[发明专利]可模拟受力状态下的焊缝腐蚀监测装置及其监测方法

说明书

本发明涉及一种可模拟受力状态下的焊缝腐蚀监测装置及其监测方法，装置包括：四点弯曲加力装置、零电阻电流计、电化学工作站、焊缝电阻‑多电极腐蚀传感器、参比电极、辅助电极、微欧计和信号采集控制系统；焊缝电阻‑多电极腐蚀传感器包括腐蚀元件及参比元件；腐蚀元件配接继电器开关，通过零电阻电流计偶接；电极元件连接于微欧计；四点弯曲加力装置通过调节长条电极试片的挠度改变其应力大小；信号采集控制系统采集保存零电阻电流计和微欧计测量的数据，控制继电器开关动作。本发明能够全面、准确监测管道焊缝区域的腐蚀情况，实现测量焊缝区总腐蚀深度与腐蚀速率，测量电化学腐蚀速率，监测焊缝不同区域阴阳极电流，模拟焊缝节点的受力工况。

技术领域

本发明涉及一种可用于焊缝局部腐蚀监测的装置，具体地说，是一种可模拟受力状态下的焊缝腐蚀监测装置及其监测方法。

背景技术

焊缝腐蚀问题普遍存在于船舶、海洋工程平台、油气输送管线、海水淡化系统中。焊接结构主要分为母材区、焊缝区和热影响区。焊接结构复杂，不同区域化学成分和组织结构不同，结构内部容易产生残余应力，焊接结构往往又是应力集中的区域。这些原因都容易导致焊接结构的腐蚀加剧。

中国专利文献CN106066353A公开了一种柔性阵列参比电极及应用其原位研究金属焊缝腐蚀的方法，所述柔性阵列电极由柔性衬底、布置在柔性衬底表面的阵列电极及封装在柔性衬底中并与所述阵列电极连接的引线组成，所述阵列电极由Ag/AgCl微电极阵列而成，可同时获得金属表面不同微区的表面电位，采用具有模量小，可弯曲变形的柔性衬底可实现原位实现金属焊件不规则复杂表面腐蚀电位的实时监测。该测量方法以柔性阵列电极本身作为参比电极，可原位、无损、方便、灵敏地检测金属焊接样品表面焊缝区、热影响区和母材区的腐蚀电位，进而考察金属焊接件表面不同位置腐蚀的产生、发展及消亡过程，比较不同焊接方式在不同环境中的耐蚀性，实现对服役中金属焊缝腐蚀状态进行现场实时监测，特别适用于对汽车、船舶、工程机械和航空航天等金属焊接件的服役安全性进行长期跟踪监测。

中国专利文献CN102305761A公开了一套规模较大的以试验环道为主的多功能腐蚀仿真试验架，用于模拟含H2S、CO2和Cl-的高酸性天然气在管输条件下对管道母材和焊缝的腐蚀状况，同时提供一种模拟试验的方法。该文献披露了一种能用于多种不同管径/材质/钢级/壁厚的管道母体或焊缝腐蚀试验，且将酸性介质作用下测试管段母材和焊缝的耐蚀性、SSC、HIC、冲蚀、缓蚀剂效果、焊接工艺评价、腐蚀监测方法比较及管道内防腐工艺优选等试验功能集于一体，确保选材合理、焊接质量安全，掌握相应腐蚀环境对焊缝和母材的腐蚀情况。

然而，焊缝结构通常都是整个结构物中应力集中区，因而必然会承受外界载荷，目前在应力作用下进行焊缝不同区域腐蚀问题研究的装置和方法还较少。所以，在更真实、含应力情况下进行准确的焊缝局部腐蚀监测方案的设计变得十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可模拟受力状态下的焊缝腐蚀监测装置及其监测方法，通过所述装置可以准确、全面监测焊缝三个区域局部腐蚀情况，实施所述方法可以保证装置的作业动作按序进行。