不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測試方法和測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油化工技術領域，尤其涉及一種脫硝裝置中不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測試方法和測試裝置。
【背景技術】
[0002]20世紀70年代以來，N0X的大氣污染問題已被日益重視，NO x是一種主要的大氣污染物，能夠形成酸雨，引起光化學煙霧，破壞大氣臭氧層。目前，石化行業中多數脫硝裝置中大多采用臭氧氧化脫硝方法。臭氧氧化脫硝方法是利用臭氧氧化實現煙氣中勵夂的脫除，臭氧氧化反應產物為無害的
[0003]02，自身也可以分解為02，且在脫硝過程中未引入其他雜質，N0氧化后的產物Ν0χ(Χ > 1)大多溶于水，便于吸收和處理。隨著國家對石化廠污染物排放的要求越來越嚴格，脫硫脫硝已成為煙氣污染物控制技術的發展趨勢。
[0004]臭氧是一種極其不穩定的物質，氧化性極強，能氧化腐蝕各種鈦合金材料。煙氣脫硝裝置中，等離子體發生器產生的臭氧在與煙氣混合反應前經過鈦合金的金屬管道，因此開展不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性研究對脫硝裝置的安全運行具有重要意義。
[0005]目前暫無臭氧對鈦合金腐蝕性的測試方法，因此無法準確評估脫硝裝置中臭氧對鈦合金管道的腐蝕性。本專利采用的測試方法可以準確評估不同臭氧濃度對鈦合金的腐蝕性，并采用掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌，這樣不僅能準確評估，還能進一步觀察鈦合金表面的微觀結構變化，能準確反應出臭氧對鈦合金材料的腐蝕特性。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測試方法和測試裝置，采用該測試方法可以準確評估臭氧對鈦合金材料的腐蝕性，其測試的臭氧濃度范圍廣，測試過程的溫度能夠精確控制，可模擬脫硝裝置內的氣氛與環境，并采取掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供了一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測試裝置，其包括:氧氣鋼瓶、臭氧發生器、恒溫水浴裝置和玻璃瓶；
[0008]所述氧氣鋼瓶與臭氧發生器相連接，為臭氧發生器提供氧氣；
[0009]所述臭氧發生器與恒溫水浴裝置中的玻璃瓶相連接，將臭氧輸送到玻璃瓶中。
[0010]其中，所述氧氣鋼瓶用于提供產生臭氧的原料；所述臭氧發生器根據需要用于產生不同濃度的臭氧；所述恒溫水浴裝置用于提供模擬脫硝裝置內的環境溫度；所述玻璃瓶用于模擬脫硝裝置，在其內部懸掛不同型號的鈦合金材料，在玻璃瓶內盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸氣環境，模擬脫硝裝置內的濕度環境。
[0011]本發明還提供了采用上述測試裝置進行不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕測試方法，其包括:
[0012]第一步，鈦合金材料的處理；
[0013]第二步，采用恒溫水浴裝置和玻璃瓶模擬脫硝裝置的內部溫度環境和濕度環境；
[0014]第三步，打開氧氣瓶輸送氧氣；
[0015]第四步，打開臭氧發生器電源，對臭氧發生器進行預熱30分鐘；
[0016]第五步，使用臭氧發生器生成臭氧；
[0017]第六步，將臭氧通入玻璃瓶中，腐蝕鈦合金材料；
[0018]第七步，測試鈦合金材料的腐蝕情況；
[0019]第八步，腐蝕率計算。
[0020]其中，所述第一步具體為用120目的砂子將鈦合金片擦亮，再用超聲波浴中的乙醇清洗殘留的砂粒，并用丙酮去除油漬后稱量鈦合金試樣的重量，誤差在±0.0002克，將已經處理好的鈦合金掛片用無突出的聚四氟乙烯線固定好。
[0021]其中，所述第二步具體為打開恒溫水浴電源對水浴內的玻璃瓶進行加熱，使玻璃瓶內鈦合金材料所處的溫度環境接近脫硝裝置內部的溫度環境，溫度波動為設定溫度±1。。。
[0022]其中，所述第三步具體為打開氧氣鋼瓶，氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后提供臭氧發生器所需的氧氣流量，一定流量的氧氣依次通過臭氧發生器和恒溫水浴內的玻璃瓶。
[0023]其中，所述第五步具體為調節臭氧發生器電流，使臭氧發生器產生不同濃度的臭氧，臭氧濃度的控制可以依照臭氧發生器說明書電流與臭氧濃度的關系曲線。
[0024]其中，所述第六步具體為，一定濃度的臭氧以一定的流量通入恒溫水浴內的玻璃瓶，考察脫硝裝置環境下臭氧對鈦合金材料的腐蝕性。
[0025]其中，所述第七步具體為，待一定濃度的臭氧通入玻璃瓶7X24小時以后，取出玻璃瓶內的鈦合金材料，用掃描電鏡觀察臭氧腐蝕后鈦合金材料的表面形貌，對比鈦合金材料腐蝕前后的表面形貌的微觀變化。
[0026]其中，所述第八步具體為，試驗完成后，對鈦合金試樣進行清洗。用毛刷將鈦合金掛片刷洗干凈，對用機械方法無法清除的殘留物可用抑制性酸清洗，最后用酒精或丙酮超聲波清洗干燥后，稱量鈦合金試樣的重量，計算腐蝕率。
[0027]本發明的有益效果:
[0028]目前暫無臭氧對鈦合金腐蝕性的測試方法，因此無法準確評估脫硝裝置中臭氧對鈦合金管道的腐蝕性。本發明采用的不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性測試方法可以準確評估不同臭氧濃度對鈦合金的腐蝕性，并采用掃面電鏡表征鈦合金腐蝕前后的微觀形貌，這樣不僅能準確評估，還能進一步觀察鈦合金表面的微觀結構變化，能準確反應出臭氧對鈦合金材料的腐蝕特性。
【附圖說明】
[0029]圖1-測試裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0030]本發明提供了一種不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕性的測試裝置，其包括:氧氣鋼瓶、臭氧發生器、恒溫水浴裝置和玻璃瓶；
[0031]所述氧氣鋼瓶與臭氧發生器相連接，為臭氧發生器提供氧氣；
[0032]所述臭氧發生器與恒溫水浴裝置中的玻璃瓶相連接，將臭氧輸送到玻璃瓶中。
[0033]所述氧氣鋼瓶用于提供產生臭氧的原料；所述臭氧發生器根據需要用于產生不同濃度的臭氧；所述恒溫水浴裝置用于提供模擬脫硝裝置內的環境溫度；所述玻璃瓶用于模擬脫硝裝置，在其內部懸掛不同型號的鈦合金材料，在玻璃瓶內盛有一定量的水，用于提供所需的水蒸氣環境，模擬脫硝裝置內的濕度環境。
[0034]所述氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后為臭氧發生器提供所需要流量的氧氣。
[0035]所述臭氧發生器的發生原理是介質阻擋放電法，額定臭氧濃度為10?50mg/L，額定功率80W，額定臭氧產量10g/h。
[0036]所述恒溫水浴裝置的溫度控制在0?80°C。
[0037]本發明還提供了采用上述測試裝置進行不同臭氧濃度下鈦合金腐蝕測試方法，其包括:
[0038]第一步，鈦合金材料的處理；
[0039]第二步，采用恒溫水浴裝置和玻璃瓶模擬脫硝裝置的內部溫度環境和濕度環境；
[0040]第三步，打開氧氣瓶輸送氧氣；
[0041]第四步，打開臭氧發生器電源，對臭氧發生器進行預熱30分鐘；
[0042]第五步，使用臭氧發生器生成臭氧；
[0043]第六步，將臭氧通入玻璃瓶中，腐蝕鈦合金材料；
[0044]第七步，測試鈦合金材料的腐蝕情況；
[0045]第八步，腐蝕率計算。
[0046]所述第一步具體為用120目的砂子將鈦合金片擦亮，再用超聲波浴中的乙醇清洗殘留的砂粒，并用丙酮去除油漬后稱量鈦合金試樣的重量，誤差在±0.0002克，將已經處理好的鈦合金掛片用無突出的聚四氟乙烯線固定好。
[0047]所述第二步具體為打開恒溫水浴電源對水浴內的玻璃瓶進行加熱，使玻璃瓶內鈦合金材料所處的溫度環境接近脫硝裝置內部的溫度環境，溫度波動為設定溫度± 1°C。
[0048]所述第三步具體為打開氧氣鋼瓶，氧氣鋼瓶的出口連著氧氣減壓閥，氧氣鋼瓶通過減壓閥減壓后提供臭氧發生器所需的氧氣流量，一定流量的氧氣依次通過臭氧發生器和恒溫水浴內的玻璃瓶。
[0049]所述第五步具體為調節臭氧發生器電流，使臭氧發生器產生不同濃度的臭氧，臭氧濃度的控制可以依照臭氧發生器說明書電流與臭氧濃