[发明专利]一种研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试装置和方法

说明书

本发明提供了一种研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试装置和方法，测试装置包括滴水槽、试验槽和集水槽，滴水槽、试验槽和集水槽沿着自上而下的方向依次布置，滴水槽水平布置，滴水槽两侧分别通过支架A、支架B与集水槽两侧连接在一起，滴水槽上安装有若干个滴水针，支架B之上安装有葫芦，试验槽底部设置有若干个溢流孔，试验槽两侧分别与支架A、葫芦连接；测试方法包括使用上述测试装置测定金属材料蚀化速度的步骤。采用本发明的技术方案，利用滴水槽模拟自然环境中的降雨，利用试验槽模拟了土壤退化过程中地下管道的运营环境，能够量化地获取土壤退化过程中地下金属材料的腐蚀速度，为方便用户选择相应材料的地下管网提供了依据。

技术领域

本发明属于土壤腐蚀性测试技术领域，尤其涉及一种研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试装置和方法。

背景技术

地下管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础和不可缺少的生命线。近年来，随着人们安全意识和环保意识的加强，地下管道的安全性受到越来越多的关注。地下管道属于隐蔽性工程，由于我国地质条件复杂多变，地下管道在运营过程中经常由于腐蚀性化学气体与液体等腐蚀性物质的腐蚀，导致地下管道建成后运营一段时间会出现管道渗漏的情况，轻则淤堵管道，影响其使用功能，严重的甚至导致地表塌陷、交通堵塞、人员伤亡，威胁附近建筑物的安全。每年因管道渗漏、涌沙造成直接和间接经济损失就达数十亿元。土壤退化的实质是在水力作用下土壤的侵蚀退化过程，降雨是坡面土壤侵蚀最主要的外力，土壤在退化过程中土壤的腐蚀性会发生变化。倘若能够对土壤退化过程中金属腐蚀速度进行相应的量化测定，就能够对埋地金属的使用寿命作出较为准确的判断，从而根据需要选择相应材料的地下管道，以满足使用需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试装置和方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试装置，包括滴水槽、试验槽和集水槽，所述滴水槽、试验槽和集水槽沿着自上而下的方向依次布置，所述滴水槽水平布置，所述滴水槽一侧通过支架A与集水槽固定连接在一起，所述滴水槽相对的另一侧通过支架B与集水槽相对的另一侧固定连接在一起，所述滴水槽上安装有若干个滴水针，所述支架B之上安装有葫芦，所述试验槽底部设置有若干个溢流孔，所述试验槽的一侧通过合页安装于所述支架A之上，所述试验槽的另一侧吊挂于葫芦上。

所述试验槽的材质为聚氯乙烯。

所述滴水槽的材质为有机玻璃。

所述溢流孔孔径为φ6mm。

此外，本发明还提供了一种6研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：提供金属试件、土壤试样和溶液试样，并对金属试样各个外形尺寸进行测量，获得初始数据；

步骤二：在所述试验槽以内依次铺设粗砂、细纱布和步骤一中所述土壤试样，再将步骤一中所述金属试件埋入所述土壤试样中，然后将试验槽的一侧通过合页安装于所述支架A之上，试验槽的另一侧吊挂于葫芦上，通过葫芦调整所述试验槽相对于水平面之间的倾角为用户预设的试验坡度，再将步骤一中所述溶液试样盛装在滴水槽以内，使溶液试样通过滴水针历经用户预设的试验时间持续滴落至土壤试样上之后，将所述金属试件取出并对其各个外形尺寸进行测量，获得试验数据；

步骤三：重复步骤二若干次，获得若干组试验数据，根据初始数据和若干组试验数据绘制出所述金属试件在所述土壤试样覆盖以及溶液试样滴落的条件下，其外形尺寸相对于试验时间的变化曲线。

所述金属试件为X80钢、Q235钢、铝或铜。

步骤二中所述通过葫芦调整所述试验槽相对于水平面之间的倾角范围是0～60°。

所述研究土壤退化过程中金属腐蚀速度的测试方法还包括以下步骤：