CN110887757A

CN110887757A - 一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法

Info

Publication number: CN110887757A
Application number: CN201911128415.6A
Authority: CN
Inventors: 彭文山; 曹学文; 侯建; 马力
Original assignee: 725th Research Institute of CSIC
Current assignee: 725th Research Institute of CSIC
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2020-03-17

Abstract

本发明提供一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法，属于金属腐蚀防护领域。本发明中所设计的多相流管路冲蚀实验装置的突出特点为：可测试管路含固体颗粒条件下包括段塞流、泡状流、环状流等多相流工况下直管段和弯管段的冲蚀形貌和冲蚀失重量。实验装置中的可拆卸弯管可实现弯管局部不同位置处冲蚀失重量的测量，从而绘出弯管三维冲蚀速率分布。实验装置中透明管段可观察多相流流型以及砂粒分布情况。另外，实验装置中若加装高速摄像机可拍摄砂粒在管内的运动及碰撞过程。本发明中所设计的气液固多相流管路冲蚀实验装置原理科学、结构合理，具有很高的推广和应用价值。

Description

一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法

技术领域

本发明属于金属腐蚀防护领域，涉及一种气液固多相流管路冲蚀实验装置的设计方法，以及利用该装置实现多相流管路中固体颗粒运动观测、气液分布观测、弯管不同位置处冲蚀形貌测试和冲蚀失重测试的方法。

背景技术

冲蚀是指含有固体颗粒的流体与材料表面碰撞导致材料磨损的现象。冲蚀广泛存在于石油、化工、船舶、矿山、水利等行业中，暴露在运动流体中的设备，都会遭到冲蚀，在含固体颗粒的多相流中，破坏更为严重，会损坏零部件、管道等，导致设备失效、管道泄漏，严重威胁安全生产。在油气开发过程中，压裂液经常携带大量固体颗粒，极易对连续管管壁造成严重冲蚀磨损，引起连续管失效及井下事故。海上油气田多相混输管道内输送介质复杂，含有油、气、水、砂等成分，管内流型多变，近年来发生多起与海底管道冲蚀相关的破坏事故，造成海底管道泄漏，严重影响海上平台油气正常生产，并且对海洋环境造成污染。在船舶行业，由于船舶航行海域海水环境复杂，海水管路中易吸入泥沙等固体杂物，在含固体杂物的海水高流速冲刷下，出现穿孔泄漏，造成船舶不得不回船坞维修，严重影响船舶远海航行。

国内外研究人员采用实验方式对不同工况下冲蚀做了大量研究工作，使用较多的3种实验装置分别为旋转式冲刷实验装置、射流式冲刷实验装置、管流式冲刷实验装置。旋转式冲刷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。射流式冲刷装置是一种较多应用于研究颗粒对电极材料机械冲蚀作用的实验装置。优点是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。以上两种实验工况与实际工况差别较大，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，但是目前大多设计为针对液固两相流的冲刷环路，针对多相流的冲蚀实验较少。同气固/液固流动相比，含有固体颗粒的气液固多相流动复杂多变，多相流的冲蚀研究难度较大。另外，目前国内外对于管道弯头部位冲蚀速率测试主要集中在弯头外拱中心线、弯头45°部位或者在弯头少数几个测点，无法获取整个弯头的冲蚀分布，对于弯头附近直管段的冲蚀实验更是鲜有研究。因此，设计一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法，测试弯管在不同位置处的冲蚀形貌及冲蚀失重量，并观测固体颗粒运动、气液两相分布，对于揭示多相流动条件下管道的冲蚀机理、保障管路安全运行具有重要意义。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术中的不足，提供一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法，以测试弯管在不同位置处的冲蚀形貌及冲蚀失重量，并观测固体颗粒运动、气液两相分布，进而揭示多相流动条件下管道的冲蚀机理、保障管路安全运行。

本发明的设计要点包括如下几方面：

1、针对金属管路在含固体颗粒多相流工况下的冲蚀问题，设计一种气液固多相流管路冲蚀实验装置；

2、为了直观的观察管路中砂粒运动情况，实验装置中设置透明管段；

3、为测试弯管不同局部部位的冲蚀形貌和冲蚀失重量，设计可拆卸测试弯管，在内侧布置数量较多的测点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本发明提供一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，包括液相段、气相段、气液混合段及测试弯管，液相段出口与气相段出口共同连至气液混合段，

在气液混合段后安装有隔膜压力表，测试弯管的上游管段与隔膜压力表相连，测试弯管的下游管段经过气液分离器与液相段进口相连形成环路，通过气液分离器，保证气液两相分离；

所述液相段包括通过管道依次相连的水箱、耐磨耐蚀泵、液体流量计，所述水箱内设有搅拌器，水箱内盛装有实验介质，实验介质包括液体与砂粒，水箱由透明材质制成，便于观察水箱内液体与砂粒的混合情况，水箱上方设搅拌器，用来搅拌实验介质，耐磨耐蚀泵与变频器相连，用过调节变频器调节管道中液体流速；

所述气相段包括通过管道依次相连的压缩机、缓冲罐、过滤器、气体流量计，气体流量计与压力变送器连接；

所述测试弯管为一种可拆卸式的水平弯管，由测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分组成，测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分均具有弯管段以及设置在弯管段两端并且与弯管段一体成型的直管段，测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分通过卡箍固定，其上开有螺栓孔，两端加工了一体式法兰，通过螺栓与前后管道相连，测试弯管内壁有多个放置实验试样的凹槽，可测试不同位置处的冲蚀形貌和冲蚀失重量，试样底部设计有与螺杆连接的小孔，同时在弯管凹槽底部设有螺杆安装孔，可供小螺杆穿过，螺杆外侧安装螺母用于固定试样。

方案优选地，所述水箱内壁均布2个挡板，保证水箱内的砂粒分布均匀。

方案优选地，所述测试弯管内径为40mm，弯径比为1.5。

方案优选地，所述试样的长度、宽度及厚度尺寸与凹槽相配，试样粘贴固定后与弯管内壁平齐，确保管内介质流动状态不受影响。

方案优选地，所述液体流量计采用电磁流量计测量液体流量，气体流量计采用数字式涡街流量计进行气体流量计量，采用电容式压力变送器测量测量气体涡街流量计处的气体压力；流量及压力采集仪表均输出信号，通过多通道高速数据采集卡采集信号；为尽量消除共模噪声的影响，实验中采用差分接线方式，仪表输出的电压信号或电流信号转换为电压信号输入接线盒中端子上；使用Labview软件编制相应采集程序实现数据的采集和分析。

方案优选地，所述实验装置主体管道是内径40 mm的透明有机玻璃管。为保证管路中形成稳定多相流型，测试弯管上游直管段长度为8 m，下游为1 m，另外，可视化管段为有机玻璃管，有机玻璃管的内径与前后连接管路的内径相同，在测试弯管上游直管段上安装有多普勒超声测速探头，进行管道内部流体速度等参数的测量。

2、本发明另提供一种气液固多相流管路冲蚀实验装置的测试方法，每次实验主要分为三个阶段，即实验前准备、冲蚀过程、实验后处理阶段：

实验前准备阶段：

待测试样切割成一定规格的试样，试样背部钻孔，安装螺杆；加工好的试样首先用丙酮进行除油，并清理螺孔内的油污，随后用水磨砂纸依次打磨试样表面，无水乙醇清洗、脱水后放置在收纳盒，放入真空干燥箱内干燥12 h；

采用高精度电子天平称量试样实验前重量，称重后，使用游标卡尺测量试样尺寸，在试样的背面中心位置处旋入固定小螺杆，用704硅胶将试样逐个涂封在凹槽内，涂封结束后将两部分胶装起来，将弯管在通风处放置至少24 h，待硅胶充分固化后进行冲蚀实验；

冲蚀过程阶段：

实验用水为去离子水，实验用砂粒为石英砂，将石英砂除渣杂、酸洗、干燥后，用筛子筛选出粒径为280 μm—315 μm之间的石英砂，待用，砂粒带有棱角；水箱中砂粒质量分数约为2 %；每次实验前将石英砂加入水箱，实验过程中搅拌器一直搅拌，确保去离子水与石英砂混合均匀，由耐磨耐蚀泵输送进入实验环道；冲蚀过程中以含砂段塞流冲蚀为例，段塞流中气液两相流速相互影响较大，气相流速稍有变化就会导致液相流速改变，为保证实验中气液相流速的准确、稳定，不断调节气相管路阀门开度以及耐磨耐蚀泵变频器的频率，并根据流量、流速、压力、温度进行相应计算，使管道中的气液流速最终稳定在实验要求数值；将透明弯头更换为测试弯管开始冲蚀实验，记录冲蚀开始时间，严格监测各处流量、压力参数，确保数据的准确性，并观察直管与弯管内流体的流动状态。段塞流下砂粒冲蚀实验冲蚀时间均为36 h；

实验后处理阶段：

实验后，将冲蚀环道上的测试弯管取下，卸去固定弯管的卡箍，先用去离子水清除弯管内壁表面的杂物，之后按试样标号将试样逐一取出，小心去除试样周围的硅胶，保证硅胶无残留，清除固定孔内的杂物，再用沾有无水乙醇的脱脂棉擦拭，确保硅胶及杂物清理干净后，放入真空干燥箱干燥12 h，用电子天平称量实验后试样重量。

方案优选地，针对实验后处理阶段，每次实验结束后更换溶液和石英砂；为减少实验误差，每组实验工况进行一次平行实验，两次实验结果的平均值作为最终的冲蚀速率。

本发明的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法，与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明中所设计的多相流管路冲蚀实验装置的突出特点为：可测试管路含固体颗粒条件下包括段塞流、泡状流、环状流等多相流工况下直管段和弯管段的冲蚀形貌和冲蚀失重量。实验装置中的可拆卸弯管可实现弯管局部不同位置处冲蚀失重量的测量，从而绘出弯管三维冲蚀速率分布。实验装置中透明管段可观察多相流流型以及砂粒分布情况。另外，实验装置中若加装高速摄像机可拍摄砂粒在管内的运动及碰撞过程。

本发明中所设计的气液固多相流管路冲蚀实验装置原理科学、结构合理，具有很高的推广和应用价值。

附图说明

附图1是本发明气液固多相流管路冲蚀实验装置图；

附图2是本发明测试弯管结构及试样固定图；

附图3是本发明测试弯管环向及轴向角度示意图；

附图4是本发明段塞流下弯管冲蚀速率分布图（10^-11m/s）；

附图5是本发明段塞流下弯管冲蚀速率变化曲线；

附图6是本发明弯头处气液两相流动实物图；

附图7是本发明典型试样表面宏观冲蚀形貌；

附图8是本发明典型试样表面3D微观冲蚀形貌。

图中各标号表示：

1、压缩机，2、水箱，3、气液分离器，4、搅拌器，5、耐磨耐蚀泵，

6、止回阀，7、液体流量计，8、隔膜式抗震压力表，9、隔膜压力表；

10、测试弯管，101、法兰，102、螺杆安装孔，103、外拱部分，

104、螺栓孔，105、内拱部分，106、螺杆，107、螺母，108、试样；

11、缓冲罐，12、过滤器，13、气体流量计，14、多普勒超声测速探头，

15、气液混合段，16、压力变送器。

具体实施方式

下面结合附图1-8，对本发明的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法作以下详细说明。

一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，包括以下几个部分：液相段、气相段、气液混合段及测试弯管10，液相段出口与气相段出口共同连至气液混合段15，在气液混合段15后安装有隔膜压力表9，测试弯管10的上游管道与隔膜压力表9相连，测试弯管10的下游管道经过气液分离器3与液相段进口相连形成环路，通过气液分离器3，保证气液两相分离。

所述液相段包括通过管道依次相连的水箱2、耐磨耐蚀泵5、液体流量计7，所述水箱2内设有搅拌器4，水箱2内盛装有实验介质，实验介质包括液体与砂粒，水箱2由透明材质制成，便于观察水箱2内液体与砂粒的混合情况，水箱2上方设搅拌器4，用来搅拌实验介质，耐磨耐蚀泵5与变频器相连，用过调节变频器调节管道中液体流速。

所述气相段包括通过管道依次相连的压缩机1、缓冲罐11、过滤器12、气体流量计13，气体流量计13与压力变送器16连接。

盛装实验介质的透明水箱2容量约为300 L，可观察水箱2内液体与砂粒混合情况。水箱2上方设搅拌器4，用来搅拌实验介质；水箱2内壁均布2个挡板，保证水箱2内的砂粒分布均匀。水箱2出口通过透明管道与耐磨耐蚀泵5连接。耐磨耐蚀泵5与变频器相连，用过调节变频器调节管道中液体流速。在气液混合段之前安装有隔膜压力表9。实验装置主体管道是内径40 mm的透明有机玻璃管。为保证管路中形成稳定多相流型，测试弯管上游管道长度为8 m，下游管道为1 m，其中上游管道、下游管道是以弯管为中心算，上游长度具体指气液混合段15出口到测试弯管10入口之间直管段的长度，下游长度具体指测试弯管10出口到下一个弯头入口之间直管段的长度。下游管道进入水箱2之前安装有气液分离器3，保证气液两相分离。在冲蚀管路系统中气液混合段15前的气相管道压力为P₁，温度为T₁，在测试弯管10前直管段压力为P₂，温度为T₂，如图1。另外，可视化管段为有机玻璃管，有机玻璃管的内径与前后连接管路的内径相同，在测试弯管10上游直管段上安装有多普勒超声测速探头14，进行管道内部流体速度等参数的测量，如图2。

使用电磁流量计测量液体流量，使用数字式涡街流量计进行气体流量计量，采用电容式压力变送器测量测量气体涡街流量计处的气体压力。流量及压力采集仪表均输出信号，通过多通道高速数据采集卡采集信号。为尽量消除共模噪声的影响，实验中采用差分接线方式，仪表输出的电压信号或电流信号转换为电压信号输入接线盒中端子上。使用Labview软件编制相应采集程序实现数据的采集和分析。耐磨耐蚀泵5与测试弯管10之间的管道上安装有止回阀6与隔膜式抗震压力表8，压力表用于测量管道中的压力。

目前对弯管冲蚀的研究局限于弯头表面几个特殊位置布置测点，获得数据少且分散，并且忽略了弯管靠近上下游直管段部分的冲蚀速率（此位置处的冲蚀速率也较大）。因此，设计测试弯管10用于冲蚀实验测试，该测试弯管为一种可拆卸式的水平弯管，由测试弯管10内拱部分105和测试弯管10外拱部分103组成，不仅可以重复使用，且方便操作。测试弯管10内拱部分105和测试弯管10外拱部分103均具有弯管段以及设置在弯管段两端并且与弯管段一体成型的直管段，测试弯管10内拱部分105和测试弯管10外拱部分103通过卡箍固定。由于实验介质含砂，会不断冲击测试弯管10造成磨损，选用高耐磨材料制作，确保其在实验过程中保持弯管内侧形状无明显变化。两端加工了一体式法兰101，其上开有螺栓孔104通过螺栓与前后管道相连。弯管内径为40mm，弯径比为1.5。测试弯管10内壁有36个放置实验试样108的凹槽，可测试不同位置处的冲蚀形貌和冲蚀失重量，其中外拱部分103布置有21个，内拱部分105布置有15个（图2）。试样108底部设计有与螺杆106连接的小孔，同时在弯管凹槽底部设有螺杆安装孔102，可供小螺杆106穿过，螺杆106外侧安装螺母107（图2）用于固定试样108。试样108的长度、宽度及厚度尺寸与凹槽相配，试样108粘贴固定后与弯管内壁平齐，确保管内介质流动状态不受影响。为了便于分析，测试弯管10对试样108进行编号，图3为测试弯管10上角度及编号示意图。例如试样43代表位于轴向角θ=45°、环向角φ=135°处的试样108。

采用电子天平（天平精度为0.01mg）称量试样108试验前后的重量，从而计算冲蚀速率。通过显微技术来研究金属表面的形貌，采用体视显微镜观察试样108在冲蚀后宏观形貌，采用共聚焦显微镜，观察试样108的3D冲蚀形貌，并测量最大坑深。冲蚀速率计算公式如下：

（1）

式中，ER为试样108冲蚀速率，m/s；

为实验前试样108质量，g；

为冲蚀后试样108质量，g；

为试样108的工作面积，m²；

为冲蚀进行的时间，h；为金属材料的密度，kg/m³。

每次实验主要分为三个阶段，即实验前准备、冲蚀过程、实验后处理阶段。

1、实验前准备阶段：

试样108材料为316 L不锈钢，切割成规格为8 mm×6 mm×5 mm的试样108，工作面积约为48 mm²，试样108背部钻孔，可安装螺杆106。加工好的试样108首先用丙酮进行除油，并清理螺孔内的油污，随后用240#~1000#水磨砂纸依次打磨试样108表面，无水乙醇清洗、脱水后放置在收纳盒，放入真空干燥箱内干燥12 h；采用高精度电子天平（精度为0.01 mg）称量试样108实验前重量。为使测量数据更加准确，每次称重提前调平天平进行预热后称量，待天平稳定后记录数据，如此重复3次取平均值。称重后，使用游标卡尺测量试样108尺寸。在试样108的背面中心位置处旋入固定小螺杆106，用704硅胶将试样108逐个涂封在凹槽内，涂封结束后将两部分胶装起来，将弯管在通风处放置至少24 h，待硅胶充分固化后进行冲蚀实验。

2、冲蚀过程阶段：

实验用水为去离子水，实验用砂粒为石英砂，将石英砂除渣杂、酸洗、干燥后，用筛子筛选出粒径为280 μm—315 μm之间的石英砂，待用，砂粒带有棱角。水箱2中砂粒质量分数约为2 %。每次实验前将石英砂加入水箱2，实验过程中搅拌器4一直搅拌，确保去离子水与石英砂混合均匀，由耐磨耐蚀泵输送进入实验环道。冲蚀过程中以含砂段塞流冲蚀为例，段塞流中气液两相流速相互影响较大，气相流速稍有变化就会导致液相流速改变，为保证实验中气液相流速的准确、稳定，不断调节气相管路阀门开度以及耐磨耐蚀泵变频器的频率，并根据流量、流速、压力、温度进行相应计算，使管道中的气液流速最终稳定在实验要求数值。将透明弯头更换为测试弯管10开始冲蚀实验，记录冲蚀开始时间，严格监测各处流量、压力参数，确保数据的准确性，并观察直管与弯管内流体的流动状态。段塞流下砂粒冲蚀实验冲蚀时间均为36h。

3、实验后处理阶段：

实验后，将冲蚀环道上的测试弯管10取下，卸去固定弯管的卡箍，先用去离子水清除弯管内壁表面的杂物，之后按试样标号将试样108逐一取出，小心去除试样108周围的硅胶，保证硅胶无残留，清除固定孔内的杂物，再用沾有无水乙醇的脱脂棉擦拭，确保硅胶及杂物清理干净后，放入真空干燥箱干燥12 h，用电子天平称量实验后试样108重量，重复3次取平均值。每次实验结束后更换溶液和石英砂。为减少实验误差，每组实验工况进行一次平行实验，两次实验结果的平均值作为最终的冲蚀速率。

以段塞流冲蚀实验工况为例，根据实验系统中压力、流量、温度等数据，可以计算出管道中的表观气速及表观液速，段塞流气相表观流速为4.88m/s，液相表观流速为0.86m/s。由图4可知，水平弯管不同位置处冲蚀速率分布在0.10×10^-11~6.63×10^-11m/s之间。冲蚀较严重区域为弯头轴向角θ在67.5°~90°之间部位，最严重部位出现在弯管外拱部分103轴向角90°处（试样62）。冲蚀最不明显部位出现在弯管内拱部分105中心偏下部位（试样36）。弯管冲蚀速率沿轴向变化曲线如图5（a）所示，在弯管上游直管段以及弯头入口段（θ=0°~22.5°）冲蚀速率较小。随着弯曲角度θ增大，冲蚀速率有增大趋势，在弯管外拱部分103靠近弯头出口处（θ=67.5°~90°）冲蚀速率达到最大值。随弯曲角度θ增大，弯管内拱部分105冲蚀速率呈现增大趋势，距离弯头出口一倍管径下游直管段处冲蚀速率最大。弯管冲蚀速率沿环向变化曲线如图5（b）所示，随着φ的增加，冲蚀速率先减小后增大，φ值在225°—315°范围内，冲蚀速率较小，在φ=45°以及φ=90°处冲蚀速率较大。在靠近弯头入口的几个截面，比如θ=0°、θ=22.5°截面，冲蚀最严重位置均出现在φ=45°处，而靠近弯头出口的几个截面，如θ=67.5°和θ=90°截面，冲蚀最严重位置有向φ=90°处靠近的趋势。以上冲蚀速率变化主要是由于段塞流的瞬态流动造成的，段塞流中段塞体和液膜交替出现，当液膜经过弯头时，离心力以及泰勒气泡的挤压使得大部分液体冲击到弯管外拱部分103，内拱105侧液体较少基本处于无液体区。内拱部分105侧只有在靠近弯头出口处才会受到部分液体冲击，因此液膜中颗粒对内拱部分105冲蚀作用较小。造成内拱部分105冲蚀最主要的原因是段塞体中颗粒的冲击，段塞体经过弯管时，内拱部分105壁面受到段塞体中砂粒冲击，导致冲蚀损伤，如图6。

典型试样108表面宏观冲蚀形貌如图7，在弯管外拱部分103中心线方向上（试样42、62），试样108表面较光滑，平整度与实验前相比大幅提高，主要是由于砂粒持续不断地微切削磨损造成的。试样44位于弯管内拱部分105顶部，受到冲蚀较少，试样108下方实验前打磨痕迹依然清晰可见。试样61位于弯管外拱部分103底部，试样108顶部更靠近管底，冲蚀比下部严重。由图8试样108微观冲蚀形貌可知，试样42表面有冲蚀坑，比较分散，未出现大面积聚集现象，冲蚀坑深度较浅，由此可知，在段塞流型下，冲蚀作用主要是以均匀微切削为主，仅在极少数区域会产生明显冲蚀坑或者划痕，如试样62。

Claims

1.一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，包括液相段、气相段、气液混合段及测试弯管，液相段出口与气相段出口共同连至气液混合段，

2.根据权利要求1所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述水箱内壁均布2个挡板，保证水箱内的砂粒分布均匀。

3.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述测试弯管内径为40mm，弯径比为1.5。

4.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述试样的长度、宽度及厚度尺寸与凹槽相配，试样粘贴固定后与弯管内壁平齐，确保管内介质流动状态不受影响。

5.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述耐磨耐蚀泵与测试弯管之间的管道上安装有止回阀与隔膜式抗震压力表，隔膜式抗震压力表用于测量管道中的压力。

6.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述液体流量计采用电磁流量计测量液体流量，气体流量计采用数字式涡街流量计进行气体流量计量，采用电容式压力变送器测量测量气体涡街流量计处的气体压力；流量及压力采集仪表均输出信号，通过多通道高速数据采集卡采集信号；为尽量消除共模噪声的影响，实验中采用差分接线方式，仪表输出的电压信号或电流信号转换为电压信号输入接线盒中端子上；使用Labview软件编制相应采集程序实现数据的采集和分析。

7.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述实验装置主体管道是透明有机玻璃管，测试弯管上游直管段长度为8 m，下游为1 m，另外，可视化管段为有机玻璃管，有机玻璃管的内径与前后连接管路的内径相同，在测试弯管上游直管段上安装有多普勒超声测速探头，进行管道内部流体速度参数的测量。

8.如权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置的测试方法，其特征在于，每次实验分为三个阶段，即实验前准备、冲蚀过程、实验后处理阶段；

实验前准备阶段：

冲蚀过程阶段：

实验用水为去离子水，实验用砂粒为石英砂，将石英砂除渣杂、酸洗、干燥后，用筛子筛选出粒径为280 μm—315 μm之间的石英砂，待用，砂粒带有棱角；水箱中砂粒质量分数约为2 %；每次实验前将石英砂加入水箱，实验过程中搅拌器一直搅拌，确保去离子水与石英砂混合均匀，由耐磨耐蚀泵输送进入实验环道；将透明弯头更换为测试弯管开始冲蚀实验，记录冲蚀开始时间，严格监测各处流量、压力参数，确保数据的准确性，并观察直管与弯管内流体的流动状态；

实验后处理阶段：

9.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，针对实验后处理阶段，每次实验结束后更换溶液和石英砂；为减少实验误差，每组实验工况进行一次平行实验，两次实验结果的平均值作为最终的冲蚀速率。