[发明专利]三电极系统及其应用

说明书

本发明公开三电极系统及其应用，包括参比电极、工作电极柱、辅助电极柱、工作电极稳定装置和电极夹，工作电极辅助稳定装置包括第一夹板，第二夹板和第三夹板和伸缩装置，电极夹包括稳定盘，导线和金属片，稳定盘内设置工作电极槽，工作电极槽内设置工作电极试样，稳定盘通过导线与金属片相连，参比电极固定于第一夹板和第二夹板之间，电极夹的稳定盘固定于第二夹板和第三夹板之间，金属片通过插入工作电极柱下方的金属槽与工作电极相连，在辅助电极柱的下方金属槽内设置铂片电极。将本装置应用于电化学测试装置中，用于动态高温高压腐蚀行为和机理的研究。

本发明申请是母案申请“高温高压动态电化学测试实验装置与测试方法”的分案申请，母案申请的申请号为2016103221363，申请日为2016年5月16日。

技术领域

本发明涉及电化学测试实验装置，尤其是高温高压动态电化学测试实验装置与测试方法。

背景技术

金属材料与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质称为腐蚀，金属腐蚀遍及工农业生产和国防建设的各个领域，危害非常严重。而高温高压腐蚀是一种因电化学腐蚀作用而导致材料失效的一种现象。例如在油气开发过程中，伴生气中常含有H₂S和CO₂，致使各种管道或结构以高温高压腐蚀的形式失效。进行高温高压腐蚀过程模拟实验是输油/气材质筛选与评价、缓释剂的筛选与评价以及研究材料耐蚀性和腐蚀机理的重要手段。但由于高温高压条件下，对工作电极、参比电极以及辅助电极等结构的耐高温和耐高压性能都有很高的要求，不易实现电化学信号的输出。同时，目前市场上相关成形产品的价格都较高，影响了对高温高压腐蚀行为和机理的广泛研究。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了高温高压动态电化学测试实验装置与测试方法。该装置适用于高温高压腐蚀介质在动态工况条件下，对金属材料腐蚀原位电化学信号进行检测，以便进行高温高压动态腐蚀行为和机理研究，解决了以往不能对模拟溶液在高温高压条件下进行电化学信号测量的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

高温高压动态电化学测试装置，包括高温高压反应釜、三电极系统、外接控制箱、外接供气系统、外接电化学工作站和计算机；

高温高压反应釜包括高压釜体、高压釜盖、进气管、出气管、转动轴、压力传感器、压力表、温度传感器、加热装置和保温绝热层，高压釜体为圆柱体容器，在高压釜体的外侧设置加热装置，在加热装置的外侧设置绝热保温层，在高压釜体的上表面设置高压釜盖，紧固螺栓穿过固定安装孔，与高压釜体连接部相连，以使釜盖与釜体紧固成一个整体，并实现密封，高压釜盖圆形表面上沿直径方向依次设置有：进气管孔、温度传感器孔、工作电极孔、转动轴孔、加料孔、压力传感器孔和出气管孔，其中转动轴孔位于圆心处，在转动轴孔设置转动轴，转动轴连接控制电机，转动轴上半部分位于高压釜盖之上，转动轴下半部分位于高压釜体内，在转动轴的下端设置有搅拌部件，在工作电极孔相邻的上方和下方分别设置有辅助电极孔和参比电极孔，在工作电极孔上设置有工作电极柱，在辅助电极孔上设置辅助电极柱，在参比电极孔上设置参比电极，进气管孔内设置进气管，在出气管孔内设置出气管，在加料孔上设置加料辅助装置，在压力传感器孔上设置有压力传感器和压力表；

在上述技术方案中，所述的转动轴的位于高压釜体内下半部分长度占釜体高度的1/3-1/2，所述的搅拌部件为搅拌桨或搅拌圆盘；

在上述技术方案中，所述的进气管深入高压釜体的底部，出气管位于高压釜体中液体表面以上；

在上述技术方案中，温度传感器与温度控制器相连，温度控制器与加热装置相连；

上述技术方案中，在三电极孔内设置三电极时，电极与高压釜盖密封处的结构为，自下而上依次设置下套管，上套管和堵头；