[实用新型]一种混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置

说明书

技术领域

本实用新型属于模拟管道装置技术领域，主要涉及一种混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置。

背景技术

市政排水管网是重要的城市基础设施，对城市的发展建设，人民生活水平的提高，以及生态环境的维护意义重大。管网腐蚀严重影响着城市输水安全，一方面由于腐蚀产物的释放而影响输送水质，另一方面腐蚀产物在管壁的累积会造成输水能力的下降、能耗的增加甚至引发爆管、污染环境。重力自流混凝土管(非满流)作为一种典型的排水管道，在污水、污泥及气态硫化氢的作用下腐蚀问题极为严重。其中，在高湿度、高硫化氢浓度的腐蚀性气体作用下，混凝土重力管内管道顶部及污水界面处最易发生腐蚀，造成原有水化硅酸钙和氢氧化钙转变为钙矾石和石膏两种主要腐蚀产物，结构疏松，机械强度低，极易产生破损、地面塌陷、污水泄漏等事故，造成严重的环境污染。然而，国内外关于混凝土污水管道腐蚀的研究大多局限于对现役管道内壁腐蚀产物进行定性取样分析，取样困难、不确定性大。现有研究难以实现实验室条件下可控的腐蚀试验，以同时模拟实际污水管道中管顶及污水界面处的腐蚀情况，进而定量表征腐蚀现象、深入理解腐蚀机理、全面探索防腐措施。因此，寻找一种行之有效的混凝土污水管道模拟装置、解析混凝土管的腐蚀行为迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置，打破传统混凝土污水管道腐蚀研究的局限性，同时模拟实际污水及气态硫化氢环境下管道顶部及污水界面处混凝土的腐蚀，定量分析混凝土厚度变化，易于进行混凝土表面的pH检测及腐蚀产物的取样分析，增强了该装置的普遍适用性，对城市排水管道的寿命预测和腐蚀防护意义重大。

为解决上述背景技术中提出的技术问题，本实用新型提出一种技术方案是：一种混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置，包括管道主体，所述管道主体内设置有中空支架，以及倒置于中空支架顶部的混凝土试块，其用于非浸没状态下的气相腐蚀研究；所述中空支架的下方设置有一混凝土试块，其用于半浸没状态下的腐蚀研究；所述管道主体两端设置有密封盖，两端所述密封盖上分别设置有污水进出口，在所述管道主体的顶部开设有顶盖。

所述中空支架为设置有四个支脚的立体梯形结构，为PVC防腐材料，其顶部设置有方孔，用于架设混凝土试块。

所述混凝土试块为立方体，所述用于非浸没状态下的气相腐蚀研究的混凝土试块的下表面、下表面以上30-40cm处的壁面固封于环氧树脂内,所述环氧树脂上表面的两侧、侧壁以及底面采用不锈钢框架包裹。

所述管道主体上设置有硫化氢传感器和理化性质检测孔。

所述顶盖设置有两个，两个所述顶盖之间设置有硫化氢传感器和理化性质检测孔。

所述顶盖的弧长为所述管道主体周长的1/3。

所述顶盖与所述管道主体的切缝采用防腐胶带粘合。

所述管道主体切缝处设置有支撑条。

所述管道主体为PVC管。

所述密封盖由聚四氟乙烯材料构成。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点：

(1)、打破了传统污水管道腐蚀研究中不可控、取样困难、不确定性强的研究壁垒，可同时模拟实际污水及气态硫化氢环境下管道顶部及污水界面处两种不同条件下的混凝土腐蚀，节约试验空间，便于对比分析，实现了实验室条件下高效、可控的混凝土污水管道腐蚀研究。

(2)、利用现有PVC管道，对其顶部进行切割、加工，制作而成带有顶盖的模拟管道，便于试验过程中混凝土试块的放置、提取，腐蚀产物的取样，以及混凝土表面的pH检测等操作，大大提高了试验的简便性及可操作性。

(3)、自主设计了被环氧树脂固封并带有不锈钢框架的标准混凝土试块，其制作方法规范可行，反应面积方便计算；以不锈钢框架为基准面，通过构建表面腐蚀形貌的三围效果图，可实现混凝土腐蚀速率的定量检测，大大提高了混凝土腐蚀测量的准确性和规范性。

(4)、通过自主设计与管道、混凝土配套的混凝土试块支架，实现了混凝土试块在污水液面以上气态环境中的腐蚀暴露试验。支架与试块成套置于模拟管道中，其位置、数量灵活可变，大大增强了该装置的灵活性及实用性。

(5)、在管道顶部设置了硫化氢传感器及气态理化性质监测孔，可实时监测气态硫化氢浓度，监测探头可通过该孔伸入气态环境中进行温度、湿度等实时理化性质监测，从而获得相关气态数据资料。

附图说明

图1为混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置的结构主视图。

图2为混凝土污水管腐蚀研究用模拟管道装置的结构俯视图。