УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ Российский патент 2004 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для испытания материалов на сопротивление коррозии и определения эффективности ингибиторов и покрытий в опытно-промышленных условиях воздействия коррозионных газожидкостных сред.

Известен прибор для испытаний на коррозию материалов в условиях периодического смачивания, который состоит из закрепленной на опорной плите стойки, на которой установлены: электромотор постоянного тока с редуктором, шкив, на оси которого прикреплен эксцентрически расположенный ролик, и стрелы, закрепляемые под различными углами. На стреле установлены два желобчатых ролика. На эти соединенные нитью ролики подвешены траверсы с прикрепленными с помощью крюков и сережек образцами, под которые подставляются сосуды с агрессивными средами. Таким образом, подвешенные к траверсам образцы то погружаются в агрессивные среды, то выходят из них (а.с. СССР №126361, класс 42l, 1304. “Бюллетень изобретений” №4, 1960 г.).

Недостаток данного прибора в том, что он не позволяет испытывать образцы в коррозионных газожидкостных средах под давлением с целью приближения условий стендовых коррозионных испытаний к эксплуатационным.

Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности существенных признаков является установка для испытания и оценки ингибиторов коррозии колесным методом, содержащая привод вращательного движения рабочего вала с закрепленными на нем сосудами с газожидкостной коррозионной средой, расположенными по окружности перпендикулярно рабочему валу. Тарированные образцы потери веса устанавливаются в сосуды, затем последние закрепляют на “колесе” вращающегося вала, герметично закрываются и подвергаются вращению при постоянной температуре в течение заданного периода времени (NACE ID 182, журнал “Materials Performance”, декабрь 1982 г, с.45-47).

Недостаток данной установки в том, что она не позволяет проводить одновременную заправку всех сосудов газожидкостной коррозионной средой, а привод вращательного движения не позволяет создавать ламинарное движение газожидкостных сред.

Технический результат настоящего изобретения - расширение технических возможностей: создание одинаковых коррозионных условий в сосудах за счет одновременной их заправки газожидкостной коррозионной средой; создание как турбулентного, так и ламинарного движения газожидкостных сред за счет изменения характера движения рабочего вала с целью приближения условий стендовых коррозионных испытаний к эксплуатационным условиям работы материалов трубопроводов и аппаратов.

Поставленная задача решается тем, что в известной установке для испытания материалов на сопротивление коррозии, содержащей привод вращательного движения рабочего вала с закрепленными на нем сосудами для газожидкостной коррозионной среды, для одновременной подачи газа во все сосуды она дополнительно содержит вентили подвода и отвода газа, а также вентили, закрепленные непосредственно на сосудах, расположенных параллельно друг другу и попарно симметрично на рабочем валу, привод дополнительно содержит передачу качательного движения.

На чертеже изображен общий вид установки для испытания материалов на сопротивление коррозии.

Установка для испытания материалов на сопротивление коррозии состоит из рамы 1 со стойками 2, на которых в подшипниках качения установлен рабочий вал 3, на котором параллельно друг другу закреплены, например - шестнадцать, попарно симметрично расположенных сосудов 4 с помещенными в них через штуцеры 5 образцами 6. Привод рабочего вала 3 электромеханический и состоит из электродвигателя 7, соединенного ременной передачей 8 с редуктором 9, для передачи движения от которого к рабочему валу 3 предусмотрены два варианта передач: цепная передача 10 и кривошипно-шатунный механизм, состоящий из кривошипа 11, шатуна 12 и коромысла 13, закрепленного на валу 3. Колодочный тормоз 14 позволяет проводить различные технологические операции при любом положении рабочего вала 3. Для подачи газа в сосуды 4 служит вентиль 15 подвода газа и импульсные трубки 16, по которым газ подается через вентили 17 подачи газа, закрепленные непосредственно на сосудах 4. Выход газа из сосудов 4 происходит через вентили подпорные 18, импульсные трубки 19 отвода газа и вентиль 20 отвода газа в магистраль отвода. Для контроля давления коррозионной среды в сосудах 4 предусмотрены манометры 21.

Установка для испытания материалов на сопротивление коррозии работает следующим образом

Рабочий вал 3 поворачивают в положение, при котором сосуды 4 встанут вертикально. В сосуды 4 через верхние штуцеры 5 помещают взвешенные образцы 6 и заливают коррозионную среду, при этом вентили 17 подачи газа должны быть закрыты. Затем подсоединяют внешнюю газовую сеть к установке через вентиль 15 подвода газа и вентиль 20 отвода газа. Открывают вентили подпорные 18 и вентиль 20 отвода газа, затем приоткрывают вентиль 15 подвода газа и вентили 17 подачи газа, обеспечивая равномерное барботирование газом жидкой среды одновременно во всех сосудах со скоростью не более 3,0 дм³/мин в течение часа. После этого закрывают вентили подпорные 18 и вентиль 20 отвода газа, а газ, поступая через вентиль 15 подвода газа и вентили 17 подачи газа, создает в сосудах 4 необходимое давление, которое контролируется с помощью манометров 21. Запуск электродвигателя 7 производят при закрытых: вентиле 15 подвода газа, вентилях 17 подачи газа, вентилях подпорных 18, вентиле 20 отвода газа и отсоединенных от внешней газовой сети вентилях 15 и 20.

Для обеспечения требуемого движения коррозионной среды в сосудах 4 редуктор 9 соединяют с рабочим валом 3 цепью 10 или шатуном 12 и включают электродвигатель 7. Для создания вращательного движения рабочего вала 3 его соединяют цепью 10 с выходным валом редуктора 9, а шатун 12 отключают. При этом для обеспечения полного перетекания жидкой фазы коррозионной газожидкостной среды угловая скорость вращения рабочего вала 3 не превышает величины:

где g - ускорение свободного падения жидкости;

Н - расстояние от оси вращения сосуда до дна сосуда.

Качательное движение рабочего вала 3 при горизонтальном расположении сосудов 4 происходит при соединении с помощью шатуна 12 выходного вала редуктора 9 с рабочим валом 3, при этом цепную передачу 10 отключают.

После окончания испытаний для сброса давления сосуды 4 устанавливают в вертикальное положение. Затем подсоединяют внешнюю газовую сеть к установке через вентиль отвода газа 20 и, открыв его, а затем открыв вентили подпорные 18, сбрасывают давление в сосудах до нуля.

Затем образцы 6 извлекают из сосудов 4 через верхние штуцеры 5 и взвешивают. По разнице в весе оценивают материал образца 6 на сопротивление коррозии.

Таким образом, установка для испытания материалов на сопротивление коррозии, по сравнению с прототипом, позволяет расширить технические возможности: создать одинаковые коррозионные условия в сосудах за счет одновременной их заправки газожидкостной коррозионной средой; создать как турбулентное, так и ламинарное движение газожидкостных сред за счет изменения характера движения рабочего вала с целью приближения условий стендовых коррозионных испытаний к эксплуатационным условиям работы материалов трубопроводов и аппаратов.

Использование: изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для испытания материалов на сопротивление коррозии и определения эффективности ингибиторов и покрытий в опытно-промышленных условиях воздействия коррозионных газожидкостных сред. Сущность: установка для испытания материалов на сопротивление коррозии содержит привод вращательного движения рабочего вала с закрепленными на нем сосудами для газожидкостной коррозионной среды, вентили подвода и отвода газа, а также вентили, закрепленные непосредственно на сосудах, расположенных параллельно друг другу и попарно симметрично на рабочем валу. Привод дополнительно содержит передачу качательного движения. Технический результат настоящего изобретения - расширение технических возможностей: создание одинаковых коррозионных условий в сосудах за счет одновременной их заправки газожидкостной коррозионной средой; создание как турбулентного, так и ламинарного движения газожидкостных сред за счет изменения характера движения рабочего вала с целью приближения условий стендовых коррозионных испытаний к эксплуатационным условиям работы материалов трубопроводов и аппаратов. 1 ил.

Установка для испытания материалов на сопротивление коррозии, содержащая привод вращательного движения рабочего вала с закрепленными на нем сосудами для газожидкостной коррозионной среды, отличающаяся тем, что для одновременной подачи газа во все сосуды она дополнительно содержит вентили подвода и отвода газа, а также вентили, закрепленные непосредственно на сосудах, расположенных параллельно друг другу и попарно симметрично на рабочем валу, привод дополнительно содержит передачу качательного движения.