Условия испытаний на воздействие среды с коррозионно-активными составляющими. Оборудование для создания среды с соответствующими параметрами

Для осуществления лабораторных испытаний на воздействия атмосферы с коррозионно-активными агентами находят применение специальные установки, которые в зависимости от целей испытаний могут быть предназначены для воспроизведения газообразной атмосферы или среды содержащей соляной (морской) туман.

Получение в установках газообразной атмосферы может достигаться путем:

Ø смешивания необходимых газовых компонентов,

Ø сжигания соответствующих газов,

Ø другими методами.

Установка, обеспечивающая образование испытательной атмосферы путем смешивания необходимых газовых компонентов (рисунок (2.4-8.54.), состоит из воздухоочистителя 12 и кондиционера воздуха 11, обеспечивающих очистку, поддержание определенной температуры и влажности; устройства для подачи газа 9 и дозировочно­го насоса 10, испытательной камеры 4; сосуда-газоуловителя 1, который посредством промывки газа устраняет остатки коррозионно-активных агентов из выбросов газов; расходомера (ротаметра) воздуха 3 и всасывающего насоса 2. Газ, вызывающий коррозию, с помощью напорного редукционного клапана 8, дозатора 10 и инжектора 13 вводится в трубопровод, где он смешивается с потоком воздуха, поступающим от кондиционера. При этом должна поддерживаться массовая концентрация агрессивной среды ~25%.

Для создания испытательного режима необходимо, чтобы в камере была равномерная концентрация коррозионно-активных агентов. С этой целью в камере следует обеспечить взаимное перемещение образцов (изделий) и окружающей их испытательной среды, что может достигаться перемещением образцов или циркуляцией испытательной среды. При этом все образцы должны находиться в одинаковых условиях в течение всего периода испытаний. Указанное требование чаще всего реализуется путем циркуляции непрерывного потока газа со скоростью 6...17 мм/с и правильным размещением образцов в камере. В испытательной камере газ равномерно распределяется благодаря рассекательным пластинам 7. Рекомендуется, чтобы общий поток газов через камеру обеспечивал не менее чем трехкратный и не более чем пятикратный обмен газа в час. При этом испытуемые изделия должны быть защищены от прямого попадания входящего газового потока. Газ удаляется из испытательной камеры с помощью всасывающего насоса 2 и проходит через сосуд газоуловителя 1, в котором задерживаются коррозионно-активные агенты. Между сосудом газоуловителя и всасывающим насосом помещается вымораживающая ловушка.

Испытательные камеры должны быть изготовлены из материалов, стойких к воздействию соответствующих видов агрессивных сред. Они должны иметь:

Ø устройства для непосредственного измерения параметров среды в камере или для отбора ее проб;

Ø электрические вводы для подключения к испытуемым изделиям и датчикам, расположенным в камере;

Ø устройства для установки и крепления изделий.

В камере в месте расположения изделий должна поддерживаться температура с точностью до ±2°С. При этом допускаются отдельные кратковременные отклонения до ±5°С, но не более чем на 15 мин за 6 ч испытаний. Также, с точностью не хуже ±2%, должна поддерживаться относительная влажность, исключающая конденсацию влаги на стенках камеры.

Установка для испытаний на воздействие двуокиси серы методом сжигания горючего газа (рисунок 2.4-8.55.), как правило, состоит из испытательной камеры и генератора испытательной смеси.

Испытательная смесь создается в генераторе путем сжигания газа, насыщения его серой и разбавления воздухом так, чтобы она соответствовала требуемым условиям. Для сжигания используется природный газ, бутан или пропан. Газ может доставляться в баллонах или подводиться по газопроводной системе. Применение газовых баллонов предпочтительней газопроводной системы, так как позволяет устранить возможные колебания давления газа и, вследствие этого, нестабильность его состава, вызванные газовой сетью. Газ для сжигания от баллонов 19 через управляемый клапан 17 и ротаметр 16 подводится к резервуару 21 с сероуглеродом, находящемуся в водяной бане 22. Сероуглерод применяется для обогащения газа серой, количество которой может регулироваться в зависимости от

температуры воды в водяной бане. Нагрев водяной бани осуществляется нагревателем 20, управляемым сигналами от термодатчика 18. Перемешивание воды достигается подводимым от воздушного компрессора 25 воздухом, вводимым в водяную среду.

Насыщенный сероуглеродом газ подводится к газовой горелке 12, расположенной в камере сгорания 10. Пламя газовой горелки постоянно регулируется за счет сигналов обратной связи, подводимых от детектора пламени 11 к регулируемому клапану 17. Конструкция горелки, скорость потока увлажненного воздуха, подводимого от увлажнителя 14, и состав горючего газа должны обеспечивать полное его сгорание, что определяется по яркости пламени. Пламя должно быть диаметром 3…4 мм, высотой 8...12 мм Регулировка должна быть такой, чтобы было полное сгорание смеси. Это обеспечивается определенным соответствием концентрации двуокиси углерода расходу газа (таблица 2.4-8.21.)

Испытательная смесь от камеры сгорания 10 поступает в теплообменник из коррозионно-стойкой стали, расположенный внутри водяной рубашки испытательной камеры. Он стабилизирует температуру газа до его поступления в камеру.

Внутренняя поверхность камеры 1 изготовляется из листов пластмассы на основе акриловой смолы. Поддержание постоянной температуры 25^оС в камере достигается термостатически регулируемой водяной рубашкой 3, окружающей камеру, в которой находится нагреватель 30, инжектор (инжекторная трубка) 2 для охлаждения воды и устройство 29 для ее перемешивания. Температура в камере регулируется с помощью двойного стеклянного ртутного термостата 26, а влажность - с помощью влажного термостата 36.

В камере имеются сухой 35 и влажный 34 термодатчики (используется психрометрический метод измерения влажности). Системы регулирования температуры и влажности связаны с этими термодатчиками. Осуществление автоматического регулирования скорости потока газа и температуры обогащенного серой газа, а также скорости потока воздуха, его влажности и температуры в течение всего периода испытания, обеспечивает воспроизведение состава испытательной смеси и режима испытаний. При испытаниях образцов их закрепляют в держателе 4, выполненномв виде карусели, частота вращения которой 1 об/мин. Равномерность газовой среды в камередостигается ее перемешиванием с помощью вентилятора 32.

Чтобы сделать эксплуатацию камеры безопасной, генератор испытательной смеси снабжен рядом предохранительных устройств. Так, медный цилиндр увлажнителя заключен в изоляционную рубашку. Регулируемый клапан 17 совместно с заслонкой 8 вентиля камеры сгорания, управляемой соленоидом 13, изолирует камеру от генератора, предотвращая возможность взрыва в камере горючих смесей газа с воздухом.

Для контроля скорости потока газа в установке имеются анемометры. При длительной работе установки необходим периодический анализ состава испытательной газовой смеси приборами не входящими в комплект установки.

Камера для испытаний на воздействие соляного тумана отличается от камер влажности тем, что соляной туман получается распылением соляного раствора. При этом степень распыления раствора должна обеспечивать получение соляного тумана с определенными свойствами. Для характеристики свойств соляного тумана пользуются двумя основными параметрами: дисперсностью и водностью.

Дисперсность тумана оценивает степень раздробления вещества на частицы. Чем мельче частицы, тем больше дисперсность. Нормальный туман в камере должен обладать дисперсностью, характеризуемой содержанием в полезном объеме камеры 95% частиц тумана (капелек) размером 1…10 мкм.

Под водностью тумана понимают количество капель жидкой влаги в единице его объема.

Важным требованием, предъявляемым к камере, является ее высокая коррозионная стойкость. В связи с этим необходимо изготавливать камеры из соответствующих среде материалов:

Ø коррозионно-стойкой стали,

Ø жесткого полихлорвинила,

Ø полиэтилена,

Ø стекла,

Ø и других материалов, не требующих специальных покрытий. Так, например, камера может быть выполнена из полимера, армированного стекловолокном, а снимающаяся крышка (колпак) - из оргстекла.

При использовании в конструкции металлов целесообразно, чтобы они имели близкие электродные потенциалы, что уменьшало бы вероятность возникновения коррозии. Имеются попытки изготовления малогабаритных камер и их отдельных элементов (включая форсунку распылителя) из стекла. Таким образом, камера и все ее вспомогательные элементы должны быть изготовлены из материалов, исключающих попадание продуктов их коррозии на испытуемые изделия. Камера должна надлежащим образом вентилироваться для обеспечения равномерного распределения соляного тумана, что позволяет ему свободно циркулировать вокруг испытуемых изделий. Конструкция выпускного отверстия вентилятора должна исключать возникновение сильных воздушных потоков в камере.

Для получения влажного густого тумана высокой дисперсности можно использовать распылители, которые размещаются в камере таким образом, чтобы исключить возможность непосредственного попадания распыляемой жидкости на изделия (образцы) во время испытаний.

Распыление соляного раствора может осуществляться с помощью аэрозольного аппарата или по принципу инжектора-пульверизатора (форсунки). Аэрозольный аппарат (рисунок 2.4-8.56.) ее состоит из диска распылителя 6, исполняющего роль тарельчатого центробежного насоса, установленного на оси 4 скоростного электродвигателя 1, проходящей через специальный уплотнитель 5. При вращении диска, соляной раствор засасывается через патрубок 7, снабженный указателем 9 уровня жидкости и попадает на разбрызгивающее кольцо, где он смешивается с воздухом, подводимым по воздушному каналу 11. Образовавшийся туман попадает в полость между верхней частью аппарата 13, выполненной в виде полусферы, и кожухом 12, защищающим электродвигатель от попадания капель тумана. Этой же цели служат уплотняющая шайба 3 и крышка 2 электродвигателя. Для установки аппарата служит опора 10.

Основным элементом инжектора-пульверизатора является сопло (рисунок 2.4-8.57.а.) или форсунка (рисунок 2.4-8.57.б), для малых камер изготавливаемая чаще всего из стекла, а для больших камер из эбонита, пластмассы и т. п. Основным требованием ко всем возможным конструкциям распылителей является их коррозионная устойчивость. Поступающий в распылитель сжатый воздух не должен содержать примесей, таких как масло и пыль. Давление воздуха должно обеспечивать образование плотного тумана высокой дисперсности. Для исключения засорения распылителя солевыми отложениями рекомендуется, чтобы относительная влажность воздуха на выходе распылителя была не менее 85%. Увлажнение воздуха осуществляется методом барботирования, причем температура воды должна быть +35°С, а температура воздуха 35 ± 2^оС. Получающийся в процессе испытаний конденсат удаляется из рабочего объема камеры через сток в ее днище. Для проведения испытаний камера должна иметь программирующее устройство, которое автоматически обеспечивает суточную периодичность введения солевого раствора.

 

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться: