CN117949338A - 一种弯管冲刷腐蚀试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种弯管冲刷腐蚀试验装置及方法,装置包括试样架、喷射部件、配量泵和储液罐,试样固定在试样架上,试样架置于管流式冲刷腐蚀试验设备工作段的箱体内,管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样提供管道流体,管道流体冲刷试样表面;喷射部件、配量泵和储液罐依次通过管道相连,配量泵和储液罐位于箱体的外部,配量泵用于将储液罐中的流体输送至喷射部件,喷射部件的喷射端位于箱体的内部,用于将流体喷射至试样表面,同时形成喷射流体,喷射流体冲击试样表面的管道流体。本发明通过喷射流体冲击管道中流体构造湍流来冲刷弯管部位,更真实地、准确地模拟管道弯管运行环境,实现不同区域弯管冲刷腐蚀性能测试。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料防腐技术领域,具体而言,尤其涉及一种弯管冲刷腐蚀试验装置及方法。
背景技术
在生产工程装置内部、装置和装置之间布满了纵横交错、结构复杂的管路系统,这些管路系统是生产产品的大动脉,将整个生产串联起来构成一个整体。弯管是管路系统的主要部分之一,在工作中它们不仅承受着来自工艺要求带来的压力等外在条件,而且要抵抗来自流体的高频冲刷腐蚀,甚至是流体本身具有腐蚀性。弯管在加工成型过程中材料的塑性变形大、形变不均匀,引起弯管部位应力集中,在流体冲刷下,弯管极易发生局部损伤,而且破坏形式复杂。另外,流体经过弯管突变时不可避免地导致湍流增加,致使冲刷腐蚀加剧,特别是当流体中含有固体颗粒时,弯管的局部损伤会更加明显。在流体长期、湍流、高频、大载荷冲刷作用下,会造成弯管不同程度的管壁减薄,甚至穿孔。这些复杂因素严重影响着弯管部位的长周期、安全化运行,是整个管路系统中最薄弱的环节,长期运行存在极大的腐蚀穿孔失效风险,给生产安全带来巨大隐患。
引起弯管冲刷腐蚀的原因主要有二个方面:一方面介质的高速冲刷,导致弯管壁面不能形成保护膜,加速管壁金属氧化物的脱落,使管壁的减薄速率加快,该因素主要与介质的流速和壁面剪切应力的大小有关;另一个方面管中液相介质的沉积会引起腐蚀,比如,强电解质溶解在液相介质中,一旦聚集在管壁上就会形成酸性的环境,腐蚀管壁,该因素主要与管中液相介质的成分有关。弯管冲刷腐蚀是一种局部腐蚀,在弯管不同部位湍流强度不同,因而弯管表现出的腐蚀特征不同,现有的试验装置无法实现流体湍流型态,以及控制和表征流体强度,无法真实地模拟弯管冲刷腐蚀工况,从而不能高效测量弯管材料冲刷腐蚀性能。
公开的“一种石油炼化厂静设备工作环境的模拟装置及评价方法”(CN111595762A),该发明模拟一种高温、高压、潮湿分为交互所用的静态环境,不涉及动态腐蚀。
公开的“一种弯管冲刷腐蚀测试装置以及模拟场站”(CN211877665U),该实用新型模拟弯管冲刷腐蚀,采用的试样形成弯管角度,流体对其进行冲刷的方式。无法确认是否产生湍流型态,不能控制湍流大小。
公开的“一种简易高效的多用途冲刷腐蚀实验设备”(CN20190100010.5),该专利解决了高腐蚀性流动介质(如熔融金属)对试样夹具严重破坏的问题,提供了这一种能够同时进行多试样、多参数的建议高效的冲刷腐蚀试验设备。没有对冲刷流体流型进行控制,不能实现湍流冲刷。
公开的“一种模拟不同倾角弯管冲刷腐蚀的在线监测试验装置”(CN106644920A),该专利模拟管道运行环境腐蚀,实现模拟管道内壁冲刷和不同倾角弯管冲刷腐蚀。首先,采用喷射式直喷试样,通过调整试样角度实现不同角度弯管冲刷腐蚀。众多研究表明喷射式方式流体强度较大,不能很好的模拟实际工况条件,其冲刷比实际情况严重。也没有体现湍流对弯管部位冲刷的影响。对弯管冲刷腐蚀模拟性较差。其次,该发明装置设计实现不了管道上部无液体介质状态,随着循环进行,管道必定会被液体填满,这样顶部不会形成温差。另外,实现管流式冲刷腐蚀需要对工作段的长度和进流速度进行设计,该专利均没有设计,这样在腐蚀箱内极有可能是相对静态,达不到冲刷腐蚀状态。
上述公开的专利不涉及冲刷腐蚀,或者不能控制流体型态、强度以及角度。另外,上述发明工艺复杂,不能实现嵌入式,耗费成本高。为了解决上述发明的缺陷,本发明采用喷射流体冲击管道流体构造湍流型态,模拟弯管工况冲刷腐蚀环境,进而测试材料的冲刷腐蚀性能。
发明内容
根据上述提出的技术问题,而提供一种弯管冲刷腐蚀试验装置及方法。
本发明采用的技术手段如下:
一种弯管冲刷腐蚀试验装置,包括:试样架、喷射部件、配量泵和储液罐,试样固定在试样架上,所述试样架置于管流式冲刷腐蚀试验设备工作段的箱体内,管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样提供管道流体,管道流体冲刷试样表面;
所述喷射部件、配量泵和储液罐依次通过管道相连,所述配量泵和储液罐位于箱体的外部,所述配量泵用于将储液罐中的流体输送至喷射部件,所述喷射部件的喷射端位于箱体的内部,用于将流体喷射至试样表面,同时形成喷射流体,所述喷射流体冲击试样表面的管道流体。
进一步地,还包括旋转部件,所述喷射部件与旋转部件相连,所述旋转部件用于调整喷射部件喷射流体的角度。
进一步地,喷射角度为喷射流体与管道流体所夹锐角,喷射角度的范围为0~90°。
进一步地,所述旋转部件上设置有角度指示仪,用于显示喷射流体喷射角度,精准到1°。
进一步地,喷射流体方向为喷射管道中轴线,管道流体方向为管流式冲刷腐蚀设备工作段试样表面流体冲刷方向。
进一步地,所述喷射部件与配量泵的连接管道上设有第一流量计,用于测量喷射流体的流量。
进一步地,所述试样的表面中轴处设有第二流量计,用于测量中轴处流体流量。
进一步地,所述喷射流体冲击管道流体,使流体形成漩涡,并且进入相邻流层,使流体转变为湍流,该湍流冲刷试样表面,通过调整管道流体流量、喷射流体流量和角度构造不同强度和角度的湍流流体来冲刷试样,实现模拟不同角度弯管冲刷腐蚀试验。
进一步地,喷射流体冲击管道流体后形成的流体是否为湍流型态以及强度均通过雷诺数Re来表征:
式中,ρ、v、η分别为流体的密度(kg/m3)、速度(m/s)和动力粘性系数(Pa·s),d为特征长度(m);圆形管道中,d为圆管直径;方形管道中,d=2ab/(a+b),a,b分别为方管的长度和宽度;
流体的速度为试样表面中轴处流体速度,通过第二流量计算获得;
雷诺数Re≥4000时,流体型态为湍流。
进一步地,配量泵输送的喷射流体的流量大于3.5m3/h。
进一步地,为了模拟不同角度弯管冲刷腐蚀工况,试样表面流体构造为湍流型态,应使雷诺数Re≥4000,那么,喷射距离(喷射部件喷头到试样表面距离)与试样表面流速(第二流量计测量)情况为:试样表面流速范围2m/s~160m/s,喷射距离范围50mm~350mm,两者呈反比关系。
进一步地,所述储液罐中配备搅拌器,用于使固相和液相混合均匀,所述储液罐中贮存的试验介质为单相的流体,或包含泥沙等固相的多相流体,固相浓度不超过30%。
本发明还提供了一种弯管冲刷腐蚀试验装置的试验方法,包括如下步骤:
步骤一、将弯管冲刷腐蚀试验装置嵌入至管流式冲刷腐蚀试验设备,密封;
步骤二、将平板试样加工至合适尺寸,脱脂后,装入试样架固定;
步骤三、通过旋转部件将喷射部件调整到喷射目标角度,并通过角度指示仪读取喷射角度;
步骤四、通过管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样提供管道流体;通过配量泵将储液罐中的介质通过喷射部件喷射出,形成喷射流体,利用第一流量计来测量喷射流体的流量;在箱体中,喷射流体冲击管道流体构造湍流型态;
步骤五、利用第二流量计测得试样表面中轴处流体流量,计算雷诺数Re;
判断试样表面中轴处流体型态,判断依据为:雷诺数Re≥4000时,流体型态是湍流,记录试验开始时间t1;
雷诺数Re<4000时,流体型态未达到湍流,继续重复步骤三、步骤四和步骤五,调整喷射流体流量和角度,直至喷射流体冲击管道流体构造了湍流型态。
步骤六、实验结束后,记录试验结束时间t2;运用失重法获得试样材料的腐蚀速率。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明通过喷射流体冲击管流式冲刷腐蚀试验设备工作段箱体中流体构造湍流来冲刷平板试样,实现弯管各区域冲刷腐蚀性能测试,更真实地、准确地模拟管道弯管运行环境。实现了利用平板材料替代弯管材料测试弯管部位冲刷腐蚀性能,其优点在于,对于板材制管,省略了制管工序就能测试该材料的冲刷腐蚀性能,对于冲刷腐蚀性能合格的材料可进一步进行制管加工,省时省力,节约成本,提高效率。另外,便于观察制管材料冲刷腐蚀状态,易于识别冲刷严重部位,对后续防护措施提供有价值信息。
2、本发明通过雷诺数判断流体的型态和表征湍流强度。流体湍流强度通过管道流体强度和喷射流体强度调节,准确地模拟弯管冲刷腐蚀工况。
3、本发明适用于多种腐蚀介质,包括单一介质和多相介质的冲刷腐蚀试验。
4、本发明可以同时进行多个试样冲刷腐蚀试验,可通过在管流式冲刷腐蚀设备试验段嵌入多组本发明装置实现;也可以通过嵌入一组本发明装置考察流量和强度对多个试样的冲刷腐蚀性能的影响。
5、本发明装置可嵌入现有管流式冲刷腐蚀设备,操作方便,节约实验和测试成本。
基于上述理由本发明可在金属材料防腐等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明弯管冲刷腐蚀试验装置结构示意图。
图2为本发明工作区域形态示意图。
图中:1、试样架;2、试样;3、喷射部件;4、箱体;5、旋转部件;6、角度指示仪;7、第一流量计;8、配量泵;9、储液罐;10、第二流量计。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明提供了一种弯管冲刷腐蚀试验装置及方法,为一种湍流流体冲刷弯管的腐蚀实验装置及方法。本发明试验装置可嵌入现有的管流式冲刷腐蚀设备,该试验装置能够实现流体的型态、流速、含砂量、固体颗粒粒径和腐蚀介质等因素的变化,构建弯管工况腐蚀体系,从而模拟弯管部件的冲刷腐蚀,并且提供一种腐蚀试验方法,来测试弯管材料的冲刷腐蚀性能。
如图1所示,弯管冲刷腐蚀试验装置,包括试样架1、喷射部件3、旋转部件5、第一流量计7、配量泵8、储液罐9和第二流量计10。
所述喷射部件3与第一流量计7、配量泵8和储液罐9依次通过管道连接。配量泵8提供目标流量的流体,流量通过流量计测量。两个流量计分别测量试样2表面中轴处流体流量和喷射流体流量。
流体由储液罐9通过配量泵8和喷射部件3到达箱体4中,即配量泵8将储液罐9中的流体通过喷射部件3注入箱体4(管流式冲刷腐蚀试验设备工作段箱体,管流式冲刷腐蚀试验设备为现有的设备)中,用第一流量计7测量流量。
作为优选的实施方式,储液罐9中配备搅拌器,使固相和液相均匀混合。储液罐9贮存试验介质,介质中可是单相的流体,也可以是包含泥沙等固相,固相浓度不超过30%。
通过旋转部件5能够调整喷射部件3喷射流体的角度,喷射角度范围0~90°,喷射部件3的喷射角度通过旋转部件5上的角度指示仪6来确定,通过角度指示仪6显示喷射流体喷射角度,可精准到1°。
作为优选的实施方式,喷射角度为喷射流体与管道流体所夹锐角。
所述流量计10测量试样表面中轴处流体流量。
作为优选的实施方式,试样2为平板试样,可通过嵌入式或其他形式固定于试样架1中。
所述试验装置可以嵌入现有管流式冲刷腐蚀试验设备。如果流体具有腐蚀性,要求主体试验设备材质具有耐蚀性。
流体形成湍流型态冲击试样表面来模拟弯管部位冲刷腐蚀。流体转变为湍流必须具备的两个条件:(1)漩涡的形成;(2)形成的漩涡脱离原来的流层进入相邻的流层。喷射流体冲击管道中流体,使流体形成漩涡,并且进入相邻流层,使流体转变为湍流,该湍流冲刷试样表面。通过调整管道流体流量、喷射流体流量和角度构造不同强度和角度的湍流流体来冲刷试样,实现模拟不同角度弯管冲刷腐蚀。
如图2所示,喷射流体冲击管道中流体构造湍流型态冲刷弯管部位,进而模拟弯管冲刷腐蚀。通过调整管道流体流量、喷射流体流量和角度构造不同强度和角度的湍流流体来冲刷试样2,实现模拟不同角度弯管冲刷腐蚀试验。图中箭头表示流体流动方向。
所述喷射流体流量均大于3.5m3/h。
作为优选的实施方式,管道流体流量和喷射流体流量控制湍流强度。
作为优选的实施方式,流体是否是湍流型态以及强度通过雷诺数Re来表征。
其中,ρ、v、η分别为流体的密度(kg/m3)、速度(m/s)和动力粘性系数(Pa·s),d为特征长度(m)。圆形管道中,d为圆管直径;方形管道中,d=2ab/(a+b),a,b分别为方管的长和宽。流体流速是试2样表面中轴处流体速度,通过第二流量计10计算获得。雷诺数Re≥4000时,流体型态是湍流。
为了模拟不同角度弯管冲刷腐蚀,试样表面流体构造为湍流型态,应使雷诺数Re≥4000,那么,喷射距离(喷射部件喷头到试样表面距离)与试样表面流速(第二流量计测量)情况为:试样表面流速范围2m/s~160m/s,喷射距离范围50mm~350mm,两者呈反比关系。
本发明一种弯管冲刷腐蚀试验方法,如下:
第一步,采用现有的管流式冲刷腐蚀试验设备,嵌入本发明试验装置,密封。将平板试样2加工至合适尺寸,脱脂后,装入试样架1固定。
第二步,通过管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样2提供管道流体。通过旋转部件5将喷射部件3调整到喷射目标角度,并通过角度指示仪6读取喷射角度。通过配量泵8将储液罐9中的介质通过喷射部件3喷射出,形成喷射流体,利用第一流量计7来测量喷射流体的流量。在箱体4中,喷射流体冲击管道流体构造湍流型态。
第三步,利用第二流量计10测得试样2表面中轴处流体流量,雷诺数Re计算如下:
其中,ρ、v、η分别为流体的密度(kg/m3)、速度(m/s)和动力粘性系数(Pa·s),d为特征长度(m)。圆形管道中,d为圆管直径;方形管道中,d=2ab/(a+b),a,b分别为方管的长度和宽度。流体流速是试样2表面中轴处流体速度,通过第二流量计10计算获得。
判断试样2表面中轴处流体型态,判断依据为:雷诺数Re≥4000时,流体型态是湍流。记录试验开始时间t1。
雷诺数Re<4000时,流体型态未达到湍流,继续重复第二步和第三步,调整喷射角度和喷射流量,直至喷射流体冲击管道流体构造了湍流型态。
第四步,实验结束后,记录试验结束时间t2。运用失重法获得该材料的腐蚀速率。
实施例1
以输送溶剂,管道中装有90°标准弯管弯头为例,采用本发明试验装置测试弯管部件冲刷腐蚀性能,管流式冲刷腐蚀装置工作段管道为Ф80,管道流体流量为2m3/h,本装置喷射流体流量为8m3/h。溶剂密度ρ为861kg/m3,粘度μ为0.642mPa·s。结合附图1和2,对本发明作进一步说明。
第一步,采用现有的管流式冲刷腐蚀试验设备,嵌入本发明试验装置,密封。将低合金钢试样加工为30mm×30mm×3mm的平板试样,脱脂后,装入试样架1固定。管道中流体以2m3/h运行。
第二步,通过旋转部件5将喷射部件3调整喷射角度为45°,角度指示仪6显示45°。通过配量泵8将储液罐9中的溶剂通过喷射部件3喷射出,第一流量计7测流量为8m3/h。在箱体4中,喷射流体冲击管道流体构造湍流型态。
第三步,第二流量计10测得试样2表面中轴处流量为6m3/h,雷诺数Re计算如下:
可见,Re>4000,冲刷试样流体型态是湍流。
记录试验开始时间t1。
第四步,实验结束后,记录试验结束时间t2。运用失重法获得该低合金钢的腐蚀速率。
根据以上结果可以得出,本发明装置能够构造湍流型态,真实地、准确地模拟管道弯管运行环境,获得材料的腐蚀速率,实现不同区域弯管冲刷腐蚀性能测试。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,包括:试样架(1)、喷射部件(3)、配量泵(8)和储液罐(9),试样(2)固定在试样架(1)上,所述试样架(1)置于管流式冲刷腐蚀试验设备工作段的箱体(4)内,管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样(2)提供管道流体,管道流体冲刷试样(2)表面;
所述喷射部件(3)、配量泵(8)和储液罐(9)依次通过管道相连,所述配量泵(8)和储液罐(9)位于箱体(4)的外部,所述配量泵(8)用于将储液罐(9)中的流体输送至喷射部件(3),所述喷射部件(3)的喷射端位于箱体(4)的内部,用于将流体喷射至试样(2)表面,同时形成喷射流体,所述喷射流体冲击试样(2)表面的管道流体。
2.根据权利要求1所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,还包括旋转部件(5),所述喷射部件(3)与旋转部件(5)相连,所述旋转部件(5)用于调整喷射部件(3)喷射流体的角度。
3.根据权利要求2所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,喷射角度为喷射流体与管道流体所夹锐角,喷射角度的范围为0~90°,喷射流体的流量大于3.5m3/h。
4.根据权利要求2或3所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,所述旋转部件(5)上设置有角度指示仪(6),用于显示喷射流体喷射角度,精准到1°。
5.根据权利要求1所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,所述喷射部件(3)与配量泵(8)的连接管道上设有第一流量计(7),用于测量喷射流体的流量。
6.根据权利要求1所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,所述试样(2)的表面中轴处设有第二流量计(10),用于测量中轴处流体流量。
7.根据权利要求1所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,所述喷射流体冲击管道流体,使流体形成漩涡,并且进入相邻流层,使流体转变为湍流,该湍流冲刷试样(2)表面,通过调整管道流体流量、喷射流体流量和角度构造不同强度和角度的湍流流体来冲刷试样(2),实现模拟不同角度弯管冲刷腐蚀试验。
8.根据权利要求1或7所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,喷射流体冲击管道流体后形成的流体是否为湍流型态以及强度均通过雷诺数Re来表征:
Re=dvρ;
μ
式中,ρ、v、η分别为流体的密度(kg/m3)、速度(m/s)和动力粘性系数(Pa·s),d为特征长度(m);圆形管道中,d为圆管直径;方形管道中,d=2ab/(a+b),a,b分别为方管的长度和宽度;
流体的速度为试样(2)表面中轴处流体速度,通过第二流量计(10)算获得;
雷诺数Re≥4000时,流体型态为湍流。
9.根据权利要求1所述的弯管冲刷腐蚀试验装置,其特征在于,所述储液罐(9)中配备搅拌器,用于使固相和液相混合均匀,所述储液罐(9)中贮存的试验介质为单相的流体,或包含泥沙固相的多相流体,固相浓度不超过30%。
10.一种如权利要求1-9任意一项权利要求所述的弯管冲刷腐蚀试验装置的试验方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将弯管冲刷腐蚀试验装置嵌入至管流式冲刷腐蚀试验设备,密封;
步骤二、将平板试样(2)加工至合适尺寸,脱脂后,装入试样架(1)固定;
步骤三、通过旋转部件(5)将喷射部件(3)调整到喷射目标角度,并通过角度指示仪(6)读取喷射角度;
步骤四、通过管流式冲刷腐蚀试验设备的工作段管道为试样(2)提供管道流体;通过配量泵(8)将储液罐(9)中的介质通过喷射部件(3)喷射出,形成喷射流体,利用第一流量计(7)来测量喷射流体的流量;在箱体(4)中,喷射流体冲击管道流体构造湍流型态;
步骤五、利用第二流量计(10)测得试样(2)表面中轴处流体流量,计算雷诺数Re;
判断试样(2)表面中轴处流体型态,判断依据为:雷诺数Re≥4000时,流体型态是湍流,记录试验开始时间t1;
雷诺数Re<4000时,流体型态未达到湍流,继续重复步骤三、步骤四和步骤五,调整喷射流体流量和角度,直至喷射流体冲击管道流体构造了湍流型态;
步骤六、实验结束后,记录试验结束时间t2;运用失重法获得试样材料的腐蚀速率。
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