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PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法

摘要

本发明提供了一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法,涉及水工结构耐久性试验技术领域,本发明提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置包括容器、导体和电源,其中:容器用于容纳腐蚀溶液,且容器上具有开孔,开孔用于实现腐蚀溶液与PCCP管上预应力钢丝的接触;导体沉浸于腐蚀溶液内;电源的正极与导体连接,电源的负极与PCCP管上的预应力钢丝连接,或者电源的正极与所述PCCP管上的预应力钢丝连接,所述电源的负极与所述导体连接。本发明提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置使用时预应力钢丝断裂过程快,且实验过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反映断丝时刻的管壁结构声发射特征。

著录项

  • 公开/公告号CN109187325A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2019-01-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国水利水电科学研究院;

    申请/专利号CN201811218654.6

  • 申请日2018-10-18

  • 分类号

  • 代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人吴莎

  • 地址 100000 北京市海淀区车公庄西路20号

  • 入库时间 2024-02-19 07:45:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-07-28

    授权

    授权

  • 2019-02-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01N17/00 申请日:20181018

    实质审查的生效

  • 2019-01-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及水工结构耐久性试验技术领域,尤其是涉及一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法。

背景技术

PCCP管全称预应力钢筒混凝土管,主要用于长距离压力输水工程。管道内径1.0-4.0m。管壁结构包括管芯混凝土、钢筒、预应力钢丝和砂浆保护层。其中钢筒主要起防渗作用,管芯混凝土起到支撑管壁刚度的作用,预应力钢丝和管芯混凝土是主要受力结构,砂浆保护层用于保护预应力钢丝不受腐蚀。

PCCP管长期运行状态下受到地下水的腐蚀作用,管壁中的预应力钢丝会发生断裂,从而引发管芯混凝土开裂,进而诱发爆管事故,威胁供水安全和公共安全。

目前,为了研究适用于PCCP断丝监测的方法,常需要在模型实验条件下,模拟PCCP的断丝过程,通过光纤传感器监测断丝引起的振动信号。由于PCCP管断丝的实际过程非常缓慢,常规的加速模拟断丝方法包括:1、人工应用机械设备切断钢丝;2、在管壁上开孔,并连接支管,通过控制支管上的阀门来模拟断丝及泄漏的影响;3、通过敲击管壁,模拟断丝形成的声发射信号。但上述技术方案存在以下问题:上述模拟断丝的前两种方法由于引入了人工操作引起的噪音信号,因而难以准确表达PCCP管的自然断丝信号,后一种方法则不能正确反映断丝时刻的管壁结构特征,给PCCP断丝监测的模型试验带来了巨大困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法,使用时预应力钢丝断裂过程快,且实验过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反应断丝时刻的管壁结构特征。另外提供一种使用上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法。

第一方面,本发明提供一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置,包括容器、导体和电源,其中:

所述容器用于容纳腐蚀溶液,且所述容器上具有开孔,所述开孔用于实现所述腐蚀溶液与PCCP管上预应力钢丝的接触;

所述导体沉浸于所述腐蚀溶液内;

所述电源的正极与所述导体连接,所述电源的负极与所述PCCP管上的预应力钢丝连接,或者所述电源的正极与所述PCCP管上的预应力钢丝连接,所述电源的负极与所述导体连接。

进一步地,所述容器内设有用于支撑所述导体的支撑件。

进一步地,还包括用于向所述腐蚀溶液内补入含氧气体的补气装置。

进一步地,所述补气装置包括泵体和输气管,所述输气管的一端与所述泵体连接,所述输气管的另一端伸入所述容器。

进一步地,还包括用于堵住所述PCCP管两端的堵头组件,所述堵头组件与所述PCCP管之间形成用于容纳水的空间。

第二方面,本发明还提供一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,采用了上述方案所述的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置,包括:

剥除PCCP管部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝;

将所述电源的正极与所述导体连接,所述电源的负极与所述预应力钢丝连接,或者将所述电源的正极与所述预应力钢丝连接,所述电源的负极与所述导体连接;

将所述预应力钢丝浸入腐蚀溶液。

进一步地,当所述电源的正极与所述导体连接,所述电源的负极与所述预应力钢丝连接,并将所述预应力钢丝浸入腐蚀溶液时,还包括:

向所述腐蚀溶液内补入含氢气体。

进一步地,当所述电源的正极与所述预应力钢丝连接,所述电源的负极与所述导体连接时,还包括:

向所述腐蚀溶液内补入含氧气体。

进一步地,还包括:

向所述PCCP管内充水;

堵住所述PCCP管的两端。

进一步地,向所述PCCP管周边覆盖土体。

本发明提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法能产生如下有益效果:

上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置中电源的正、负极分别与导体和PCCP管上的预应力钢丝一一连接。即在使用上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置时,可以将电源的正、负极分别与导体和PCCP管上的预应力钢丝连接,并通过容器上的开孔将预应力钢丝浸入腐蚀溶液中,以模拟预应力钢丝氢脆型的加速腐蚀断裂过程;也可以将电源的正、负极分别与PCCP管上的预应力钢丝和导体连接,并通过容器上的开孔将预应力钢丝浸入腐蚀溶液中,以模拟预应力钢丝阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程。

相对于现有技术来说,本发明第一方面提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置容器中的腐蚀溶液能够加快预应力钢丝的腐蚀,同时电源能够与PCCP管上的预应力钢丝和导体连接,进一步加快了预应力钢丝的断裂过程,且实验过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反映断丝时刻的管壁结构声发射特征,有利于PCCP断丝监测模型试验的顺利进行。

相对于现有技术来说,本发明第二方面提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法操作简单,成本低,检测过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反映断丝时刻的管壁结构声发射特征,实验结果更加的真实。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置的结构示意图;

图2为本发明实施例一提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;

图3为本发明实施例二提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;

图4为本发明实施例三提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;

图5为本发明实施例四提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;

图6为本发明实施例五提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;

图7为本发明实施例六提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图。

图标:1-容器;11-腐蚀溶液;2-导体;3-电源;4-PCCP管;41-预应力钢丝;5-支撑件;6-补气装置;61-泵体;62-输气管;7-堵头组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

图1为本发明实施例提供的PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置的结构示意图;图2为本发明实施例一提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;图3为本发明实施例二提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;图4为本发明实施例三提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;图5为本发明实施例四提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;图6为本发明实施例五提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图;图7为本发明实施例六提供的一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法的流程示意图。

本实施例的目的在于提供一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置,如图1和图2所示,包括容器1、导体2和电源3,其中:

容器1用于容纳腐蚀溶液11,且容器1上具有开孔,开孔用于实现腐蚀溶液11与PCCP管4上预应力钢丝41的接触;

导体2沉浸于腐蚀溶液11内;

电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与PCCP管4上的预应力钢丝41连接,或者电源3的正极与PCCP管4上的预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接。

上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置中电源的正、负极分别与导体和PCCP管上的预应力钢丝一一连接。即在使用上述PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置时,可以将电源3的正、负极分别与导体2和PCCP管4上的预应力钢丝41连接,并通过容器1上的开孔将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11中,以模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程;也可以将电源3的正、负极分别与PCCP管4上的预应力钢丝41和导体2连接,并通过容器1上的开孔将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11中,以模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程。

相对于现有技术来说,本发明第一方面的实施例提供的PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置容器1中的腐蚀溶液11能够加快预应力钢丝41的腐蚀,同时电源3能够与PCCP管4上的预应力钢丝41和导体2连接,进一步加快了预应力钢丝41的断裂过程,且实验过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反映断丝时刻的管壁结构声发射特征,有利于PCCP断丝监测模型试验的顺利进行。

其中,腐蚀溶液11可以为硫酸、盐酸、硝酸等腐蚀溶液11。

在使用时,如图1所示,容器1可以采用管道的形式倒扣在PCCP管4上,也可以采用桶状结构,使得PCCP管4可以放置其上,也就是说容器1的形式可以采用多种多样的,在此不再一一赘述。

在一些实施例中,如图1所示,为了方便导体2的设置,容器1内设有用于支撑导体2的支撑件5。支撑件5可以为混凝土块,也可以为其他耐腐蚀材料制成的支架。

在至少一个实施例中,导体2为不锈钢板。导体2也可以为其他具有较好抗腐蚀性的导电材料,例如导电陶瓷。

在一些实施例中,如图1所示,为了能够更好的模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,上述PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置还包括用于向腐蚀溶液11内补入含氧气体的补气装置6。补气装置6能够为腐蚀溶液11中提供充足的氧气,加快预应力钢丝41的断裂。

其中,含氧气体可以为空气、氧气,也可以为氧气与其他惰性气体的混合气。

需要说明的是,凡是能够向腐蚀溶液11内补入含氧气体的结构都可以是上述实施例所提及的补气装置6,例如空气泵、氧气泵等等。

如图1所示,补气装置6包括泵体61和输气管62,输气管62的一端与泵体61连接,输气管62的另一端伸入容器1。泵体61可以直接与外界空气连通,输气管62将空气源源不断的补入腐蚀溶液11内。为了使得输气管62的结构更加稳定,输气管可以与支撑件5连接。

在一些实施例中,上述PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置还包括用于堵住PCCP管4两端的堵头组件7,堵头组件7与PCCP管4之间形成用于容纳水的空间。在实验前,可以向PCCP管4内充水、加压,与此同时,使用堵头组件7堵住PCCP管4的两端,充分模拟PCCP管4的使用状态。

其中,堵头组件7可以包括左堵头和右堵头,左堵头和右堵头也可以采用一体式结构。

在上述实施例的基础上,如图1所示,实验前,也可以在PCCP管4的周边覆盖土体,更好的模拟PCCP管4的真实使用状态。

本发明第二方面的实施例提供了一种PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,采用了上述第一方面任一项实施例中的PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

和/或,步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11。

相对于现有技术来说,本实施例提供的PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法操作简单,成本低,检测过程中不存在人工引入的噪音信号,能够正确的反映断丝时刻的管壁结构声发射特征,实验结果更加的真实。

在一些实施例中,模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂的过程中,即电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液时,为了加快预应力钢丝41的断裂,上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法还包括步骤S104,向所述腐蚀溶液内补入含氢气体,以为腐蚀溶液11中提供充足的氢气,加快预应力钢丝41的断裂。

其中,含氢气体可以为氢气,也可以为氢气与其他惰性气体的混合气,例如含氢气体为氢气与氦气的混合气,氢气占比60%-80%,具体氢气占比可以为60%、70%、80%。

在一些实施例中,模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程中,即电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接时,为了加快预应力钢丝41的断裂,上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法还包括步骤S105,向腐蚀溶液11内补入含氧气体,以为腐蚀溶液11中提供充足的氧气,加快预应力钢丝41的断裂。

其中,含氧气体可以为空气、氧气,也可以为氧气与其他惰性气体的混合气。

在一些实施例中,为了充分模拟PCCP管4的使用状态,上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法还包括:

步骤S106,向PCCP管4内充水;

步骤S107,堵住PCCP管4的两端。

上述步骤能够模拟PCCP管4的使用环境,并且能够保证使用环境的稳定性。

在一些实施例中,为了更好的模拟PCCP管4的使用状态,上述PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法还包括:

步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体。

需要说明的是,上述步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105、步骤S106、步骤S107、步骤S108,并不限定上述PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法按照步骤的数字排序依次进行,技术允许的情况下,上述PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法中的各个步骤可以以任意顺序组合。即根据本发明的权利要求组合出的技术方法均在本发明的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本发明进行进一步地描述。

实施例一:

如图2所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11。

具体操作过程如下:

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据。

实施例二:

如图3所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11。

具体操作过程如下:

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据。

实施例三:

如图4所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11。

具体操作过程如下:

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据;随后可以取出腐蚀溶液11中的PCCP管4,进行步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据。

实施例四:

如图5所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S106,向PCCP管4内充水;

步骤S107,堵住PCCP管4的两端;

步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体。

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据;随后可以取出腐蚀溶液11中的PCCP管4,进行步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据;随后,进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中水可以为高压水,与此同时进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端;最后进行步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体,充分模拟PCCP管4的使用环境。

在本实施例四中,需要说明的是,可以先进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端,并留有一个注水口和排气口,随后进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中可以对水进行加压,保证PCCP管4内具有一定压力的水溶液,注水完毕后,封死注水口和排气口。

实施例五:

如图6所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S106,向PCCP管4内充水;

步骤S107,堵住PCCP管4的两端;

步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11。

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中水可以为高压水,与此同时进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端;随后进行步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体,充分模拟PCCP管4的使用环境;随后,进行步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据;随后可以取出腐蚀溶液11中的PCCP管4,进行步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11,以模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据。

在本实施例五中,需要说明的是,可以先进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端,并留有一个注水口和排气口,随后进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中可以对水进行加压,保证PCCP管4内具有一定压力的水溶液,注水完毕后,封死注水口和排气口。

实施例六:

如图7所示,根据本发明提供的一种PCCP管4腐蚀断裂过程的加速模拟实验方法,包括:

步骤S101,剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41;

步骤S106,向PCCP管4内充水;

步骤S107,堵住PCCP管4的两端;

步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体;

步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S104,向腐蚀溶液11内补入含氢气体;

步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;

步骤S105,向腐蚀溶液11内补入含氧气体。

在步骤S101剥除PCCP管4部分砂浆保护层,暴露出预应力钢丝41中,可以将PCCP管4放置于特定的边界支承条件下,剥除PCCP管4局部特定部位的砂浆保护层;随后,进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中水可以为高压水,与此同时进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端;随后进行步骤S108,向PCCP管4周边覆盖土体,充分模拟PCCP管4的使用环境;随后,进行步骤S102,将电源3的正极与导体2连接,电源3的负极与预应力钢丝41连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;随后进行步骤S104,向腐蚀溶液11内补入含氢气体,以更快速模拟预应力钢丝41氢脆型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据;随后,进行步骤S103,将电源3的正极与预应力钢丝41连接,电源3的负极与导体2连接,并将预应力钢丝41浸入腐蚀溶液11;最后进行步骤S105,向腐蚀溶液11内补入含氧气体,以更快速的模拟预应力钢丝41阳极溶解型的加速腐蚀断裂过程,记录实验数据。

在本实施例六中,需要说明的是,可以先进行步骤S107,堵住PCCP管4的两端,并留有一个注水口和排气口,随后进行步骤S106,向PCCP管4内充水,在此步骤中可以对水进行加压,保证PCCP管4内具有一定压力的水溶液,注水完毕后,封死注水口和排气口。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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。

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