本发明涉及熔盐腐蚀研究，特别是涉及一种熔盐腐蚀试验装置及其静态、动态和电化学腐蚀试验方法。
背景技术：
1、能源在社会发展的过程中扮演的角色愈来愈重要，其消耗量呈几何式增长，单一化石能源结构已难以满足人们对于未来的可持续发展理念的需求，发展清洁能源刻不容缓。光热发电以其发电连续、稳定、可调度且自带储能功能等优势在新型能源领域备受关注，其储热介质熔盐具有良好的热稳定性、化学稳定性、相变潜热大且原料易得等优势，现已成为最被广泛使用的导热流体和储热介质。
2、熔盐在高温下的离子熔体状态使得导热传热优势突出的同时，自身所具有的强腐蚀性也难以忽略，对结构材料造成了难以逆转的损伤。国内外对熔盐腐蚀问题给予了高度关注，并从不同维度对于腐蚀进行了探索，目前有三种主流方法用于研究腐蚀问题，分别是静态腐蚀试验、电化学腐蚀试验、高温动态试验，各试验侧重点各不相同。静态试验方法操作简单，适用于储热系统熔盐对于熔盐储罐造成的腐蚀，侧重于研究腐蚀机理和长工时工况下的腐蚀速率；电化学腐蚀可在短时间内测得熔盐瞬时反应速率、甄别材料耐腐蚀性能；动态高温熔盐腐蚀试验可模拟熔盐在管道中的流动情况，耦合多种腐蚀致因，还原真实工况，但试验难度较大，对试验装置和试验环境要求较高。
3、目前，现有的试验装置通常仅能进行一种或两种试验，无法将多种试验在同一环境中进行，不仅试验结果准确度较差，还造成试验设备成本的增加。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种熔盐腐蚀试验装置及其静态、动态和电化学腐蚀试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，以井式加热炉和熔盐罐作为基础试验台，通过更换不同的盖板和绝热板，能够安装不同的试验设备，将多种试验方式集于一部装置，在同一试验环境中完成多种不同的熔盐腐蚀试验，能够简化试验设计，降低试验耗费，为探索腐蚀机理提供多维度研究视角。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种熔盐腐蚀试验装置，包括井式加热炉和熔盐罐，所述熔盐罐包括罐体和环形凸缘，所述罐体的顶部设置有开口，所述开口的外径侧连接有所述环形凸缘，所述开口用于覆盖不同试验用盖板，不同盖板上开设有不同试验设备的贯穿孔；所述罐体安装在所述井式加热炉的炉腔内，所述环形凸缘与所述井式加热炉连接；所述熔盐罐的内径侧设置有安装座，所述安装座用于安装不同试验用绝热板，所述绝热板下方的所述熔盐罐内空间用于盛装熔盐介质，不同绝热板上开设有不同试验设备的贯穿孔。
4、优选地，所述环形凸缘与所述井式加热炉之间通过环形冷却通道连接，所述环形冷却通道的内径侧贴合所述罐体，所述环形冷却通道的上端面和下端面分别贴合所述环形凸缘和所述井式加热炉，所述环形冷却通道的外径侧设置有冷却介质进口和冷却介质出口。
5、优选地，包括第一盖板、第一绝热板、保护气体进气管、保护气体出气管和热电偶，所述保护气体进气管和所述保护气体出气管分别贯穿所述第一盖板并深入到所述第一盖板与所述第一绝热板之间的区域，所述热电偶顺次贯穿所述第一盖板和所述第一绝热板并深入到所述第一绝热板下方的区域。
6、优选地，包括支撑轴，所述支撑轴顺次贯穿所述第一盖板和所述第一绝热板并深入熔盐介质，所述支撑轴深入所述熔盐介质的位置通过支撑架连接有试件。
7、优选地，所述支撑架包括套设并固定在所述支撑轴上的圆盘，所述圆盘的外径侧沿辐向设置有螺栓，所述螺栓上套设有试件，末端的所述试件通过螺母限位，所述试件与所述螺栓之间、所述试件与所述螺母之间、相邻所述试件之间以及所述试件与所述圆盘之间均设置有刚玉管。
8、优选地，包括电机、风轮和支架，所述支撑轴通过联轴器连接所述电机的旋转轴，所述电机与所述联轴器之间设置有风轮，所述电机安装在所述支架上，所述支撑轴的底端与所述罐体的内底面具有间距。
9、优选地，包括第二盖板、第二绝热板、保护气体进气管、保护气体出气管、热电偶和电极组，所述电极组包括工作电极、参比电极和辅助电极，所述工作电极、所述参比电极和所述辅助电极分别贯穿所述第二盖板和所述第二绝热板并在贯穿位置处套设有刚玉管，所述工作电极、所述参比电极和所述辅助电极深入所述熔盐介质；所述保护气体进气管和所述保护气体出气管分别贯穿所述第二盖板并深入到所述第二盖板与所述第二绝热板之间的区域，所述热电偶顺次贯穿所述第二盖板和所述第二绝热板并深入到所述第二绝热板下方的区域。
10、本发明提供一种应用如前文记载的所述的熔盐腐蚀试验装置的静态腐蚀试验方法，包括以下内容：
11、s1、调试运行，检查井式加热炉、热电偶加热程序是否正常，接地线是否连接，对装置进行预热；
12、s2、试件安装，将试件安装在支撑轴上，检查其安装是否得当；
13、s3、介质装填，根据试验要求的固体介质配比将熔盐介质加入熔盐罐中，直至达到试验设计要求；
14、s4、开始试验，将第一绝热板穿过支撑轴放置，装入第一盖板，待达到试验要求时长，降低井式加热炉温度，按逆安装配顺序取出试件并安装新的试验试件，保证在要求温度下不停机运转；
15、s5、试件处理，用丙酮和去离子水冲洗，然后用热风干燥，称重，在测试前在干燥器中保存一段时间，重复试验过程，直至完成试验。
16、本发明提供一种应用如前文记载的所述的熔盐腐蚀试验装置的动态腐蚀试验方法，包括以下内容：
17、s1、调试运行，检查井式加热炉、热电偶加热程序是否正常，接地线是否连接，对装置进行预热；
18、s2、试件安装，将试件安装在支撑轴上，检查其安装是否得当；
19、s3、介质装填，根据试验要求的固体介质配比将熔盐介质加入熔盐罐中，直至达到试验设计要求；
20、s4、开始试验，将第一绝热板穿过支撑轴放置，装入第一盖板，将支撑轴向上提升一段距离，在伸出熔盐罐外的一端利用联轴器将其与电机的旋转轴连接，电机通过支架固定；
21、s5、测试时，打开电机带动支撑轴使得试件在熔盐介质中转动。
22、本发明提供一种应用如前文记载的所述的熔盐腐蚀试验装置的电化学腐蚀试验方法，包括以下内容：
23、s1、检查仪器，检查井式加热炉、热电偶加热程序是否正常，接地线是否连接，对装置进行预热；
24、s2、试件预处理，工作电极经预处理后由刚玉管密封；参比电极选用铂丝，快速用高温胶固定封装，封装后的刚玉管在干燥箱中保温2h；辅助电极由铂片构成，铂片连接有铂丝，铂丝的另一端穿入刚玉管中，作为电极引线，放入干燥箱中分别于80℃和150℃下保温2h，待高温胶彻底凝固后标号备用，辅助电极在试验进行前，用乙醇清洗；
25、s3、安装第二绝热板和第二盖板，将热电偶、辅助电极、参比电极和工作电极按试验要求安装，连通电化学工作站进行试验。
26、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
27、本发明以井式加热炉和熔盐罐作为基础试验台，通过更换不同的盖板和绝热板，能够安装不同的试验设备，将多种试验方式集于一部装置，在同一试验环境中完成多种不同的熔盐腐蚀试验，能够简化试验设计，降低试验耗费，为探索腐蚀机理提供多维度研究视角。
28、本发明所包含的其他技术方案还能够实现如下技术效果：
29、腐蚀试验速率测定较为依赖其试验方法，本发明可从静态、动态、电化学等多维度去测量腐蚀状态，避免因单种测试方法产生对腐蚀机理的偏见。
30、本发明试验装置简便，对设备要求较低，试验环境搭建难度小，熔盐罐设置在井式加热炉内进行隔热，同时通过隔热板和环形冷却通道的设置，不需要在试验台周围安装保温装置。
31、本发明采用第一绝热板、环形冷却通道和风轮形成三级降温措施，减轻了高温环境对电机内部线圈的损害，保证了试验可长时间持续运行。
32、本发明将热电偶贯穿绝热板后设置在绝缘板下方的罐体空间内，即可以将热电偶置于试验环境下，可实时精确监控试验温度，为试验提供精确数据。
33、本发明利用支架支撑固定电机，能够将支撑轴悬空，同时，试件通过支撑架安装在支撑轴上，可将试件悬空，使试件不与罐体底部接触，另外，试件与试件之间以及试件与支撑架之间均采用了刚玉管隔离，能够保证试件腐蚀均匀，接近真实工况。
1.一种熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：包括井式加热炉和熔盐罐，所述熔盐罐包括罐体和环形凸缘，所述罐体的顶部设置有开口，所述开口的外径侧连接有所述环形凸缘，所述开口用于覆盖不同试验用盖板，不同盖板上开设有不同试验设备的贯穿孔；所述罐体安装在所述井式加热炉的炉腔内，所述环形凸缘与所述井式加热炉连接；所述熔盐罐的内径侧设置有安装座，所述安装座用于安装不同试验用绝热板，所述绝热板下方的所述熔盐罐内空间用于盛装熔盐介质，不同绝热板上开设有不同试验设备的贯穿孔。
2.根据权利要求1所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：所述环形凸缘与所述井式加热炉之间通过环形冷却通道连接，所述环形冷却通道的内径侧贴合所述罐体，所述环形冷却通道的上端面和下端面分别贴合所述环形凸缘和所述井式加热炉，所述环形冷却通道的外径侧设置有冷却介质进口和冷却介质出口。
3.根据权利要求1或2所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：包括第一盖板、第一绝热板、保护气体进气管、保护气体出气管和热电偶，所述保护气体进气管和所述保护气体出气管分别贯穿所述第一盖板并深入到所述第一盖板与所述第一绝热板之间的区域，所述热电偶顺次贯穿所述第一盖板和所述第一绝热板并深入到所述第一绝热板下方的区域。
4.根据权利要求3所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：包括支撑轴，所述支撑轴顺次贯穿所述第一盖板和所述第一绝热板并深入熔盐介质，所述支撑轴深入所述熔盐介质的位置通过支撑架连接有试件。
5.根据权利要求4所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：所述支撑架包括套设并固定在所述支撑轴上的圆盘，所述圆盘的外径侧沿辐向设置有螺栓，所述螺栓上套设有试件，末端的所述试件通过螺母限位，所述试件与所述螺栓之间、所述试件与所述螺母之间、相邻所述试件之间以及所述试件与所述圆盘之间均设置有刚玉管。
6.根据权利要求4所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：包括电机、风轮和支架，所述支撑轴通过联轴器连接所述电机的旋转轴，所述电机与所述联轴器之间设置有风轮，所述电机安装在所述支架上，所述支撑轴的底端与所述罐体的内底面具有间距。
7.根据权利要求1或2所述的熔盐腐蚀试验装置，其特征在于：包括第二盖板、第二绝热板、保护气体进气管、保护气体出气管、热电偶和电极组，所述电极组包括工作电极、参比电极和辅助电极，所述工作电极、所述参比电极和所述辅助电极分别贯穿所述第二盖板和所述第二绝热板并在贯穿位置处套设有刚玉管，所述工作电极、所述参比电极和所述辅助电极深入所述熔盐介质；所述保护气体进气管和所述保护气体出气管分别贯穿所述第二盖板并深入到所述第二盖板与所述第二绝热板之间的区域，所述热电偶顺次贯穿所述第二盖板和所述第二绝热板并深入到所述第二绝热板下方的区域。
8.一种应用如权利要求4或5所述的熔盐腐蚀试验装置的静态腐蚀试验方法，其特征在于，包括以下内容：
9.一种应用如权利要求6所述的熔盐腐蚀试验装置的动态腐蚀试验方法，其特征在于，包括以下内容：
10.一种应用如权利要求7所述的熔盐腐蚀试验装置的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，包括以下内容：
