[實用新型]一種旋轉式液固兩相流沖蝕磨損試驗裝置的測試組件

有效

• 申請號: 201220430742.4
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202735224U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 偶國富;葉健;饒杰;金浩哲
• 申請（專利權）人: 杭州富如德科技有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及液固兩相流環境下材料的沖蝕磨損性能測試裝置，尤其是涉及一種旋轉式液固兩相流沖蝕磨損試驗裝置的測試組件。

背景技術

流體管道、管配件及閥門是在一定壓力下運輸流體的特種設備。隨著經濟的發展，管道、管配件及閥門已廣泛運用于原油、天然氣、自來水、城市液化氣以及流程工業領域中各種流體物料的輸送。

研究發現：管道、管配件及閥門失效的形式多樣，如材料缺陷、腐蝕、磨損、外力破壞等，其中沖蝕磨損是最廣泛也是最常見的破壞形式。沖蝕磨損失效具有明顯的局部性、突發性和風險性，特別在含固、腐蝕性條件下多相流介質流動引起的沖蝕磨損穿孔更為復雜，難以準確預測其發生的位置，已成為流體管道安全運行的關鍵問題。

近年來，國家大力推行煤轉化為潔凈能源，實現石油替代的發展戰略。在煤化工領域，反應介質構成十分復雜，既有以氫氣為主的氣相，也有未反應的煤、礦物質、及催化劑組成的固相，還有輕油（粗汽油）、中油等餾分油及重油組成的液相，因沖蝕磨損失效此造成的煤化工中管道及閥門失效的較為常見，已成為制約煤化工裝置安全、穩定、長周期運行的主要障礙，嚴重影響了煤液化設備長周期運行的穩定性和經濟性，阻礙了示范工程的推廣，亟待解決。

多相流沖蝕磨損一直是學術界和工程界關注的重要問題，國外的加州大學伯克利分校Lawrence實驗室、日本Tokyo大學、瑞典Uppsala大學、美國俄亥俄大學，國內的中科院、中國礦業大學、清華大學等針對多相流磨損問題開展了大量的研究并取得了一定的成績，但至今為止仍沒有可靠的方法來預測煤化工過程中管道、管配件及閥門等易發生磨損的失效區域和磨損的破壞程度。

針對目前煤化工領域存在的多相流沖蝕磨損問題，為進一步研究材料的磨損機理，國內外研究者設計了一系列的磨損試驗裝置，通過實驗手段來研究材料的磨損機理，以期找到管道、管配件及閥門材料磨損的臨界特性。但目前的液固兩相流磨損試驗裝置存在的一些不足之處在于：

（1）常規的旋轉式沖蝕磨損試驗裝置對沖擊速度不能有效控制；

（2）噴射式沖蝕磨損試驗裝置不能同時測試多種沖擊角下的試件，測試的時間較長，由于介質沖擊時產生的鋪展效應導致的實際沖角誤差大；

（3）管流式沖蝕磨損試驗裝置占據空間大、成本高、實驗周期長，且試驗裝置中泵閥易泄露。

發明內容

針對國內外液固兩相流沖蝕磨損試驗裝置存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種旋轉式液固兩相流沖蝕磨損試驗裝置的測試組件，適用于液固兩相流環境下旋轉式沖蝕磨損試驗裝置中對各種影響因素下不同材料的沖蝕磨損機理、沖蝕磨損性能和規律研究的測試組件。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型包括八個結構相同的試件緊固板、八個試件臺架，八個結構相同的待測試件和圓環固定架；將八個待測試件分別安裝于各自試件緊固板的矩形槽中，再將安裝好待測試件的試件緊固板側面與各自試件臺架的半圓柱體矩形切面貼合，內六角螺釘依次穿過各自試件緊固板和各自待測試件下部的通孔與各自試件臺架的螺孔固定連接；圓環固定架同一圓周上開有等分分布的八個凹槽，每個試件臺架底部長方臺分別嵌入圓環固定架對應的凹槽內，每個試件臺架與圓環固定架分別通過安裝于對應圓環固定架凹槽底部的另一內六角螺釘固定連接，圓環固定架的外圓柱面與漿料罐的內壁焊接固定；所述八個試件臺架，均由上部為半圓柱體和下部為長方臺組成，半圓柱體下部開設螺紋孔，長方臺底面中心開設螺紋孔；半圓柱體矩形切面與長方臺上端面垂直，與長方臺沿長度方向的中心垂直平面分別呈0°、15°、30°、45°、0°、60°、75°、90°共7種角度布置。

所述八個結構相同的試件緊固板呈長方體，長方體沿高度和寬度的一側面，自底部至頂部開設有與待測試件寬度相同的矩形槽，矩形槽至左邊、右邊和上邊距離相同；長方體另一側面下面有凸臺，凸臺上開有通孔。

本實用新型具有的有益效果是：

采用試件緊固板，試件臺架，待測試件，圓環固定架為一體的應用于液固兩相流環境中旋轉式沖蝕磨損試驗裝置的測試組件，可以同時測試8個不同沖擊角度下的試件，并縮小了實際沖擊速度和沖擊角度的計算誤差，適合于各種影響因素下對不同材料耐磨性能的測試和沖蝕磨損規律的研究，另外，本實用新型結構簡單、穩定性好、成本低廉，易于加工制作和更換。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的待測試件結構示意圖。

圖3是本實用新型的試件緊固板正視圖。