[实用新型]一种深海现场腐蚀电化学测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋工程技术领域，具体地说是一种深海现场腐蚀电化学测试装置。

背景技术

海洋环境是一种苛刻的腐蚀环境，港口设施、石油平台、海底管线、海洋船舶、深潜器等金属结构物在设计和使用过程中都必须仔细考虑海洋环境带来的腐蚀问题。为了掌握各种材料在海洋环境中的腐蚀行为与规律，为固定或移动式海洋钢结构的设计、选材、防护以及新材料的开发提供基础和依据，必须进行实海环境的腐蚀试验，积累各种材料在实际使用环境中的腐蚀数据。目前，表层海水中的腐蚀试验国内外均已建立有标准的试验方法和技术，对金属材料在表层海水中的腐蚀行为与规律也已有了较深入的了解，积累了大量宝贵的基础数据。然而，由于深海环境的复杂性，当前世界范围内的材料深海腐蚀试验开展的还很少，我国的深海腐蚀数据则基本为空白。

美国、前苏联、日本、荷兰、印度等发达国家，早在20世纪60年代就开始了材料的深海环境腐蚀试验。例如，1988～1989年美国深海咨询服务公司受ARCO Oil&Gas公司委托设计深水暴露腐蚀试验装置，并负责进行制造和投放；1990年，美国深海咨询服务公司受Chevron公司委托设计深水暴露腐蚀试验装置，并负责进行制造和投放。这些试验的目的是研究深海中石油设施的腐蚀性能，试验方法多局限为深海暴露条件下的失重腐蚀测试。深海暴露失重试验操作复杂、耗时、危险，耗资巨大，设备故障率高、回收率低，一旦出现问题，直接损失将达到上百万美元，而损失的时间和工作量将无法估量；但是，其主要问题还在于失重法仅能提供宏观的平均数据，而不能提供界面微观作用的机理信息，且难以做到快速、原位和实时测量。据印度报道，经过174天的深海暴露，仅得到5种铁合金4个水深的腐蚀深度数据及相应的环境因素数据。

作为失重试验配套研究手段的深海模拟加速试验，可对各类材料、零部件和小型构件进行快速、方便的深海模拟加速试验，研究材料在模拟条件下的腐蚀规律和机理，与自然环境试验相互补充。例如，芬兰Cormet公司制造的深水腐蚀试验装置，利用流动循环系统控制海水的物理化学参数，在压力和各种水质条件下进行材料的腐蚀试验，并测试和标定各种传感器。但是，即使是这样，深海模拟加速试验仍然是非常困难、危险和昂贵的。而在表层海水的材料腐蚀试验研究中取得很大成功的电化学测试方法，它不但可以提供丰富的界面微观作用的信息，并且其快速、原位、实时测量的优点也是深海暴露失重试验和深海模拟加速试验等方法难以做到的，因而它应成为研究材料深海腐蚀行为、机制及其保护方法的主要手段。不过，目前电化学测试方法大多只能在室内常压和模拟深海水质的条件下应用，在高静水压条件下的电化学测试尚存在一定困难，并且在维持电解池内高静水压的同时也难以准确测量和控制各种对腐蚀过程有影响的海水水质条件。由于深海环境具有其独特的环境腐蚀特性，即使可以在室内完全模拟出实际环境，实验室中得到的数据结果仍需要在实海环境下进行验证。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种深海现场腐蚀电化学测试装置。该测试装置可在100～1000米水深以内海面下进行原位、实时、快速的检测作业，以获取主要海洋工程材料在深海环境中的极化曲线、电化学阻抗谱及相应的反应动力学参数。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

测试装置包括耐压水密电子舱，位于所述耐压水密电子舱内的腐蚀电化学测试系统，集成在所述耐压水密电子舱一端外部的插接件式电极系统，多孔屏蔽罩；腐蚀电化学测试系统与所述插接件式电极系统通过导线连接，所述多孔屏蔽罩安装在耐压水密电子舱的一端、将插接件式电极系统罩在里面。