开口端面上，便于更换腐蚀试样，位于空腔内的恒温冷却液覆盖在腐蚀试样的上端面上，方便了控制腐蚀试样的温度，将加热件位于蒸发容器下方，加热蒸发蒸发容器内的腐蚀液，以使腐蚀液蒸发后附着在下端面上，腐蚀试样结构简单，只需要具有背向设置的上端面和下端面即可实现上述安装，降低了腐蚀试样加工难度，且本发明提供的凝结腐蚀评价装置可同时安装多个腐蚀试样组件进行测试，提高了腐蚀试样的评价效率。
附图说明
16.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
17.图1为本发明一实施例的凝结腐蚀评价装置的结构示意图；
18.图2为本发明一实施例的腐蚀试样组件的剖面结构示意图。
19.附图标记说明：
20.1：加热件；2：蒸发容器；3：腐蚀试样组件；4：第一密封圈；5：第二密封圈；6：冷却管；7：防倒吸瓶；8：第一导管；9：尾气吸收瓶；10：第二导管；
21.21：密封盖；22：导流孔；
22.31：上盖；32：下盖；33：腐蚀试样；34：上端面；35:下端面；36：第一开口端面；37：第
二开口端面；38：空腔；39：密封槽；40：第一通孔；41：第二通孔。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本发明进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
24.如图1和图2所示，本发明提供的凝结腐蚀评价装置，包括加热件1、密闭的蒸发容器2及至少一个腐蚀试样组件3，其中：加热件1位于蒸发容器2下方，用于加热蒸发蒸发容器2内的腐蚀液；腐蚀试样组件3包括上盖31、下盖32及腐蚀试样33，腐蚀试样33包括背向设置的上端面34和下端面35，下盖32包括背向设置的第一开口端面36和第二开口端面37，腐蚀试样33可拆卸地密封安装在第二开口端面37上；当上盖31从第一开口端面36延伸进下盖32内后，上盖31的外侧壁可拆卸地密封安装在下盖32的内壁上；上盖31内设置有空腔38，用于容纳恒温冷却液，且恒温冷却液覆盖在上端面34上；下盖32的外侧壁可拆卸地密封安装在蒸发容器2的上方，且下端面35与蒸发容器2的内腔相连通，以使腐蚀液蒸发后附着在下端面35上。需要说明的是，腐蚀液可以为稀盐酸、氢硫酸、稀盐酸和氢硫酸的混合溶液等酸性溶液。
25.本发明提供的凝结腐蚀评价装置，包括加热件1、密闭的蒸发容器2及至少一个腐蚀试样组件3，上盖31的外侧壁可拆卸地密封安装在下盖32的内壁上，下盖32的外侧壁可拆卸地密封安装在蒸发容器2的上方，腐蚀试样33可拆卸地密封安装在第二开口端面37上，便于更换腐蚀试样33，位于空腔38内的恒温冷却液覆盖在腐蚀试样33的上端面34上，方便了控制腐蚀试样33的温度，将加热件1位于蒸发容器2下方，加热蒸发蒸发容器2内的腐蚀液，以使腐蚀液蒸发后附着在下端面35上，腐蚀试样33结构简单，只需要具有背向设置的上端面34和下端面35即可实现上述安装，降低了腐蚀试样33加工难度，且本发明提供的凝结腐蚀评价装置可同时安装多个腐蚀试样组件3进行测试，提高了腐蚀试样33的评价效率。
26.如图2所示，凝结腐蚀评价装置还包括第一密封圈4和第二密封圈5，上盖31的底面通过第一密封圈4密封抵接在上端面34上；第二开口端面37上设置有密封槽39，第二密封圈5安装在密封槽39内，下端面35通过第二密封圈5密封抵接在第二开口端面37上。具体地，第一密封圈4和第二密封圈5均可以为耐腐蚀的o型密封圈，比如氟橡胶密封圈。本实施例中，通过第一密封圈4和第二密封圈5实现上盖31与下盖32之间的可拆卸密封以及腐蚀试样33的拆卸更换，方便了凝结腐蚀评价装置的维修方便性，且密封圈的价格便宜且方便采购，降低了凝结腐蚀评价装置的生产成本。
27.如图2所示，上盖31上开设有第一通孔40和第二通孔41，恒温冷却液通过第一通孔40进入空腔38内，恒温冷却液通过第二通孔41排出空腔38外。需要说明的是，可以将两根导管分别通过第一通孔40与第二通孔41相连接，从而实现恒温冷却液在空腔38内的循环。具体地，与第一通孔40相连接的导管长度较长，接近腐蚀试样33的上端面34，方便促进腐蚀试样33表面恒温冷却液的流动，与第二通孔41相连接的导管较短，方便了恒温冷却液的排出；另外，上述恒温冷却液可以通过冷却液恒温循环设备，比如液压系统实现，且上述温度还可以通过液压系统进行更改设置成需要的不同的温度从而进行不同温度下的测试对比。本实施例提高了恒温冷却液的有效流通性，进一步地保证了恒温冷却液的温度维持在恒定的温
度，降低了凝结腐蚀评价装置的操作方便性。
28.如图1所示，蒸发容器2包括密封盖21，密封盖21可拆卸地密封安装在蒸发容器2的上方，密封盖21上开设有至少一个安装孔，安装孔与蒸发容器2的内腔相连通，下盖32的外侧壁可拆卸地密封安装在安装孔内。需要说明的是，上述安装孔可以为多个，多个安装孔与腐蚀试样组件3一一对应配合安装。本实施例中，一方面，可通过密封盖21就可以实现腐蚀试样组件3从蒸发容器2上的拆卸或更换；另一方面，蒸发容器2需要维修或更换时，也只需通过更换密封盖21即可，方便了凝结腐蚀评价装置的操作方便性。
29.本实施例中，具体地，上盖31的外侧壁螺纹安装在下盖32的内壁上；下盖32的外侧壁螺纹安装在安装孔内，螺纹连接操作方便，降低了凝结腐蚀评价装置的生产难度并提高了操作方便性。
30.如图1所示，凝结腐蚀评价装置还包括冷凝管6，密封盖21上还开设有导流孔22，导流孔22与蒸发容器2的内腔相连通，冷凝管6安装在导流孔22上，以使冷凝管6与蒸发容器的内腔相连通。本实施例中，腐蚀性溶液蒸发，部分液体变为汽态，腐蚀试样33组件3经恒温冷却液冷却，汽态腐蚀物凝结覆盖在腐蚀试样33的下端面35，进而对腐蚀试样33进行腐蚀，提高了凝结腐蚀评价装置的腐蚀效果。
31.如图1所示，凝结腐蚀评价装置还包括防倒吸瓶7和第一导管8，第一导管8的一端插入冷凝管6，第一导管8的另一端插入防倒吸瓶7内，以使蒸汽通过第一导流管进入防倒吸瓶7内。本实施例中，防倒吸瓶7能够有效地避免腐蚀气体倒回到冷凝管6中，提高了凝结腐蚀评价装置的安全性和环保性。
32.如图1所示，凝结腐蚀评价装置还包括尾气吸收瓶9和第二导管10，第二导管10的一端插入防倒吸瓶7内，第二导管10的另一端插入尾气吸收瓶9内，以使防倒吸瓶7与尾气吸收瓶9相连通。本实施例中，尾气吸收瓶9内装有碱性溶液(例如koh溶液、naoh溶液等)，用于吸收含酸性腐蚀气体，防止污染环境，提高了凝结腐蚀评价装置的环保性。
33.本实施例中，腐蚀试样33为金属片。具体地，可以为金属圆片。上述金属片加工方便，降低了凝结腐蚀评价装置的生产成本，提高了凝结腐蚀评价装置的操作及更换方便性。
34.本发明提供的一实施例，腐蚀试样有腐蚀试样a(304不锈钢金属片)和腐蚀试样b(表面强化的304不锈钢金属片)各一个，尺寸约为蒸发室中加入稀盐酸溶液(质量分数5％)，通入腐蚀试样密封组合件空腔内的循环冷却液温度为45℃，腐蚀6h后，304不锈钢金属片点蚀坑深度为27μm，而表面强化的304不锈钢金属片点蚀坑深度为3μm，这表明该装置能够迅速评价不锈钢304以及表面强化的304材料的耐腐蚀能力，实现设备材质的快速筛选。
35.本发明提供的另一实施例，腐蚀试样有腐蚀试样a(316l不锈钢金属片)和腐蚀试样b(表面强化的316l不锈钢金属片)各一个，尺寸约为蒸发室中加入稀盐酸溶液(质量分数5％)，通入腐蚀试样密封组合件空腔内的循环冷却液温度为45℃，腐蚀21h后，316l不锈钢金属片表面存在点蚀坑，点蚀坑深度为17μm，而表面强化的316l不锈钢金属片表面未见点蚀坑，这表明该装置能够迅速评价不锈钢316l以及表面强化的316l材料的耐腐蚀能力，实现设备材质的快速筛选。
36.本发明提供的凝结腐蚀评价装置，包括加热件1、密闭的蒸发容器2及至少一个腐蚀试样组件3，上盖31的外侧壁可拆卸地密封安装在下盖32的内壁上，下盖32的外侧壁可拆
卸地密封安装在蒸发容器2的上方，腐蚀试样33可拆卸地密封安装在第二开口端面37上，便于更换腐蚀试样33，位于空腔38内的恒温冷却液覆盖在腐蚀试样33的上端面34上，方便了控制腐蚀试样33的温度，将加热件1位于蒸发容器2下方，加热蒸发蒸发容器2内的腐蚀液，以使腐蚀液蒸发后附着在下端面35上，腐蚀试样33结构简单，只需要具有背向设置的上端面34和下端面35即可实现上述安装，降低了腐蚀试样33加工难度，且本发明提供的凝结腐蚀评价装置可同时安装多个腐蚀试样组件3进行测试，提高了腐蚀试样33的评价效率。
37.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。