[發明專利]一種模擬不同傾角彎管沖刷腐蝕的在線檢測實驗裝置

在審

• 申請號: 201710026612.1
• 申請日: 2017-01-14
• 公開（公告）號: CN106644920A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 彭浩平;魏彥方;蘇旭平;趙會軍;涂浩;劉亞
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及沖刷腐蝕領域，具體的說是一種模擬不同傾角彎管沖刷腐蝕的在線監測裝置。

背景技術

流體作用下的金屬材料容易發生沖刷腐蝕，這種腐蝕在石油管道運輸中十分常見，其在工業磨損中所占比重大于50％。沖刷腐蝕是金屬表面與腐蝕性流體之間由于高速相對運動而產生的金屬損壞現象，是沖刷磨損和電化學腐蝕交互作用的結果。在現有技術中，沖刷腐蝕多使用管流式、旋轉式、噴射式實驗裝置，其中管流式實驗裝置能真實的模擬管道流動，但裝置體積龐大，建造運行成本高，可控性低；而旋轉式裝置能較均勻的模擬沖刷腐蝕，但葉輪的高速轉動會帶動液體的轉動進而影響試樣與液體間的相對速度，不能真實的模擬管壁沖刷腐蝕情況；噴射式實驗裝置有許多種，都是基于循環泵和噴嘴產生高速流動介質對試樣進行沖擊的結構，可以精確控制沖擊液流的流速，實驗周期短，但是沒有配套的攪拌裝置，不能真實的模擬管道腐蝕環境，因此存在很大限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬管道內壁沖刷腐蝕及不同傾角彎管沖刷腐蝕集一體的在線檢測裝置，解決現有裝置不能較真實的模擬管道內部實際運行工況的問題，從而對不同管材的耐腐蝕性能做出較實際評價。

本發明解決其技術問題所要采用的技術方案是：一種模擬不同傾角彎管沖刷腐蝕的在線檢測實驗裝置，包括腐蝕箱和電化學測試設備，所述腐蝕箱頂部開口上方設有頂蓋，所述頂蓋下端設有頂部試樣卡槽，所述腐蝕箱底部設有底部試樣卡槽，在頂部試樣卡槽和底部試樣卡槽之間設有沖刷腐蝕組件，所述頂部試樣卡槽、底部試樣卡槽和沖刷腐蝕組件上均設有與所述電化學測試設備連接的接口，所述腐蝕箱內裝有輸送介質，所述腐蝕箱通過輸油管與輸油泵連接，使腐蝕箱內輸送介質循環流動，所述腐蝕箱內還設有參比電極和輔助電極，所述參比電極和輔助電極置于所述輸送介質內且通過線路與所述電化學測試設備連接。腐蝕箱為圓筒形腐蝕箱，圓筒形腐蝕箱與輸油泵之間通過輸油管構成循環回路，模擬輸送介質在輸油管中的運輸。

進一步，所述沖刷腐蝕組件包括噴頭、卡槽板、可移動固定栓、角度儀和試樣架，所述卡槽板背面通過可移動固定栓與試樣架連接，所述角度儀固定連接在試樣架上且所述角度儀沿可移動固定栓對稱設置，所述卡槽板上設有指針，且所述指針與所述卡槽板相對固定，所述卡槽板上設有與所述噴頭相對的第一試樣卡槽，所述噴頭通過圓管與所述腐蝕箱連接，且所述圓管上設有使腐蝕箱內輸送介質經圓管由噴頭噴出的輸油泵。卡槽板和角度儀可以通過調節可移動固定栓沿試樣架上下移動，卡槽板還可以通過角度儀調節沖刷角度，噴頭將輸送介質噴出到安裝在第一試樣卡槽內的試樣上，以模擬輸送介質輸送時輸送介質對管道的沖刷，通過角度儀調整卡槽板的角度，改變試樣與噴頭噴射的輸送介質之間的角度，以模擬不同傾角的彎管，指針相對卡槽板固定，用于指示傾角的大小。

頂部試樣卡槽、底部試樣卡槽和第一試樣卡槽統稱為試樣卡槽，試樣和試樣卡槽內均車有螺紋，試樣大小與試樣卡槽大小一致，試樣通過螺紋與試樣卡槽緊密連接，腐蝕箱的頂部和底部的試樣卡槽均為多個，試樣卡槽內均設有電化學測試設備接口，通過接口依次與電化學測試設備和電腦連接。

實驗裝置上還設有保護系統，適用于多種腐蝕介質，裝置簡單、可移動。

進一步，為了更真實的模擬管道腐蝕環境，還包括控溫水浴箱和冷卻水箱，所述頂蓋為中空結構，且所述頂蓋通過冷卻水管與冷卻水箱連接，所述冷卻水管上設有泵，所述腐蝕箱下部放置在所述控溫水浴箱內。圓筒形腐蝕箱和控溫水浴箱均為可開蓋結構，圓筒形腐蝕箱位于溫控水浴箱的內部，冷卻水箱位于圓筒形腐蝕箱的上部與頂蓋連通。

進一步，為了實現管路中輸送介質流量和流速的控制，所述輸油管上設有調節輸油管內輸送介質流量和流速的閥門，以模擬輸送介質在輸油管中的不同輸送速度，所述圓管上設有調節圓管內輸送介質流量和流速的閥門。通過調節閥門的開度或更換噴頭來調節流量。

進一步，為了實現電化學設備實驗數據的讀取和處理，還包括電腦，所述電腦與所述電化學測試設備連接。

本發明具有如下優點：

1.本發明采用溫控水浴箱加熱圓筒型腐蝕箱、腐蝕箱頂蓋采用循環水冷卻，使管道頂部內外形成溫差，更真實的模擬的管道運行環境。

2.本發明集現有噴射式和管流式沖刷腐蝕實驗裝置的優點，實現模擬管道內壁沖刷腐蝕及不同傾角彎管沖刷腐蝕在線監測集一體。

3.本發明圓筒型腐蝕箱采用耐腐蝕性強的材料，可以模擬不同腐蝕介質的沖刷腐蝕環境。