[實用新型]一種可拆卸式環道式氣液固沖蝕磨損聯合試驗裝置

有效

• 申請號: 201920634867.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN210639042U
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 偶國富;龔程程;張紹良;李強;楊濤;劉驍飛;金浩哲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本實用新型公開了一種可拆卸式環道式氣液固沖蝕磨損聯合試驗裝置。靜態混合器進口處設混合點，多相流介質經油水進口與儲氣罐出口的氣體在混合點混合形成油氣水三相流，油氣水三相流輸入到靜態混合器，靜態混合器出口分成兩個支路，主支路依次經第一有機玻璃測試段、第一可拆式測試段經管道與三相分離器相連通，構成多相流沖蝕測試回路；次支路經多個閥、壓力表、溫度計和第二流量計連通，第二電磁流量計經第二可拆式測試管件、第二有機玻璃測試段后與氣液固旋流分離器連通。本實用新型通過改變油氣水的多相流沖蝕測試回路的三相比例，通過有機玻璃的測試段測試管道中對應的流型/流態，可實現不同氣、液、固比例的管道及閥門沖蝕磨損測試。

技術領域

本實用新型涉及環道式氣液固沖蝕磨損試驗裝置，具體涉及一種可拆卸式環道式氣液固沖蝕磨損聯合試驗裝置。

背景技術

壓力管道作為一種重要的輸送流體的特種設備，在服役期間承受著一定的溫度和壓力，廣泛應用于油氣管道的長距離輸送、海洋開采、煤化工以及石油化工等領域。

石油化工、煤化工是我國的國民經濟支柱產業，與國家的經濟命脈密切相關。近年來，隨著我國對外原油依存度的增加，中東高硫、高氮、含氯等腐蝕性原油的加工量逐年增加，對我國中石化、中石油、中海油等煉油領域中的空冷器、換熱器等冷換設備造成了嚴重的沖刷腐蝕問題。此外，由于煤化工領域輸送的煤粉固相顆粒較多，油氣水及固相介質的輸運過程中，以三通、彎頭、異徑管為代表的典型管件沖刷腐蝕、沖蝕磨損問題極為突出，嚴重影響石油化工、煤化工等流程工業關鍵設備及管道系統的安全運行。

國內外研究成果表明，石油化工及煤化工領域普遍存在油氣水沖蝕和氣液固沖蝕磨損。相關研究機構設計了針對性的實驗裝置，運用相似法則制定實驗方案研究實際管道沖蝕磨損機理。相對而言，相關試驗裝置仍存在以下不足：

(1)現有研究集中于油-氣、油-水、氣-水兩相或單相的流動特性等方面，在油-氣-水三相共存環境的沖刷腐蝕失效領域的研究相對較少，因此很難從根本上研究多相流共存環境多相耦合的沖蝕失效機理。

(2)針對煤化工中管道的沖蝕磨損現象，由于存在還多的外界干擾因素，難以建立基于多因素下沖蝕磨損率與變量(顆粒沖擊角度、顆粒直徑、顆粒濃度、高度、速度、粗糙度、溫度、壓力)之間的關聯公式。

(3)傳統的沖蝕測試方法往往采用稱重法和超聲波測厚法，或者通過數值模擬建立壁面剪切應力與管道壁面的剩余厚度比較來判斷沖蝕的風險，較少從水潤濕的角度建立水潤濕與多相流沖蝕特性的關聯關系。

綜上，因油、氣、水及含固相腐蝕性多相流的沖蝕磨損機理不明確，相關的實驗裝置、測試方法在應用中存在較多局限性，難以推廣應用。

實用新型內容

針對現有關于多相流沖蝕磨損裝置研究的不足，本實用新型的目的在于提供一種可拆卸式環道式氣液固沖蝕磨損試驗裝置，既能形成多相流沖蝕測試回路開展油氣水多相流沖蝕實驗研究，又能構成氣液固測試回路測試典型管件及閥門的沖蝕磨損機理，實現了整個環道回路中的油氣水和氣液固相態既獨立又相互聯系的封閉循環測試系統，提高沖蝕磨損測試效率。

因此，本實用新型的目的在于設計一套能夠模擬實際工況的一種可拆卸式環道式氣液固沖蝕磨損聯合試驗裝置，適用于油氣水多相流沖刷腐蝕和氣液固多相流沖蝕磨損的機理研究和特性數據庫構建，為多相流管道的沖蝕磨損失效預測評價奠定理論基礎。

為了達到上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案是：