本发明涉及流动介质腐蚀测试，尤其涉及一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置及其测试方法。
背景技术：
1、金属材料在流动介质的腐蚀广泛存在于石油、化工和船舶等行业，流体与金属材料产生相对高速运动而导致金属材料遭受严重的流动加速腐蚀或冲刷腐蚀损伤。
2、海水是一种腐蚀性极强的电解质溶液，海水中的溶解氧影响金属材料流动腐蚀，海洋表层海水温度一般通常为常温(25℃)，随海水深度增加，温度迅速下降，水下1000米的深层海水常年保持低温状态，温度的变化对金属材料流动腐蚀也有显著的影响，尤其是当流体中携带固体颗粒将会进一步加剧材料的腐蚀失效，从而导致材料在动态环境中的腐蚀损伤程度往往比静态介质中的损伤更大，降低管道以及装备的服役寿命，显著增加安全隐患，因此，对金属材料进行流动介质中的腐蚀测试，从而研究海洋环境中材料的流动加速腐蚀或冲刷腐蚀机理，预知管线及设备的使用寿命，为工业安全生产提供有价值的腐蚀防护指导。
3、目前关于流动腐蚀测试应用的比较普遍的装置主要包含管流式测试装置、喷射冲击装置、旋转电极装置，这三种装置均能模拟流动真实工况，各有优缺点。
4、而旋转电极装置在结构上整体可分为两种，一种是测试试样随旋转结构一起转动，该结构能很好地在试样表面产生相对流动速度，实现失重测量，但无法实现原位电化学测试；
5、另外一种是旋转结构转动而测试试样不随之一起转动，该结构不仅能很好的实现失重测量，而且也能实现原位电化学测试精准测试。
6、另外，目前所使用的旋转电极装置其在试样表面产生的相对速度较低，从而无法获得高流速条件下材料的流动腐蚀情况，再者，目前存在的装置可实现加热环境下的腐蚀测试，但是低于常温条件下的流动腐蚀测试比较罕见。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可控温度的，且可控装置内部流速的流动腐蚀测试装置。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，包括容器腔体、套设于容器腔体外部的水浴恒温装置和腐蚀测试机构，所述容器腔体中设有用于促进其内部流体流动的扰流单元，所述腐蚀测试机构装配于所述容器腔体中。
3、本发明的有益效果是：利用扰流单元控制测试溶液在腐蚀测试机构处的流速，并通过腐蚀测试机构的电化学实验，判断腐蚀测试结果。
4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
5、进一步，还包括密封盖，所述容器腔体上部敞口，所述密封盖盖合于所述容器腔体上部，且二者之间通过密封结构密封。
6、上述技术方案可以在容器腔体上端设置密封盖，并利用密封盖隔绝容器腔体与外部环境的连通，从而提高了实验结果的准确程度。
7、进一步，所述扰流单元包括驱动装置和旋转桨，所述驱动装置装配于密封盖上，驱动装置的驱动轴下端贯穿密封盖，并连接有转动轴，所述转动轴下端通过轴座与容器腔体下端内壁转动连接，所述旋转桨同轴固定装配于转动轴上。
8、上述技术方案将驱动装置设置在密封盖上，并利用竖向设置的驱动轴，带动旋转桨在腐蚀测试机构的侧部转动，通过控制驱动装置的转速，从而控制搅拌桨的转速，最终控制水流速度，同时轴座的设置可以使得旋转桨在旋转过程中不会发生偏移。
9、进一步，所述腐蚀测试机构设置在容器腔体内部，所述扰流单元靠近腐蚀测试机构。
10、上述技术方案通过将腐蚀测试机构设置在容器腔体内部，并将扰流单元设置在靠近腐蚀测试机构的一侧，故而能够使得装置模拟高流速条件下材料的流动腐蚀情况。
11、进一步，所述腐蚀测试机构包括环形套筒、弧形放置板和腐蚀测试组件，所述环形套筒同轴套设在所述旋转桨的外部，所述弧形放置板通过螺栓嵌合装于所述环形套筒的内壁上，所述腐蚀测试组件固定装配于所述弧形放置板上。
12、上述技术方案可以设置环形套筒，并将弧形放置板依照环形套筒内壁的弧度，嵌装在环形套筒上，便于旋转桨在旋转时能够足够靠近弧形放置板上的腐蚀测试组件。
13、进一步，所述腐蚀测试组件包括腐蚀失重试样、工作电极、辅助电极、ag/agc l参比电极、多孔陶瓷、kcl溶液导管，所述辅助电极和多孔陶瓷竖向间隔排列并横向贯穿设置于所述弧形放置板上，所述腐蚀失重试样和工作电极装配于所述弧形放置板上，并分别间隔设置于所述辅助电极和多孔陶瓷的两侧，所述工作电极与辅助电极一侧设有铜导线，所述铜导线贯穿所述弧形放置板，并延伸至所述容器腔体的外部，所述kcl溶液导管一端与多孔陶瓷相连，另一端向上延伸至容器腔体的外部，所述ag/agcl参比电极一端设置于所述kcl溶液导管内部，另一端向上延伸至kcl溶液导管的外部。
14、上述技术方案可以在弧形放置板上分别设置ag/agc l参比电极、工作电极、辅助电极和腐蚀失重试样，并利用ag/agc l参比电极、工作电极、辅助电极三者实现电化学测试，同时腐蚀失重试样用于测试金属试样在受到腐蚀前后的重量变化。
15、进一步，所述容器腔体上端开设有多个导线出口，所述ag/agc l参比电极的另一端和铜导线另一端分别贯穿对应的所述导线出口，且与外部电化学工作站和计算机电性连接。
16、上述技术方案可以通过设置导线出口，通过将ag/agc l参比电极的另一端和铜导线另一端分别穿过导线出口并与外部设备电性连接，从而使得装置可以正常进行电化学的腐蚀测试。
17、进一步，所述工作电极与辅助电极之间的间距为1-2mm，辅助电极与ag/agc l参比电极之间的间距为1-2mm，所述的多孔陶瓷的直径为3mm，其长度为5mm，ag/agc l参比电极的另一端直径为1mm，所述辅助电极的直径为5-6mm，其长度为5mm，所述的工作电极为8mm×12mm×4mm的长方体构件。
18、上述技术方案可以通过设置工作电极、辅助电极与ag/agc l参比电极的间距以及各自的尺寸，能够使得电化学测试顺利进行，以测试金属在流动介质中的腐蚀程度。
19、进一步，所述水浴恒温装置包括水浴夹套、水泵、进水管、出水管和恒温水箱，所述水浴夹套套设在容器腔体的外部，所述进水管设置于所述水浴夹套的下方一侧，所述进水管的两端分别与所述水浴夹套和水泵进水口连通，所述水泵的出水口与所述恒温水箱通过水管连通，所述出水管两端分别与所述水浴夹套上方和恒温水箱连通。
20、上述技术方案可以通过在容器腔体的外部设置可以调节水温的水浴夹套，从而利用水浴夹套对容器腔体内部的测试溶液温度进行调控，以保证腐蚀测试的准确程度。
21、本发明的目的之二在于提供一种基于上述流动介质中旋转式腐蚀测试装置的测试方法。
22、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
23、步骤1：将待测试的金属试样一和纯铂材质的圆柱构件背面分别焊接细铜导线，并用800目砂纸打磨两者表面，分别用去离子水和无水乙醇依次清洗，然后风干得到工作电极和辅助电极；
24、步骤2：使用电化学工作站制作ag/agc l参比电极，并将制作得到的ag/agc l参比电极放入1mo l/l氯化钾溶液浸泡备用；
25、步骤3：将待测试的金属试样二用800目砂纸打磨试样表面，分别用去离子水和无水乙醇依次清洗，然后风干得到腐蚀失重试样，并用精度为0.1mg的电子分析天平测量腐蚀失重试样的重量为一次重量；
26、步骤4：将步骤1中的工作电极、多孔陶瓷、kc l溶液导管以及辅助电极装配在弧形放置板中，并进行封装，使得工作电极、多孔陶瓷以及辅助电极仅有工作面暴露在测试溶液中，并将ag/agc l参比电极表面镀有agc l一端插入kc l溶液导管中，组成腐蚀测试机构，将腐蚀测试机构与电化学工作站电性连接；
27、步骤5：将腐蚀测试机构中的弧形放置板嵌入环形套筒内壁，使弧形放置板弧形表面与试样环形套筒的弧形表面平齐；
28、步骤6：配置适配浓度的溶液作为测试溶液，将测试溶液加入反应容器腔体，并利用恒温水箱和水浴夹套对容器腔体内部的温度进行控制；
29、步骤7：盖上密封盖，固定拧紧；
30、步骤8：启动伺服电机，伺服电机带动搅拌轴及搅拌桨转动，模拟海水动态冲刷金属试样，时间为1小时；
31、步骤9：电化学工作站和计算机对工作电极进行电化学信号的采集、分析处理及输出；
32、步骤10：对工作电极进行电化学交流阻抗谱测试，频率范围为10000hz-0.01hz，正弦波信号的交流幅值为10mv；
33、步骤11：对工作电极进行极化曲线测试，扫描速率为0.5mv/s，电位范围是相对于ocp-150mv～+150mv；
34、步骤12：腐蚀试验结束后从弧形放置板上取下腐蚀失重试样，用盐酸酸洗液去除腐蚀失重试样表面腐蚀产物，去离子水清洗并风干，再次用电子分析天平测量腐蚀失重试样的重量，获得二次重量；
35、步骤13：根据步骤3和步骤12中一次重量和二次重量的差值，可获得单位面积单位时间的质量变化，即为失重所得的腐蚀速率。
1.一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，包括容器腔体(2)、套设于容器腔体(2)外部的水浴恒温装置和腐蚀测试机构，所述容器腔体(2)中设有用于促进其内部流体流动的扰流单元，所述腐蚀测试机构装配于所述容器腔体(2)中。
2.根据权利要求1所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，还包括密封盖(10)，所述容器腔体(2)上部敞口，所述密封盖(10)盖合于所述容器腔体(2)上部，且二者之间通过密封结构密封。
3.根据权利要求2所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述扰流单元包括驱动装置(11)和旋转桨(5)，所述驱动装置(11)装配于密封盖(10)上，驱动装置(11)连接有向下延伸的转动轴(24)，所述转动轴(24)下端通过与其转动配合的轴座(6)与容器腔体(2)下端内壁转动连接，所述旋转桨(5)同轴固定装配于转动轴(24)上。
4.根据权利要求3所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述腐蚀测试机构设置在容器腔体(2)内部，所述旋转桨(5)靠近腐蚀测试机构。
5.根据权利要求4所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述腐蚀测试机构包括环形套筒(4)、弧形放置板(7)和腐蚀测试组件，所述环形套筒(4)同轴套设在所述旋转桨(5)的外部，所述弧形放置板(7)通过螺栓嵌合装于所述环形套筒(4)的内壁上，所述腐蚀测试组件固定装配于所述弧形放置板(7)上。
6.根据权利要求5所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述腐蚀测试组件包括腐蚀失重试样(16)、工作电极(17)、辅助电极(18)、ag/agcl参比电极(19)、多孔陶瓷(20)和kcl溶液导管(13)，所述辅助电极(18)和多孔陶瓷(20)竖向间隔排列并横向贯穿设置于所述弧形放置板(7)上，所述腐蚀失重试样(16)和工作电极(17)装配于所述弧形放置板(7)上，并分别间隔设置于所述辅助电极(18)和多孔陶瓷(20)的两侧，所述工作电极(17)与辅助电极(18)一侧连接有铜导线，所述铜导线贯穿所述弧形放置板(7)，并延伸至所述容器腔体(2)的外部，所述kcl溶液导管(13)一端与多孔陶瓷(20)相连，另一端向上延伸至容器腔体(2)的外部，所述ag/agcl参比电极(19)一端设置于所述kcl溶液导管(13)内部，另一端向上延伸至kcl溶液导管(13)的外部。
7.根据权利要求6所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述容器腔体(2)上端开设有多个导线出口(23)，所述ag/agcl参比电极(19)的另一端和铜导线远离工作电极(17)或辅助电极(18)的一端分别贯穿对应的所述导线出口(23)，且与外部电化学工作站和计算机电性连接。
8.根据权利要求6所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述工作电极(17)与辅助电极(18)之间的间距为1-2mm，辅助电极(18)与ag/agcl参比电极(19)之间的间距为1-2mm，所述多孔陶瓷(20)的直径为3mm，其长度为5mm，ag/agcl参比电极(19)的另一端直径为1mm，所述辅助电极(18)的直径为5-6mm，其长度为5mm，所述工作电极(17)为8mm×12mm×4mm的长方体构件。
9.根据权利要求8所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置，其特征在于，所述水浴恒温装置包括水浴夹套(1)、水泵(9)、进水管(8)、出水管(14)和恒温水箱(15)，所述水浴夹套(1)套设在容器腔体(2)的外部，所述进水管(8)的两端分别与所述水浴夹套(1)的下方一侧和水泵(9)进水口连通，所述水泵(9)的出水口与所述恒温水箱(15)通过水管连通，所述出水管(14)两端分别与所述水浴夹套(1)上方和恒温水箱(15)连通。
10.一种流动介质中旋转式腐蚀测试方法，其特征在于，使用如权利要求8或9任一项所述的一种流动介质中旋转式腐蚀测试装置进行腐蚀测试，包含以下步骤：
