[发明专利]一种多相流冲刷局部腐蚀测试装置

说明书

技术领域

本发明属于冲刷腐蚀研究技术领域，具体地，涉及一种多相流冲刷局部腐蚀测试装置。

背景技术

冲刷腐蚀是金属表面与腐蚀流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀协同作用的结果，是一种危害性较大的局部腐蚀。冲刷腐蚀广泛存在于各类工业过程中，暴露在运动流体中的设备如管线、管件、泵的过流部件等，都会不同程度遭受到冲刷腐蚀的破坏，尤其是在含固相颗粒的双相流或多相流中，破坏更为严重。多相流冲刷腐蚀是一个非常复杂的过程，受到流体力学因素、材料因素、两相流体中的固相颗粒因素、液相方面因素等多方面因素影响，这些因素交织在一起，影响材料冲刷腐蚀性能。

为了研究材料的耐冲刷腐蚀性能，最理想的方式是在现场条件下开展试验研究，然而现场试验经济耗费较大且不便于操作，为此研究人员经常依靠在实验室内试验机上开展的冲刷腐蚀试验获得材料的数据信息。目前常用的冲刷腐蚀试验机包括旋转电极式试验机、射流冲刷试验机、管流循环试验机、科里奥利冲蚀试验机等，各类试验机都有各自的优缺点，适合于特定的工况的研究。当前用于冲刷腐蚀研究的各类试验机及研究方法主要关注于从整体的角度探究流动参数、介质、材料等单因素变量对冲刷腐蚀的影响及冲刷腐蚀的作用机理。而冲刷腐蚀是一种局部腐蚀，金属材料的电化学特征在局部是不均匀分布的，目前的试验机及采用的电化学测试手段如动电位扫描法、线性极化、电化学交流阻抗谱等都只能获取整个样品表面的电化学信息，给出的是统计平均的数据，无法对冲刷腐蚀样品局部区域的电化学信号进行区分，进而在冲刷局部腐蚀的研究中表现出一定的局限性。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种多相流冲刷局部腐蚀测试装置，该装置综合了以往管流、射流冲刷腐蚀试验机的特点，既能开展常规的试验测试探究冲刷腐蚀的作用机制，又能开展冲刷局部腐蚀的测试表征。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多相流冲刷局部腐蚀测试装置，包括矿浆泵、料浆罐、搅拌器、压力表、电磁流量计、管流冲刷管段、射流冲刷管段、热电偶、低温恒温循环器；其特征在于：料浆罐上方设搅拌器，料浆罐内设热电偶，热电偶与低温恒温循环器相连，料浆罐底端通过供液管连接至矿浆泵，供液管上设球阀；矿浆泵出口管路设第一截止阀，矿浆泵出口管路通过第一截止阀后分为两路，一路经过第二截止阀后返回料浆罐，另一路经压力表、电磁流量计、管流冲刷管段、射流冲刷管段后返回料浆罐。

优选地，管流冲刷管段包括有机玻璃管，有机玻璃管的两端带有法兰；有机玻璃管上设有管流工作电极安装管、管流辅助电极安装管及管流参比电极安装管；管流辅助电极安装管与管流工作电极安装管相对设置，两者的轴线相重合；有机玻璃管的轴线、管流参比电极安装管的轴线、管流工作电极安装管的轴线处于同一平面内，管流工作电极安装管的轴线垂直于有机玻璃管的轴线，管流参比电极安装管与管流工作电极安装管在同一侧，管流工作电极由待试验材料加工而成，管流工作电极的下端面为与有机玻璃管内径弧度相同的弧面，管流工作电极通过管流工作电极螺帽压紧；管流参比电极安装在管流参比电极安装管内并通过管流参比电极螺帽压紧；管流参比电极安装管内靠近有机玻璃管的一端装有管流多孔材料，管流参比电极与管流多孔材料之间形成空隙，空隙内加注KCl溶液；管流辅助电极选用碳棒，碳棒一端加工成与有机玻璃管内壁弧度相同的弧面，通过硅橡胶固定在管流辅助电极安装管内。