飞溅区腐蚀防护涂层评估用装置及评估方法

摘要

飞溅区腐蚀防护涂层评估用装置及评估方法，装置包括用于存储盐水腐蚀液的试验槽，槽内设置有加热器和温度传感器，槽内靠近一侧的位置设有下端部与槽内底部形成铰连接的摆动板，槽外设有与摆动板的上端部连接的驱动机构，在试验槽靠近底部的位置设有与外设的输水管路连接的出液接口，输水管路的另一端延伸至试验槽的上方，且安装有喷头，在输水管路上安装有输水泵：评估方法的评估过程为：S1首先预制试验样品A和试验样品B；S2配置盐水腐蚀液；S3对试验样品A进行腐蚀试验；S4对试验样品A进行电阻测量；S5对试验样品B进行腐蚀试验和电阻测量；S6通过两试验样品的电阻差值，得出腐蚀防护涂层的电阻值。该评估用装置对海洋环境形成模拟，评估方法准确反应了防护涂层在具体应用环境下的防护效果。

说明书

技术领域

本发明属于油田检测技术领域，特别涉及一种飞溅区腐蚀防护涂层评估 用装置及评估方法。

背景技术

海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区 和海底泥土区五个腐蚀区带。钢结构在浪花飞溅区部位的腐蚀最为严重。一 旦在这个区域发生严重的局部腐蚀破坏，会使整座钢结构设施大大降低承载 力，缩短使用寿命，影响安全生产，提前报废。为解决钢结构腐蚀的问题， 有效的方式是在钢结构的表面涂覆腐蚀防护涂层，这样，选取一种适用的飞 溅区腐蚀防护涂层就至关重要。而目前的对腐蚀防护涂层进行评估的方法只 是在脱离具体应用环境下单纯地测量防护涂层的电阻，并没有将环境对涂层 的影响纳入考虑范围内，这样，就不能正确的评估出防护涂层在具体应用环 境下的防护效果。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种飞溅区腐蚀防护涂 层评估用装置及评估方法，该评估用装置结构简单、操作方便，能模拟海洋 环境，该评估方法能准确反应防护涂层在具体应用环境下的防护效果。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

飞溅区腐蚀防护涂层评估用装置，其特征在于：包括用于存储盐水腐蚀 液的试验槽，在试验槽内设置有对盐水腐蚀液进行加温的加热器和用于检测 盐水腐蚀液温度的温度传感器，在试验槽内靠近一侧的位置设置有摆动板， 摆动板的下端部与试验槽的内底部形成铰连接，在试验槽外部设有与摆动板 的上端部连接的驱动机构，在试验槽靠近底部的位置设置有出液接口，出液 接口与外设的输水管路连接，输水管路的另一端延伸至试验槽的上方，且在 输水管路的另一端安装有喷头，在输水管路上安装有输水泵。

优选的：所述驱动机构包括电机、主动轮、从动轮和连杆，所述主动轮 安装在电机的输出端，所述从动轮通过传动轴支撑在设置于试验槽外的轴支 架上，主动轮与从动轮通过传动带或传动链形成连接，连杆的一端通过铰接 轴与从动轮形成偏心转动连接，连杆的另一端通过铰接轴与摆动板的上端部 形成转动连接。

优选的：所述喷头采用摇臂式喷头。

飞溅区腐蚀防护涂层评估方法，其特征在于，评估方法采用上述评估用 装置，评估过程如下：

S1首先预制试验样品A和试验样品B，两实验样品的形状和大小均相 同，且两实验样品的选材与被保护的钢结构的材质相同，在试验样品A的底 面和侧面上涂覆腐蚀防护液，固化后形成被评估的腐蚀防护涂层，试验样品 B的底面和侧面不做涂层处理；

S2配置模拟海水状况的盐水腐蚀液：首先向试验槽内倒入NaCl含量为 3.5％的盐水，作为腐蚀液；然后开启加热器，对盐水进行加热，并通过温度 计观察盐水的温度，使腐蚀液的温度接近实际情况下的海水温度；

S3对试验样品A进行腐蚀试验：首先将试验样品A插入到试验槽中； 然后启动驱动机构，驱动机构带动摆动板绕底部的铰连接部位作小幅度往复 摆动，使试验槽中的盐水腐蚀液产生波浪，随后开启输水泵，盐水腐蚀液流 经输水管路，从喷头喷出，调整喷头的角度，使喷出的盐水腐蚀液喷淋到试 验样品A的侧面上，维持此状态一段时间，然后使驱动机构停止工作，且关 闭输水泵；

S4对试验样品A进行电阻测量：首先在试验样品A的顶部选取一检测 点，对检测点处进行打磨处理，直至露出内部金属材料；然后用兆欧表测量 试验样品A上检测点与试验样品A一侧一段距离外水面处之间的电阻值，该 电阻值用R1来表示，R1为水中电阻、腐蚀防护涂层电阻及样品电阻之和；

S5从实验槽中取出实验样品A，放入实验样品B，对试验样品B重复上 述S3和S4操作，得出针对试验样品B的电阻测量值，该电阻测量值用R2 来表示，R2为水中电阻和样品电阻之和，其中，在S4操作中，试验样品B 上检测点的选取位置与上述在试验样品A上检测点的选取位置要一致，且用 兆欧表测量时，水面上检测点距离实验样品B对应侧面的距离与上述水面上 检测点距离试验样品A对应侧面的距离保持一致；

S6根据上述针对试验样品A的电阻测量值R1和试验样品B的电阻测量 值R2，得出腐蚀防护涂层的电阻值R，R＝R1-R2，R表征腐蚀防护涂层的腐 蚀防护能力。

优选的：试验样品A和B可采用平板结构、圆柱体结构或棱柱结构。

本发明具有的优点和积极效果是：

本评估用装置通过存储在试验槽中的盐水腐蚀液来模拟海水，通过摆动 板与驱动机构的连接结构使盐水腐蚀液产生一种模拟海洋波浪的运动，通过 试验槽、输水管路、输水泵及喷头的连接结构，使从喷头喷出的盐水腐蚀液 喷淋到置于盐水腐蚀液中的试验样品的侧面上，用喷淋模拟飞溅的效果，这 样在试验槽内盐水腐蚀液的上方形成一种模拟海洋浪花飞溅区的环境，从而 通过本评估用装置对海洋环境形成模拟，本评估用装置还具有结构简单和操 作方便的优点。本评估方法采用本评估用装置，对涂覆有腐蚀防护涂层的试 验样品A和未涂覆腐蚀防护涂层的样品B分别进行腐蚀试验，然后分别测量 对应于两试验样品的电阻值，两电阻的差值准确反应了防护涂层在具体应用 环境下的防护效果。

附图说明

图1是本发明评估用装置的结构示意图。

图中：1、试验槽；2、加热器；3、温度传感器；4、摆动板；5、驱动机 构；5-1、电机；5-2、主动轮；5-3、从动轮；5-4、连杆；6、输水管路；7、 喷头；8、输水泵；1^，、试验样品A；2^，、试验样品B。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例， 并配合附图详细说明如下：

请参见图1：

飞溅区腐蚀防护涂层评估用装置，包括用于存储盐水腐蚀液的试验槽1， 在试验槽内设置有对盐水腐蚀液进行加温的加热器2和用于检测盐水腐蚀液 温度的温度传感器3，在试验槽内靠近一侧的位置设置有摆动板4，摆动板的 宽度略小于试验槽的宽度，摆动板的下端部与试验槽的内底部形成铰连接， 具体的，在试验槽的底部设置铰接座，摆动板的下端部通过铰接轴与铰接座 形成连接。在试验槽外部设有与摆动板的上端部连接的驱动机构5，通过驱 动机构的运行可带动摆动板绕铰接轴进行小幅度往复摆动。在试验槽靠近底 部的位置设置有出液接口1-1，出液接口与外设的输水管路6连接，输水管路 的另一端延伸至试验槽的上方，且在输水管路的另一端安装有喷头7，在输 水管路上安装有输水泵8。

上述结构中，与摆动板连接的驱动机构优选为：所述驱动机构包括电机 5-1、主动轮5-2、从动轮5-3和连杆5-4，所述主动轮安装在电机的输出端， 所述从动轮通过传动轴支撑在设置于试验槽外的轴支架上，其中轴支架在附 图中未示出，主动轮与从动轮通过传动带或传动链形成连接，连杆的一端通 过铰接轴与从动轮形成偏心转动连接，连杆的另一端通过铰接轴与摆动板的 上端部形成转动连接。本驱动机构采用了曲柄摆杆机构的工作原理，在从动 轮转动的过程中，通过连杆带动摆动板实现往复摆动。

上述结构中，所述喷头优选采用摇臂式喷头。摇臂式喷头可参看现有的 农田喷灌或草坪喷灌用摇臂式喷头结构。本评估装置采用摇臂式喷头的优点 是：摇臂式喷头可以通过喷射角度的周期性变化，完成对试验样品的间歇性 喷淋，更好地模拟浪花飞溅的效果。

飞溅区腐蚀防护涂层评估方法，该评估方法采用上述评估用装置，评估 过程如下：

S1首先预制试验样品A1^，和试验样品B2，，两实验样品的形状和大小均 相同，且两实验样品的选材与被保护的钢结构的材质相同，在试验样品A的 底面和侧面上涂覆腐蚀防护液，固化后形成被评估的腐蚀防护涂层，试验样 品B的底面和侧面不做涂层处理；

S2配置模拟海水状况的盐水腐蚀液：首先向试验槽内倒入NaCl含量为 3.5％的盐水，作为腐蚀液；然后开启加热器，对盐水进行加热，并通过温度 计观察盐水的温度，使腐蚀液的温度接近实际情况下的海水温度；

S3对试验样品A进行腐蚀试验：首先将试验样品A插入到试验槽中； 然后启动驱动机构，驱动机构带动摆动板绕底部的铰连接部位作小幅度往复 摆动，使试验槽中的盐水腐蚀液产生波浪，随后开启输水泵，盐水腐蚀液流 经输水管路，从喷头喷出，调整喷头的角度，使喷出的盐水腐蚀液喷淋到试 验样品A的侧面上，维持此状态一段时间，然后使驱动机构停止工作，且关 闭输水泵；

S4对试验样品A进行电阻测量：首先在试验样品A的顶部选取一检测 点，对检测点处进行打磨处理，直至露出内部金属材料；然后用兆欧表测量 试验样品A上检测点与试验样品A一侧一段距离外水面处之间的电阻值，一 般取5cm的距离即可，该电阻值用R1来表示，R1为水中电阻、腐蚀防护涂 层电阻及样品电阻之和；

S5从实验槽中取出实验样品A，放入实验样品B，对试验样品B重复上 述S3和S4操作，得出针对试验样品B的电阻测量值，该电阻测量值用R2 来表示，R2为水中电阻和样品电阻之和，其中，在S4操作中，试验样品B 上检测点的选取位置与上述在试验样品A上检测点的选取位置要一致，且用 兆欧表测量时，水面上检测点距离实验样品B对应侧面的距离与上述水面上 检测点距离试验样品A对应侧面的距离保持一致；

S6根据上述针对试验样品A的电阻测量值R1和试验样品B的电阻测量 值R2，得出腐蚀防护涂层的电阻值R，R＝R1-R2，R表征腐蚀防护涂层的腐 蚀防护能力。

上述飞溅区腐蚀防护涂层评估方法中采用的试验样品A和试验样品B可 采用平板结构、圆柱体结构或棱柱结构等。