[發(fā)明專利]一種多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置

在審

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• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN106990010A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳亞軍;劉昆;宋肖肖;王付勝;劉辰辰
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N17/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發(fā)明屬于材料腐蝕研究技術領域，特別是涉及一種可控溫、可控PH值、可調節(jié)流量的多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置。

背景技術

管道輸送流體具有安全性高、便捷、成本低等優(yōu)點,是目前應用最為廣泛的流體輸送方式。現(xiàn)如今，世界各國對能源的需求日益增加，管道運輸業(yè)的發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已形成了許多規(guī)模龐大的大型輸油管道網(wǎng)和供氣系統(tǒng)。但是由于運輸管道大多數(shù)埋于地下,會受到土壤、地下水等外部因素和內部的運輸流體的共同腐蝕作用，因此管道會發(fā)生滲漏，其使用壽命會大大降低，這不僅會造成嚴重的經(jīng)濟損失，還會帶來環(huán)境污染問題。據(jù)中國工程院調查表明，2014年我國腐蝕總成本為21278.2億元人民幣，約占當年GDP的3.34％，相當于每個中國人當年承擔1555元的腐蝕成本。管道腐蝕是世界各國共同面臨的問題，涉及安全、經(jīng)濟和生態(tài)文明，已成為影響國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

隨著管件應用環(huán)境的復雜化和多樣化，管件往往承受內部流體腐蝕和外部載荷的復合作用，比如，在飛機的內部結構中，液壓系統(tǒng)的液壓管路與發(fā)動機內部的回油滑油管道內壁由于長期受到流動液體的沖蝕作用，管路內壁的結構會遭到侵蝕。同時，管道構件在飛機的飛行過程中發(fā)生振動，會受到動載荷的作用，從而形成在外力作用下的腐蝕裂紋擴展，最終導致管道的滲漏，因此，急需一種試樣形狀適用于后續(xù)力學測試的管道內沖蝕裝置。

目前雖然有關于腐蝕裝置方面的研究，但一方面所用的腐蝕處理方法普遍為鹽霧和浸泡，這兩種方法都不能研究流動的液體對物體的沖刷腐蝕作用，在輸油管道中，其內壁上附著的腐蝕產物會減緩管道內壁的腐蝕速率，但是由于管道內液體的流動作用，會帶走部分腐蝕產物，從而加劇了管道內壁的腐蝕，所以流體流速對管道內壁腐蝕情況的研究就顯得尤為重要。另一方面現(xiàn)有沖蝕研究和模擬的試樣多為試片級，后續(xù)不適于進行相關的力學測試。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置包括依次相連的PH值可控的腐蝕液供給模塊a、腐蝕液流量可調節(jié)模塊b、腐蝕溫度可控模塊c以及腐蝕液回流過濾模塊d；所述的PH值可控的腐蝕液供給模塊a包括盛有PH調節(jié)液的燒杯、蠕動泵、第一穩(wěn)流閥、PH調控儀、恒溫鍋、盛有腐蝕液的燒杯、PH調控儀探針和第一管路，其中，盛有腐蝕液的燒杯放置在恒溫鍋中；第一管路的一端設置在盛有腐蝕液的燒杯中，另一端浸沒在盛有PH調節(jié)液的燒杯內的PH調節(jié)液中；蠕動泵設置在第一管路上靠近盛有PH調節(jié)液的燒杯處；第一穩(wěn)流閥設置在第一管路上靠近盛有腐蝕液的燒杯處；PH調控儀探針放置在盛有腐蝕液的燒杯內的腐蝕液中，且通過導線依次與PH調控儀以及蠕動泵電連接；

所述的腐蝕液流量可調節(jié)模塊b包括若干組相互并聯(lián)的腐蝕液流量調節(jié)系統(tǒng)，每組腐蝕液流量調節(jié)系統(tǒng)包括第二管路和依次設置在第二管路上的無級調節(jié)蠕動泵、第二穩(wěn)流閥和流量計，并且第二管路上靠近無級調節(jié)蠕動泵的一端放置于盛有腐蝕液的燒杯內的腐蝕液中；

所述的腐蝕溫度可控模塊c包括若干個待腐蝕的管道試樣、若干個溫度控制儀探針、若干條第三管路和一個溫度控制儀；每個管道試樣的進液口連接在一組腐蝕液流量調節(jié)系統(tǒng)中第二管路的另一端，出液口與一條第三管路的一端相連；每個管道試樣內設有一個溫度控制儀探針；溫度控制儀同時與若干個溫度控制儀探針以及恒溫鍋電連接；

所述的腐蝕液回流過濾模塊d包括第四管路和設置在第四管路上的至少一個過濾器；第四管路的一端設置在盛有腐蝕液的燒杯內，另一端連接若干條第三管路，并且管道試樣的設置位置高于盛有腐蝕液的燒杯。

所述的腐蝕液回流過濾模塊d中過濾器的數(shù)量為若干個時，若干個過濾器采用串聯(lián)方式設置在第四管路上。

所述的管道試樣采用透明材質，以便于試驗人員觀察管道試樣內壁的腐蝕情況。

本發(fā)明提供的多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置結構簡單，其腐蝕試樣便于加工和更換，可實用性強，可以實現(xiàn)流動沖蝕這一功能，為研究管道內液體沖蝕提供更優(yōu)的試驗裝置，便于后續(xù)對該試樣的管內腐蝕情況及力學性能進行研究，適用于環(huán)保、材料腐蝕研究等技術領域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的多參量調控管道內液體沖蝕試驗裝置進行詳細說明：