[发明专利]一种气液固多相流冲蚀实验装置

说明书

本发明公开了一种气液固多相流冲蚀实验装置，包括储气罐、储液罐一、储液罐二、储砂罐、混合罐、喷头、测试管件、回收储罐、监测系统；所述混合罐内设有搅拌装置且分别与储气罐、储液罐一、储砂罐相连，所述测试管件的输入端通过混合管与所述混合罐相连，输出端与所述回收储罐相连，且两端均为可拆卸连接；所述喷头的两端分别与储液罐二和混合管相连，所述储气罐与混合管相连；所述监测系统包括计算机以及分别与所述计算机相连的流量传感器、压力传感器、湿度传感器，流量压力传感器和压力传感器设置在各流体的输出管路上，湿度传感器设置在雾化喷头与测试管件之间的混合管上。本发明能够模拟不同气液固多相流的冲蚀，为管道安全提供技术支持。

技术领域

本发明涉及多相流冲蚀技术领域，特别涉及一种气液固多相流冲蚀实验装置。

背景技术

冲蚀是指金属材料表面在腐蚀流体冲刷的作用下引起的金属材料局部腐蚀。金属管道作为流体输送最重要方式之一，其安全可靠性至关重要，在油气开发和开采过程中，管道运输的介质多为气液固多相流，因此研究气液固多相流的管道冲蚀对保障管道的安全运行具有重要意义。

目前，常用的冲蚀实验装置主要分为旋转式、射流式、以及管流式。其中，旋转式实验装置是利用旋转圆盘上的试样在含颗粒的浆体中高速转动，随而发生冲蚀，主要针对的是液固两相流的冲蚀，该实验机具有稳定性高、操作简单、测试周期短、测试用溶液量小等优点，缺点是装置中浆体浓度不均匀，圆筒中容易产生涡流，实验数据可信度低。射流式实验装置可以很好地控制冲击流速、颗粒冲角等和颗粒浓度参数，缺点是不能很好地模拟实际工况条件，冲蚀效果比实际情况更严重。管流式冲蚀实验装置可以很好地模拟管内实际工况并有良好的流体力学模型支持，是研究气液固多相流冲蚀的首选。然而，现有的气液固多相流冲蚀实验装置大多只能测试以气体为主要流体或以液体为主要流体的单一气液固多相流的冲蚀，无法测试各种不同比例的气液固多相流冲蚀。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种气液固多相流冲蚀实验装置。

本发明的技术方案如下：

一种气液固多相流冲蚀实验装置，包括储气罐、储液罐一、储液罐二、储砂罐、混合罐、喷头、测试管件、回收储罐、监测系统；

所述混合罐内设有搅拌装置，所述储气罐、储液罐一、以及所述储砂罐分别与所述混合罐相连，所述混合罐通过混合管与所述测试管件的输入端相连，所述测试管件的输出端通过输出管线与所述回收储罐相连，所述测试管件的两端分别与所述混合管和所述输出管线可拆卸连接；所述储液罐二与所述喷头的输入端相连，所述喷头的输出端与所述混合管相连，所述储气罐通过输气管线与所述混合管相连；所述监测系统包括流量传感器、压力传感器、湿度传感器、以及计算机，所述流量传感器、压力传感器、湿度传感器分别与所述计算机相连，所述流量传感器和所述压力传感器设置在各流体的输出管路上，所述湿度传感器设置在所述喷头与所述测试管件之间的混合管上。

作为优选，还包括空压机，所述空压机的输出端与所述储气罐的输入端相连。

作为优选，所述喷头采用雾化喷头。

作为优选，所述测试管件为弯头、异径管、三通、突变管中的任意一种。

作为优选，还包括多个分流管，多个所述分流管的输入端通过多通阀与所述混合管的输出端相连，每个分流管的输出端与一个测试管件相连。

作为优选，每个所述分流管上均依次设有阀门、流量计和压力计。

作为优选，还包括气液固分离器，所述气液固分离器的输入端与所述回收储罐相连。

作为优选，所述气液固分离器的气体输出端与所述储气罐相连，所述气液固分离器的液体输出端与所述储液罐一相连，所述气液固分离器的固体输出端与所述储砂罐相连。

作为优选，所述混合管采用透明有机玻璃管。