本成果提出一种温层下腐蚀试验装置及试验方法。试验装置呈箱体状，箱体的内部含有密封腔室，包括可充满浸出液的浸液腔室，可装满浸水保温体吐层材料的第一填充腔室，可装满干燥保温层材料和的第二填充腔室，以及第一安装腔室。其中，浸液腔室与第一填充腔室连通，第一填充腔室位于第二填充腔室与浸液腔室之间，以将第二填充腔室及浸液腔室隔离；第二填充腔室位于第一填充腔室及第一安装腔室之间，以将第一填充腔室及第一安装腔室隔离，第一安装腔室的内部安装有工作电极。本成果能够为预防保温层下腐蚀的发生提供准确依据。

       技术特点及技术指标：

       目前，关于均匀（管线成分均匀、组织均匀）结构和非均匀结构（一般指焊缝接头处或多种金属材料组成的结构）的保温层下腐蚀的问题缺乏专门的试验装置，难以为预防金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的依据，进而对压力容器和管道等装置、设施和构件的服役安全构成巨大 威胁。

       针对这一问题，本成果提出一种能够为预防保温层下腐蚀的发生提供准确依据的保温层下腐蚀试验装置，以及应用该保温层下腐蚀试验装置的试验方法。与现有技术相比，本成果的优点和积极效果在于：

     （1）保温层下腐蚀试验装置通将箱体设置为具有浸液腔室、第一填充腔室及第二填充腔室， 并且使整个箱体的腔室密封，能够将浸出液、浸水保温层材料及干燥保温层材料填充于箱体的相应腔室内，从而能够完整且准确地还原金属材料在保温层下的腐蚀环境，进而能够准确获得金属材料在保温层下发生腐蚀过程中的规律，更进而为预防金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的 依据。

     （2）保温层下腐蚀试验方法通过将保温层下腐蚀试验装置与经典电化学综合测试系统的电化学工作站相连接，以获取金属材料在保温层浸出液中的整体腐蚀电化学信息或描述电偶腐蚀的电化学信息，继而通过分析获取到的该均匀结构腐蚀过程的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度、极化性质及电化学阻抗谱等整体平均信息，反映其腐蚀及其电化学过程，进而能够准确获得均匀金属材料在保温层下发生腐蚀过程中的规律，更进而为预防金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的依 据。

     （3）保温层下腐蚀试验方法采用微电极阵列精确模拟一个大面积的非均匀结构及其各组成区域，利用微电极阵列测试系统进行测试，继而获取非均匀结构的电偶腐蚀状态和局部腐蚀电流密度，进而能够准确获得非均匀金属材料在保温层下发生局部腐蚀过程中的规律，更进而为预防金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的依据。

     （4）保温层下腐蚀试验方法利用微电极阵列作为桥梁和纽带，将两个测试系统耦合起来联用，能够进行经典电化学、微电极阵列两种测试，获取自腐蚀电位、自腐蚀电流密度、极化性质及电化学阻抗谱等电化学性质的宏观平均信息，同时又可以获取具有一定统计特征的电偶电位及电偶电流等电化学性质的局部分布信息，进而能够准确获得非均匀金属材料在保温层下发生腐蚀过程中的规律，更进而为预防金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的依据。

       应用领域：

       保温层下腐蚀(CUI)是指在施加了保温层材料的管道和设备，由于水分和腐蚀性介质的进入而引发的一种腐蚀现象。CUI 的一个重要特点是外加的保温层会造成一个高温高湿的环境，从而导致腐蚀的加剧，且 CUI 最严重之处在于无法及时发现，而当被发现时，通常已经是腐蚀很严重的时候，甚至已经发生安全事故。因此，通过专门的试验装置研究保温层下腐蚀，不仅可以为预防  金属材料保温层下腐蚀的发生提供准确的依据，而且对压力容器和管道等装置、设施和构件的服役安全具有重要意义。管道运输是石油天然气的主要运输方式，我国的油气管道总里程已达 15 万公里，从西到东，从南到北，跨越我国 960 万平方公里的广袤国土。管道面临的保温层下腐蚀问题随着地理位置、管道规格的不同体现出不同的腐蚀特征，因此，保温层下腐蚀研究是众多管道企业面临的现实问题，保温层下腐蚀试验装置具有广阔的市场空间。

       投入需求：

       该成果主要作为腐蚀测试装置进行开发，可以开发为特定形式的电解池，生产场地主要为特定的电解池加工和装配车间，产业化应用预计投入资金为 50 万元，需要场地 500 平方米，需要玻璃仪器加工设施及聚四氟零件加工设施。

图1保温层下腐蚀试验装置

       专利授权及申请情况：

       1、国家发明专利：保温层下腐蚀试验装置及试验方法（实审）

       2、实用新型专利：保温层下腐蚀试验装置（授权）

       成果受资助及获奖情况：

       国家自然科学基金面上项目，41676071，海底管线焊接接头电偶腐蚀过程的精确建 模及跨尺度表征，2017-01 至 2020-12；

       技术成熟程度：已在产业中应用

       拟合作方式：  ☑其他