[發明專利]多相流沖刷腐蝕試驗裝置

有效

• 申請號: 201810274567.6
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108398375B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 楊燕;姜志超;文闖;王樹立;彭浩平
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發明涉及沖刷腐蝕試驗技術領域，尤其是一種多相流沖刷腐蝕試驗裝置，包括用于容納沖刷固體和沖刷液體的漿料罐、用于容納沖刷氣體的氣罐、沖刷室及位于沖刷室內的噴嘴組件，沖刷室位于漿料罐的上方，噴嘴組件包括相互固定的固液噴嘴及氣體噴嘴；本發明采取氣罐流出的氣體與固液噴嘴射出的液固兩相流在管道外部進行混合的方式，從而解決現有技術中管道內氣相存在對于電化學工作站測試的干擾問題；且巧妙的利用循環泵一方面可實現漿料罐中沖刷固體和沖刷液體的混合均勻，另一方面可實現將漿料罐中的沖刷固體和沖刷液體向玻璃管及沖刷室中供給。

技術領域

本發明涉及沖刷腐蝕試驗技術領域，尤其是一種多相流沖刷腐蝕試驗裝置。

背景技術

沖刷腐蝕是金屬表面與腐蝕性流體之間由于相對運動而引起的金屬損壞現象，是材料受沖刷和腐蝕交互作用的結果。按介質不同，沖刷腐蝕可分為單相流、多相流，其中多相流研究較多分別是液固兩相流、氣液兩相流、氣液固三相流；對于沖刷腐蝕的研究，在實驗室內開展模擬工藝條件下的實驗研究是當前獲得材料的沖刷腐蝕性能參數行之有效的方法；

目前應用較多的實驗測試方法有失重法和電化學測試法。電化學測試法可通過電化學儀器對對試樣的狀態進行在線監測，選用不同的分析方法可得到沖刷腐蝕進程中不同時刻的實時腐蝕數據，與失重法結合有助于深入研究沖刷腐蝕的作用機制；

然而在氣液兩相流以及氣液固三相流中，由于試驗管道內氣體存在，造成多相流的擾動，干擾工作電極與輔助電極回路間的電流穩定，從而對試樣腐蝕速率、極化曲線以及電化學阻抗等測試結果造成影響，降低了電化學工作站測試的精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種多相流沖刷腐蝕試驗裝置，該沖刷腐蝕試驗裝置設有管流沖刷段(進料管的玻璃管處)以及射流沖刷段(沖刷室處)，在射流沖刷段，采取氣罐流出的氣體與固液噴嘴射出的液固兩相流在管道外部進行混合的方式，可解決現有技術中管道內氣相存在對于電化學工作站測試的干擾問題；而在管流沖刷段，研究液固兩相流條件對試樣腐蝕規律，由于管流沖刷段無氣體存在，故可通過電化學工作站對試樣的狀態進行在線監測。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多相流沖刷腐蝕試驗裝置，包括用于容納沖刷固體和沖刷液體的漿料罐、用于容納沖刷氣體的氣罐、沖刷室及位于沖刷室內的噴嘴組件，所述沖刷室位于漿料罐的上方，所述噴嘴組件包括相互固定的固液噴嘴及氣體噴嘴；

所述漿料罐的出口通過進料管與固液噴嘴連通，所述進料管上設置有循環泵，所述沖刷室的內部底端通過出料管與漿料罐的進口連通，所述進料管上設有與出料管連通的旁路管，所述進料管上設置有第一截止閥，所述進料管與旁路管的連接部位處于進料管上第一截止閥和循環泵的出口之間，所述旁路管上設置有第二截止閥；

所述氣罐通過氣管與氣體噴嘴連通；

所述沖刷室內設有位于噴嘴組件下方的試樣臺，所述第一試樣通過第一螺釘固定在試樣臺的上表面，所述沖刷室內設有第一參比電極和第一輔助電極，所述第一試樣、第一參比電極及第一輔助電極均通過導線與電化學工作站相連，電化學工作站與計算機信號連接。

進一步地，所述噴嘴組件還包括套設在固液噴嘴外側的導氣套，所述導氣套的內壁與固液噴嘴的外壁之間形成導氣通道，所述氣體噴嘴呈環形，所述氣體噴嘴包括粗段及與粗段相接的細段，所述氣體噴嘴的細段位于導氣通道內，所述固液噴嘴與氣體噴嘴固定連接，所述氣體噴嘴與導氣套固定連接，所述氣體噴嘴的粗段內具有與氣管連通的環形內腔，所述氣體噴嘴上細段的底端端部開設有若干與環形內腔連通的氣體噴口，所述固液噴嘴的底端具有圓錐面，所述圓錐面的大端靠近導氣管，所述固液噴嘴的底端端部具有固液噴口。