一种用于热网循环水系统的不锈钢腐蚀电化学测量装置
技术领域
本实用新型属于现场环境条件下材料腐蚀电化学测量技术领域，具体涉及一种用于热网循环水系统的不锈钢腐蚀电化学测量装置。
背景技术
随着城市集中供热规模的不断扩大，供热系统中循环水温度也随之提高，目前部分供热公司的一次管网循环水温度已经从此前的95℃升高至 130℃，更高的循环水温度使得系统中不锈钢换热板面临更加恶劣的腐蚀环境。电化学测量技术可以快速地表征不锈钢的腐蚀行为和倾向，如果能够应用于热网循环水系统，对系统中不锈钢腐蚀情况的评估、指导热网循环水水质调整具有重要意义。但是在热网循环水系统中水压力达1Mpa，水温最高达130℃，常规的电化学腐蚀测量装置无法适用于该条件；热网系统中不锈钢的腐蚀类型为点蚀，材料点蚀倾向一般使用动电位循环极化的方式判断，该测试方法会对电极表面产生不可逆的破坏，因此测试电极不能重复使用；由于这些原因，目前针对于热网循环水系统中不锈钢腐蚀的现场电化学测量装置处于空白状态。
发明内容
为了解决上述现有技术存在难题，本实用新型的目的在于提供一种用于热网循环水系统的不锈钢腐蚀电化学测量的装置，该装置可靠且易于制作，能够在热网循环水高温高压的水环境中进行电化学测量；在动态循环水环境中隔离部分循环水进行静态电化学测量提高了测量稳定性；测量探头可以替换，能够满足不锈钢点蚀的电化学测量需求。
为了达到以上的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于热网循环水系统的材料腐蚀电化学测量装置，包括高压釜体 1，高压釜体外包裹保温材料2，高压釜体1与其上的高压釜盖4之间有垫片材料3，通过高压釜紧固螺栓5连接高压釜体1和高压釜盖4，高压釜体1底部设置有进水口7，高压釜盖4上设置有排水口6、压力表8和测量探头连接孔9。测量探头连接孔9上设置有密封测量探头连接孔9的探头盖板10，探头盖板10表面开有三个测量电极布置孔，三个测量电极布置孔内分别密封包覆用于传输电化学测试信号的第一铜导线11、第二铜导线12和第三铜导线13；不锈钢测试试片14通过锡焊15与第三铜导线13 焊接连接，连接处使用耐高温环氧密封胶16密封，不锈钢测试试片14的非测试面使用耐高温环氧树脂17进行包覆，制成不锈钢测试电极；铂片 18和铂丝19通过锡焊和耐高温环氧密封胶密封的方式分别与第一铜导线 11和第二铜导线12连接，制成铂片电极和铂丝电极，铂片电极和铂丝电极与不锈钢测试电极组成三电极测试体系。
所述探头盖板10呈圆柱形，其上半部分为六边形用于扳手紧固，下半部分有螺纹用于与高压釜盖4连接。探头盖板10的电极布置孔使用聚四氟乙烯密封，聚四氟乙烯中间包覆第一铜导线11、第二铜导线12和第三铜导线13，聚四氟乙烯从底部穿入探头盖板表面电极布置孔，两者紧密胀接，聚四氟乙烯与探头盖板上部连接处通过金属密封圈进一步密封。
铂丝19外罩有玻璃制成的鲁金毛细管20，鲁金毛细管20末端管口外径0.1mm，鲁金毛细管20末端管口距离不锈钢测量电极表面为0.02mm。
电化学测试装置通过旁路并联在热网循环水系统中，使用扳手安装不锈钢腐蚀电化学测量探头。装置进水控制阀21打开后，热网循环水进入测量装置，通过排气阀22排出系统中的空气，排水控制阀23打开后，热网循环水流回热网系统。在电化学测试容器注满水后，关闭进水控制阀21 和排水控制阀22，通过电化学工作站24进行电化学测试。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本实用新型装置测试容器整体采用耐压结构、密封采用耐高温密封胶且使用铂丝作为参比电极，能够在热网循环水高温高压环境中进行电化学测量；
(2)本实用新型装置测试容器设置有进水和排水阀门，能够在测试容器中静态隔离部分循环水，实现静态测量，减少了水流对电化学信号的扰动，提高了测试结果稳定性。容器外部包裹有保温材料能够保证测试过程中水温接近循环水温度；
(3)不锈钢测试电极易于替换，解决了点蚀电化学测量具有破坏性，不易在现场实施的难题。
附图说明
图1为本实用新型电化学测量容器示意图。
图2a为不锈钢腐蚀电化学测量探头主视图。
图2b为不锈钢腐蚀电化学测量探头俯视图。
图3为本实用新型电化学测量装置与热网系统连接管路示意图。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1和图2a所示，本实用新型一种应用于热网循环水系统的材料腐蚀电化学测量装置，如图1所示，包括高压釜体1，高压釜体外包裹保温材料2，高压釜体1与其上的高压釜盖4之间有垫片材料3，通过高压釜紧固螺栓5连接高压釜体1和高压釜盖4，高压釜体1底部设置有进水口7，高压釜盖4上设置有排水口6、压力表8和测量探头连接孔9。测量探头连接孔9上设置有密封测量探头连接孔9的探头盖板10，探头盖板 10表面开有三个测量电极布置孔，三个测量电极布置孔内分别密封包覆用于传输电化学测试信号的第一铜导线11、第二铜导线12和第三铜导线13；不锈钢测试试片14通过锡焊15与第三铜导线13焊接连接，连接处使用耐高温环氧密封胶16密封，不锈钢测试试片14的非测试面使用耐高温环氧树脂17进行包覆，制成不锈钢测试电极；铂片18和铂丝19通过锡焊和耐高温环氧密封胶密封的方式分别与第一铜导线11和第二铜导线12连接，制成铂片电极和铂丝电极，铂片电极和铂丝电极与不锈钢测试电极组成三电极测试体系。
如图2a和图2b所示，作为本实用新型的优选实施方式，所述探头盖板10呈圆柱形，其上半部分为六边形用于扳手紧固，下半部分有螺纹用于与高压釜盖4连接。探头盖板10的电极布置孔使用聚四氟乙烯密封，聚四氟乙烯中间包覆第一铜导线11、第二铜导线12和第三铜导线13，聚四氟乙烯从底部穿入探头盖板表面电极布置孔，两者紧密胀接，聚四氟乙烯与探头盖板上部连接处通过金属密封圈进一步密封。
作为本实用新型的优选实施方式，铂丝19外罩有玻璃制成的鲁金毛细管20，鲁金毛细管20末端管口外径0.1mm，鲁金毛细管20末端管口距离不锈钢测量电极表面为0.02mm。
如图3所示，电化学测试装置通过旁路并联在热网循环水系统中，使用扳手安装不锈钢腐蚀电化学测量探头。装置进水控制阀21打开后，热网循环水进入测量装置，通过排气阀22排出系统中的空气，排水控制阀23打开后，热网循环水流回热网系统。在电化学测试容器注满水后，关闭进水控制阀21和排水控制阀22，通过电化学工作站24进行电化学测试。
在测量不锈钢点蚀倾向时，使用不锈钢测量探头进行动电位循环极化测试，评判不锈钢在该环境中的点蚀倾向性。由于动电位循环极化测试对于电极表面有不可逆的损伤，每次进行不锈钢点蚀倾向性评判前都需要更换新的不锈钢测试电极。
