CN114839233A - 一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统及方法，属于金属材料的腐蚀与防护技术领域。包括储罐、气瓶、试验溶液配制罐、尾气回收装置及试验管路，在试验管路的12点钟对称部位，如11‑1点钟位置设置一个开口，在开口处安装一平板电极，来实现对大型管道内部的腐蚀及流动的真实性模拟，同时也可以在试验管路的其它位置开口，来模拟管路内其他部分的腐蚀。本发明以整个平板电极作为工作实验，避免了腐蚀探针的边缘效益；同时平板电极的表面积足够大，相比小电极而言，捕捉到局部腐蚀的几率更大，有利于模拟管道顶部凝结液成膜、聚集、移动，对局部腐蚀的萌生、发展等进行在线观察，及试验后对平板电极进行离线的观察和表征。

Description

一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统及方法

技术领域

本发明属于金属材料的腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统及方法，适用于大型油气管道的流动、腐蚀在线模拟，如原油长输管道、成品油长输管道、天然气长输管道及其它大型管道的流动和腐蚀模拟，主要针对管道内部的顶部腐蚀及流动模拟，也可以用于其他部位的模拟。

背景技术

石油和天然气长输管道的管径一般比较大，最大的管径超过1米。一般这种管道为钢制，埋地，管道内的流动情况主要通过数值模拟获得，但模拟结果的准确性需要通过实验进行验证。大型管道内的腐蚀情况主要通过清管时智能猪检测获得。在实验室内基本上不能真实模拟这类管道内的流动，管内的腐蚀也主要通过高温高压釜进行模拟，实际上并不能完全真实的模拟实际腐蚀情况。因此，建立一种在室内的小型实验环路系统中模拟这种大型管道内的流动与腐蚀，特别是管道顶部的流动和腐蚀的装置和方法十分必要。

现有技术有关模拟管道内腐蚀的研究报道主要有：

申请号：201710319631.3公开了一种模拟管道内腐蚀的实验装置，其采用在腐蚀实验箱中设置双层实验管道，模拟管道内顶部腐蚀、内腐蚀及流动情况。然而，这种设计方式存在弊端：首先，这种设置的管道直径必然不大，不能模拟大型管道，另外，试样安装在内管道上，这种安装方式，液体容易在边缘部分聚集，导致试样安装部位与管道本体之间形成边缘效益，试样的边缘部分与中间部分存在明显的腐蚀差异。

申请号201921446279.0公开了一种电厂大管道材料现场电化学测试装置，其采用电厂大管道外壁作为工作电极，通过建立外部的电解反应池，利用三电极体系的电化学测试方法对管材材料进行现场电化学性能测试，了解管道的腐蚀情况。实际上这种方法和实验室的电化学模拟方法的唯一区别在于：实验室模拟一般是将管材从现场取样后，加工为特定尺寸试样作为工作电极，而该专利是利用电厂大管道外壁作为工作电极，在本质上是没有大的区别。并且该专利公开的实验测试电化学方法与大管道之间没有直接的关联，小管道仍然可以采用这种方法，只用将实用新型专利加工得比较小。这种方法采用的模拟溶液作为电解质，电解质是静态的，实际上并未对大型管道内的真实溶液进行腐蚀电化学测试，不能真实模拟管道内流动条件下的腐蚀情况。

综上所述，现有技术虽然在模拟管道内腐蚀方面取得了一定的进步，但是依然存在不能真实模拟管道内流动条件下的腐蚀情况这一缺陷。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其通过在实验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置开口，采用一个平板电极，安装在开口部位，整个平板电极作为工作实验，避免了腐蚀探针的边缘效益；同时平板电极的表面积足够大，相比小电极而言，捕捉到局部腐蚀的几率更大，有利于模拟管道顶部凝结液成膜、聚集、移动，对局部腐蚀的萌生、发展等进行在线观察，及试验后对平板电极进行离线的观察和表征等。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其包括储罐、气瓶、试验溶液配制罐、尾气回收装置及试验管路，在所述的试验管路的相应位置设置有一个开口，在所述的开口处安装一平板电极，来实现对大型管道内部的腐蚀及流动的真实性模拟。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，在上述的试验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置开口，来实现对大型管道内部的顶部腐蚀及流动的真实性模拟。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，在上述的试验管路的5-7点钟位置开口，来实现对大型管道内部的底部腐蚀及流动的真实性模拟。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的气瓶与储罐连接，用于向上述的储罐内通入气体；上述的试验溶液配制罐与上述的储罐连接，用于向上述的储罐内提供液体；在上述的储罐的侧上方设置有气体出口，在上述的储罐的底部设置有液体出口，储罐内的气体通过上述的气体出口排出，进入与上述的气体出口连接的气体出口管路，储罐内的液体通过上述的液体出口排出，进入与上述的液体出口连接的液体出口管路，经过液体出口管路和气体出口管路排出的液体和气体混合后连接上述的试验管路。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的试验管路包括流动发展区、加热区及平板电极区，气液混合物依次经过上述的流动发展区、加热区及平板电极区后进入上述的储罐内。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的流动发展区用于将气液混合物充分发展，达到稳态；上述的加热区用于对形成稳态的气液混合物进行加热；上述的平板电极区主要用于实现对大型管道内部的顶部腐蚀及流动的真实模拟。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的平板电极区包括平板电极区试验管路和平板电极，在上述的平板电极区试验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置设置开口，上述的平板电极安装在上述的开口处。

上述的平板电极包括水平板区及位于水平板区两侧的弧形板区，分别为第一弧形板区和第二弧形板区，在上述的第一弧形板区和第二弧形板区的端部向外延伸各形成一延伸部，通过上述的延伸部固定在上述的平板电极区试验管路上。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，在上述的水平板区的内部设置一个凹槽作为中空冷却液置换区，在上述的水平板区的顶面分别设置一冷却液入口和一冷却液出口，通过上述的冷却液入口向上述的中空冷却液置换区内通入冷却液，之后通过上述的冷却液出口排出。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的加热区采用外加热的方式，如通过缠绕在管路外壁的电加热套或缠绕在管路外壁的中空的铜管进行加热。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的冷却液为乙二醇或冷水，通过上述的冷却液对上述的水平板区进行降温，以观察气液混合物在水平板区表面的冷凝、形成液膜或液滴、聚集及造成的腐蚀。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，在上述的试验管路系统的所有试验管路上均包覆有保温材料，上述的储罐内的溶液的不超过储罐容积的2/3。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，上述的平板电极区试验管路的底部设置一内窥镜入口，通过上述的内窥镜入口来观察整个水平板区表面的液膜、液滴形成，聚集及运动过程，以及腐蚀区域的发展过程。

本发明的另一目的在于提供一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验方法，依次包括以下步骤：

S1、通过试验溶液配制罐向所述的储罐内通入试验溶液，向储罐内通入氮气除氧，之后在试验管路的相应位置安装平板电极；

S2、对整个试验管路系统的外部包覆保温材料，并且对整个试验管路系统进行除氧，当氧气含量达到试样要求后，停止除氧；

S3、将气瓶内的气体通入储罐内，储罐内的气体经过储罐侧上方的气体出口排出，储罐内的液体通过储罐底部的液体出口排出，气液混合物依次进入试验管路的流动发展区、加热区及平板电极区后返回储罐；

S4、启动加热区的电源对其进行加热，通过向中空冷却液置换区中注入冷却液对水平板区进行降温，通过内窥镜入口观察整个水平板区表面的液膜和液滴形成，聚集及运动过程，以及腐蚀区域的发展过程；

S5、达到实验要求时间后，对整个试验管路系统的气体通过尾气回收装置进行回收处理，排空试验管路系统中的气体和液体后，取出平板电极，对其表面的腐蚀情况、腐蚀产物进行理论分析，对局部腐蚀进行表征处理。

与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：

现有技术主要是通过小型室内腐蚀模拟管道或采用模拟电解液以大管道外壁为工作电极开展电化学研究，实际上这些研究都不能模拟大型管道内部的顶部腐蚀。

本发明提供了一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，通过在小型实验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置开口，采用一个平板电极，安装在开口部位，整个平板电极作为工作实验，避免了腐蚀探针的边缘效益；同时平板电极的表面积足够大，相比小电极而言，捕捉到局部腐蚀的几率更大，有利于模拟管道顶部凝结液成膜、聚集、移动，对局部腐蚀的萌生、发展等进行在线观察，及试验后对平板电极进行离线的观察和表征等。

本发明解决了现有技术无法对大型管道顶部的液体凝结、聚集及腐蚀状况进行模拟及表征的技术问题。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统的结构示意图；

图2为本发明平板电极区的结构示意图；

图3为本发明平板电极区的俯视图；

图4为本发明弧形板区的结构示意图；

图5为本发明平板电极区正视图；

图中：

1、气瓶，2、试验溶液配置罐，3、控制阀一，4、循环泵一，5、控制阀二，6、控制阀三，7、排液管，8、控制阀四，9、循环泵二，10、储罐，11、流动发展区，12、加热区，13、平板电极区，14、控制阀五，15、高压循环风机，16、控制阀六，17、控制阀七，18、尾气回收装置，19、平板电极，19-1、水平板区，19-2、第一弧形板区，19-3、第二弧形板区，20、冷却液入口，21、冷却液出口，22、内窥镜入口，23、中空冷却液置换区。

具体实施方式

本发明提出了一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统及方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”等等将被理解为包括所陈述的部件或组成部分，而并未排除其他部件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个部件或特征与另一部件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他部件或特征“下方”或“下”的部件将取向在所述部件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。部件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

本文中所述及的d：第一弧形板19-2和第二弧形板19-3的高度；

本文中所述及的d1:第一弧形板19-2和第二弧形板19-3分别向两侧延伸的宽度。

一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，如图1所示，包括气瓶1、试验溶液储罐2、储罐10、尾气回收装置18、循环泵一4、循环泵二9、高压循环风机15、试验管路及相关阀门，在试验管路的相应位置设置有一个开口，在开口安装一平板电极19，来实现对大型管道内部的腐蚀及流动的真实性模拟。

上述的相关阀门，包括控制阀一3、控制阀二5、控制阀三6、控制阀四8、控制阀五14、控制阀六16、控制阀七17。这所有的控制阀如具体可采用球阀、截止阀或单向阀。

气瓶1内部装有试验所需气体，它与储罐10连接，控制阀一3就位于气瓶1与储罐10连接的管路上；试验溶液配置罐2内部装有试验所需溶液，它与储罐10连接，循环泵一4和控制阀二5就位于试验溶液配置罐2和储罐10连接的管路上。

储罐10与尾气回收装置18连接，尾气回收装置用于将试验产生的尾气及多余气体进行回收，在储罐10与尾气回收装置18连接的管路上设置控制阀七17。

储罐10的侧上部设置有气体出口，在储罐10的底部设置有液体出口，储罐内的气体通过气体出口排出，进入与气体出口连接的气体出口管路，储罐内的液体通过所述的液体出口排出，进入与液体出口连接的液体出口管路，经过液体出口管路和气体出口管路排出的液体和气体混合后连接试验管路，控制阀六16和高压循环风机15位于该气体出口管路上，控制阀四8和循环泵二9位于该液体出口管路上，在储罐的底部还设置排液管7，排液管7上连接控制阀三6。

上述的试验管路包括流动发展区11、加热区12及平板电极区13，气液混合物依次经过上述的流动发展区11、加热区12及平板电极区13后进入上述的储罐10内。流动发展区用于将气液混合物充分发展，达到稳态；上述的加热区用于对形成稳态的气液混合物进行加热；上述的平板电极区主要用于实现对大型管道内部的顶部腐蚀及流动的真实模拟。

结合图2至图5所示，平板电极区包括平板电极区试验管路和平板电极，在上述的平板电极区试验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟，位置设置开口，上述的平板电极安装在上述的开口处。平板电极包括水平板区19-1及位于水平板区两侧的弧形板区，分别为第一弧形板区19-2和第二弧形板区19-3，在上述的第一弧形板区19-2和第二弧形板区19-3的端部向外延伸各形成一延伸部，通过上述的延伸部固定在上述的平板电极区试验管路上。

上述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，在上述的水平板区的内部设置一个凹槽作为中空冷却液置换区23，在上述的水平板区的顶面分别设置一冷却液入口20和一冷却液出口21，通过上述的冷却液入口向上述的中空冷却液置换区内通入冷却液，之后通过上述的冷却液出口排出，在平板电极区试验管路的底部设置一内窥镜入口22，通过上述的内窥镜入口来观察整个水平板区表面的液膜、液滴形成，聚集及运动过程，以及腐蚀区域的发展过程。冷却液为乙二醇或冷水，通过冷却液对水平板区进行降温，以观察气液混合物在水平板区表面的冷凝、形成液膜或液滴、聚集及造成的腐蚀。

优选，在上述的试验管路系统的所有试验管路上均包覆有保温材料，储罐内的溶液的不超过储罐容积的2/3。

下面结合具体实施例对本发明做详细说明：

实施例1：

一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，包括气瓶、试验溶液储罐、储罐、尾气回收装置、试验管路及相关阀门，在试验管路的相应位置设置有一个开口，在开口安装一平板电极，来实现对大型管道内部的腐蚀及流动的真实性模拟。

试验管路包括流动发展区、加热区及平板电极区，气液混合物依次经过流动发展区、加热区及平板电极区后进入上述的储罐内。流动发展区的长度为管径的700倍以上，为了使得实验过程中整个试验管路系统的温度保持稳定，需要采用保温棉对整个试验管路系统进行包覆，并在管路上的加热区采用电加热套或热水循环管等措施进行加热。

如加热区的加热主要通过在管道外壁缠绕电加热套加热。根据实验温度，通过安装在管路系统的温度传感器控制热水或电加热套的频率或功率。在平板电极区将水平管的11-1点钟位置开口，也可以根据需要调整开口的大小，为了模拟管道顶部的腐蚀，开口分布12点钟对称的位置，如10-2等。在开口位置安装平板电极，平板电极由水平板区、第一弧形板区和第二弧形板区组成，见图4。第一弧形板区和第二弧形板区分别分布在水平板区的左右两侧，见图5所示。第一弧形板区和第二弧形板区可以对开口的区域进行阻挡，第一弧形板区和第二弧形板区的高度均为d。第一弧形板区和第二弧形板区分别向左和右延伸宽度d1，可固定在实验管路系统的外壁，与平板电极开口部位的管壁同时对平板电极进行支撑。沿平板电极的底面与平板电极开口部位的管壁接触部位设置平面密封圈进行密封。

在平板电极区间隔一定距离，如20厘米，具体根据平板电极区的长度确定，沿平板电极顶面与平板电极区底面的环形加固圈，保证平板电极的底面与平板电极开口部位的管壁之间的密封，同时保证在一定的压力条件下实验环路系统仍能正常工作。

在水平板区内部挖一个槽作为中空冷却液置换区，见图3。在水平板区的顶面设置冷却液入口和冷却液出口。为了实验过程中对水平板区进行冷却降温，冷却液为乙二醇或冷水等，从冷却液入口进入中空冷却液置换区，从冷却液出口流出，通过循环泵保持冷却液的持续流动及对水平板区降温，实际流动速率通过实验中对降温的要求进行控制。当对水平板区进行降温处理时，实验管路系统中流体的温度高于水平板区表面温度，因此，在水平板区表面冷凝，形成液膜或液滴，聚集，对水平板区造成腐蚀。

在平板电极区试验管路的底部设置内窥镜入口，在实验过程中可观察整个水平板区表面的液膜和液滴形成，聚集及运动过程，同时可以观察腐蚀区域的发展过程，特别是小孔腐蚀的萌生与发展等。实验结束后，可以对水平板区进行观察，了解局部腐蚀形态特征，分布规律并对局部腐蚀进行表征等。同时可以将局部腐蚀的萌生、发展与水平板区表面的液滴、液膜的发展建立联系，深入分析腐蚀与管道顶部冷凝液的形成与流动等过程的相关性。与均匀腐蚀相比，油气系统中安全风险较大的是局部腐蚀。由于整个水平板区表面均作为工作电极，工作电极的表面较大，相比与小工作电极而言，更加容易捕捉到局部腐蚀。因为在同一溶液体系，可能在小工作电极上并未出现局部腐蚀，但在大的工作电极上可能观察到了局部腐蚀。

实施例2：

与实施例1不同之处在于：

加热区的加热主要是在管道外壁缠绕中空的铜管，铜管一端作为热水入口，另外一段作为热水出口，采用外部热水向铜管内泵入热水，循环进行加热。

实施例3：

利用上述实施例1、实施例2中的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，对其具体的试验方法做详细说明。

其具体实施过程为：

在试验溶液配置罐2内配置所需实验溶液，关闭控制阀三6和控制阀四8，打开控制阀二5，通过循环泵一4从储罐10底部将实验溶液打入储罐10。

关闭控制阀二5，控制阀五14和控制阀六16，打开控制阀一3和控制阀七17，采用N₂除氧，气体管线伸入储罐10底部，通气过程对实验溶液起到搅拌作用。在平板电极区13安装平板电极19，密封并加固。对整个实验管路系统外部包覆保温材料。

启动储罐10的加热功能，关闭控制阀四8，打开控制阀五14和控制阀六16，启动高压循环风机15，对实验管路系统进行除氧。当氧气含量达到试样要求后，关闭控制阀七17，根据实验需要将气瓶1的实验气体通过增压泵送入储罐10，储罐10中的实验溶液不超过储罐容积的2/3，储罐10上部气相空间的气体通过启动高压循环风机15进入实验管路系统。

实验溶液通过循环泵二9进入实验管路系统，与实验气体在实验管路系统中混合，气液混合物在流动发展区11中充分发展，达到稳态，气液混合物经过实验管路系统返回储罐10，在气液的密度差异条件下，自动进行气液分离。

启动加热区12的电源，对管路系统进行加热。启动平板电极区13的循环泵，对水平板区19-1进行降温处理。达到实验温度和压力后，关闭控制阀一3，开始记录实验时间。实验过程中一直保持高压循环风机15和循环泵二9处于运行状态，气体和液体在这个实验管路系统循环。实验过程中可通过打开控制阀三6，对实验环路系统的溶液进行取样，了解腐蚀介质性质随时间的变化规律。实验过程中，通过内窥镜入口22观察整个水平板区19-1表面的液膜和液滴形成，聚集及运动过程，同时可以观察腐蚀区域的发展过程，特别是小孔腐蚀的萌生与发展等。达到实验要求的时间后，关闭加热区12和平板电极区13的电源，关闭高压循环风机15和循环泵二9，打开控制阀七17和尾气回收装置18，对实验系统的气体进行回收处理。将排液管7与液体处理系统连接，打开控制阀三6，排放实验管路系统的实验液体。气体和液体排空后，如有必要，可采用氮气对整个实验系统进行置换处理。取出平板电极19，对水平板区19-1表面的腐蚀情况，腐蚀产物等进行观察分析，对局部腐蚀进行表征处理。

若需要对水平板区19-1进行电化学测试，水平板区19-1可以作为工作电极，在水平板区19-1上打孔，安装参比电极和辅助电极，可以在线监测腐蚀速率随时间的变化趋势。

若需要监测管道底部腐蚀，可在管道6点钟位置打孔，安装腐蚀挂片；若需要监测动态腐蚀过程，可采用电化学测试系统，同时安装工作电极、参比电极和辅助电极。

采用本发明一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统和方法还可以模拟实验介质中含可挥发性介质，如水合物抑制剂甲醇、乙二醇，以及缓蚀剂，特别是挥发性缓蚀剂等对管道顶部腐蚀的影响，同时可对管道底部腐蚀进行研究。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。

尽管本文中较多的使用了诸如气瓶、试验溶液配置罐、控制阀一、循环泵一、控制阀二等术语，但并不排除使用其它术语的可能性，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (14)

1.一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其包括储罐、气瓶、试验溶液配制罐、尾气回收装置及试验管路，其特征在于：在所述的试验管路的相应位置设置有一个开口，在所述的开口处安装一平板电极，来实现对大型管道内部的腐蚀及流动的真实性模拟。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：在所述的试验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置开口，来实现对大型管道内部的顶部腐蚀及流动的真实性模拟。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：在所述的试验管路的5-7点钟位置开口，来实现对大型管道内部的底部腐蚀及流动的真实性模拟。

4.根据权利要求2所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的气瓶与储罐连接，用于向所述的储罐内通入气体；所述的试验溶液配制罐与所述的储罐连接，用于向所述的储罐内提供液体；在所述的储罐的侧上方设置有气体出口，在所述的储罐的底部设置有液体出口，储罐内的气体通过所述的气体出口排出，进入与所述的气体出口连接的气体出口管路，储罐内的液体通过所述的液体出口排出，进入与所述的液体出口连接的液体出口管路，经过液体出口管路和气体出口管路排出的液体和气体混合后连接所述的试验管路。

5.根据权利要求4所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的试验管路包括流动发展区、加热区及平板电极区，气液混合物依次经过所述的流动发展区、加热区及平板电极区后进入所述的储罐内。

6.根据权利要求5所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的流动发展区用于将气液混合物充分发展，达到稳态；所述的加热区用于对形成稳态的气液混合物进行加热；所述的平板电极区主要用于实现对大型管道内部的顶部腐蚀及流动的真实模拟。

7.根据权利要求6所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的平板电极区包括平板电极区试验管路和平板电极，在所述的平板电极区试验管路的12点钟对称部位，如11-1点钟，10-2点钟位置设置开口，所述的平板电极安装在所述的开口处。

8.根据权利要求7所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的平板电极包括水平板区及位于水平板区两侧的弧形板区，分别为第一弧形板区和第二弧形板区，在所述的第一弧形板区和第二弧形板区的端部向外延伸各形成一延伸部，通过所述的延伸部固定在所述的平板电极区试验管路上。

9.根据权利要求8所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：在所述的水平板区的内部设置一个凹槽作为中空冷却液置换区，在所述的水平板区的顶面分别设置一冷却液入口和一冷却液出口，通过所述的冷却液入口向所述的中空冷却液置换区内通入冷却液，之后通过所述的冷却液出口排出。

10.根据权利要求5所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的加热区采用外加热的方式，如通过缠绕在管路外壁的电加热套或缠绕在管路外壁的中空的铜管进行加热。

11.根据权利要求9所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的冷却液为乙二醇或冷水，通过所述的冷却液对所述的水平板区进行降温，以观察气液混合物在水平板区表面的冷凝、形成液膜或液滴、聚集及造成的腐蚀。

12.根据权利要求1～9任一项所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：在所述的试验管路系统的所有试验管路上均包覆有保温材料，所述的储罐内的溶液的不超过储罐容积的2/3。

13.根据权利要求9所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，其特征在于：所述的平板电极区试验管路的底部设置一内窥镜入口，通过所述的内窥镜入口来观察整个水平板区表面的液膜、液滴形成，聚集及运动过程，以及腐蚀区域的发展过程。

14.一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验方法，其特征在于：其采用权利要求1～11任一项所述的一种用于模拟大型管道流动及腐蚀的试验管路系统，所述的试验方法依次包括以下步骤：

S1、通过试验溶液配制罐向所述的储罐内通入试验溶液，向储罐内通入氮气除氧，之后在试验管路的相应位置安装平板电极；

S2、对整个试验管路系统的外部包覆保温材料，并且对整个试验管路系统进行除氧，当氧气含量达到试样要求后，停止除氧；

S3、将气瓶内的气体通入储罐内，储罐内的气体经过储罐侧上方的气体出口排出，储罐内的液体通过储罐底部的液体出口排出，气液混合物依次进入试验管路的流动发展区、加热区及平板电极区后返回储罐；

S4、启动加热区的电源对其进行加热，通过向中空冷却液置换区中注入冷却液对水平板区进行降温，通过内窥镜入口观察整个水平板区表面的液膜和液滴形成，聚集及运动过程，以及腐蚀区域的发展过程；

S5、达到实验要求时间后，对整个试验管路系统的气体通过尾气回收装置进行回收处理，排空试验管路系统中的气体和液体后，取出平板电极，对其表面的腐蚀情况、腐蚀产物进行理论分析，对局部腐蚀进行表征处理。

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