[发明专利]直流杂散电流作用下埋地金属管道防腐层剥离测试系统

说明书

本发明公开了一种直流杂散电流作用下埋地金属管道防腐层剥离测试系统，包括：直流杂散电流系统，用于提供试样防腐层阴极剥离所需的直流杂散电流；电化学测试系统，用于测试直流电阴极极化过程中试样防腐层剥离的动力学参数，并进行数据的处理与分析；土壤模拟溶液系统，用于模拟埋地金属管道在不同土壤环境下的实际工况；试样夹持系统，用于夹持实验所需的埋地金属管道的试样；电解池系统，用于盛放土壤模拟溶液和固定试样夹持系统。本发明结构简单，拆装方便，实验结果重复性好，能够有效模拟实际工况下因杂散电流流入埋地金属管道防腐层破损点造成的管道防腐层阴极剥离，适用于各种埋地管道防腐层的阴极剥离实验研究。

技术领域

本发明涉及埋地金属管道防腐层剥离失效测试技术领域，尤其涉及一种直流杂散电流作用下埋地金属管道防腐层剥离测试系统。

背景技术

工程中，有机防腐层的使用，给予管道提供了99％的保护，显著提高了埋地金属管道的使用寿命，完好的防腐层可以保护金属基体20年免受腐蚀侵害。然而，由于涂覆工艺的复杂性及施工过程中的机械碰撞等因素，使得管道上的防腐层不可避免地会产生一些针孔、破损等缺陷。或是由于在长期的服役过程中土壤中各种腐蚀因子的长期作用，导致产生粘结失效进而发生防腐层表面的破损及剥离等缺陷。同时，第三施工破坏也是导致防腐层破损失效的重要原因之一。杂散电流是指在设计或规定回路以外流动的电流，以成为埋地金属管道腐蚀泄露的重要影响因素之一。对于含有防腐层的埋地长输管道遭受直流杂散电流干扰时，杂散电流的存在不仅会造成管道腐蚀，也会因杂散电流从防腐层破损点流入时，形成杂散电流反应的阴极区，造成阴极析氢反应，引发防腐层剥离。当防腐层存在大面积的剥离时，土壤中的腐蚀性介质就会在金属基体表面进一步扩散，而构成了缝隙腐蚀发生的条件。由于埋地管道的层下腐蚀的发生相对隐蔽且不易观察，往往是而外部的防腐层完好，而防腐层下的金属已经发生大面积的腐蚀现象从而严重威胁管道的安全运行。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种直流杂散电流作用下埋地金属管道防腐层剥离测试系统，该测试系统结构简单，拆装方便，实验结果重复性好，能够有效模拟实际工况下因杂散电流流入防腐层破损点造成的防腐层阴极剥离现象，适用于各种埋地金属管道防腐层的阴极剥离研究实验。

为实现上述目的，本发明提供一种直流杂散电流作用下埋地金属管道防腐层剥离测试系统，包括：

直流杂散电流系统，用于提供埋地金属管道的防腐层阴极剥离所需的直流杂散电流；

电化学测试系统，用于测试直流电阴极极化过程中试样防腐层剥离的动力学参数，并进行数据的处理与分析；

土壤模拟溶液系统，用于模拟埋地金属管道在不同土壤环境下的实际工况；

试样夹持系统，用于夹持实验所需的埋地金属管道的试样；

电解池系统，用于盛放土壤模拟溶液和固定试样夹持系统。

作为本发明的进一步改进，所述直流杂散电流系统包括：参比电极、辅助铂片电极、防腐层破损试样、直流稳压源和土壤模拟溶液，所述参比电极、辅助铂片电极和防腐层破损试样均处于所述土壤模拟溶液中；

所述直流稳压源的正极与电流表和开关串联后与所述辅助铂片电极相连，所述直流稳压源的负极与所述防腐层破损试样相连，构成电流流入所述防腐层破损试样的回路。

作为本发明的进一步改进，所述直流杂散电流系统还包括：定时中断器；

所述定时中断器并联在所述直流稳压源上，用于控制直流电加载的时间。

作为本发明的进一步改进，所述直流杂散电流系统还包括：电位显示仪；

所述电位显示仪的负极与所述防腐层破损试样相连，所述电位显示仪的正极与所述参比电极相连，所述电位显示仪测得的电压值为防腐层破损试样的阴极剥离电位值。