CN217505595U - 一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，涉及腐蚀模拟实验技术领域，包括管道系统，管道系统包括依次连接的第四连接管、水箱、第一连接管、泵体、第二连接管、电磁流量计以及第三连接管，其中，泵体为变频泵；测试弯管，测试弯管一端连接第三连接管，另一端连接第四连接管，以使管道系统形成一循环管路，测试弯管内壁嵌入有多个待测试样，待测试样作为工作电极，用于测试不同位置的冲刷腐蚀情况，测试弯管设置有参比电极和辅助电极；以及电化学工作站，待测试样、参比电极以及辅助电极分别通过线路连至电化学工作站。本实用新型可以用于冲刷腐蚀实验中模拟管道中不同流速下的流体动力学特征和电化学参数的原味监测。

Description

一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置

技术领域

本实用新型涉及腐蚀模拟实验技术领域，特别涉及一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置。

背景技术

目前研究冲刷腐蚀的装置主要包括以下几种：旋转电极装置、喷射冲击装置、管流式测试装置。旋转电极装置具有设备投资少、所需溶液量少、试验周期短等优点，但不能精确控制流经试样表面的流体速度，且不能使固体颗粒在溶液中分布均匀。喷射冲击装置可以精确控制冲击速度，通过调节喷嘴与试样表面的相对位置实现不同冲击角度下冲刷腐蚀的研究，但流体以一定的角度直接冲击试样表面，使试样表面物质的传质过程和流体动力学特征与实际管道流工况相差较大，冲刷腐蚀破坏比实际情况严重。管流式测试装置能准确控制流体动力学参数，真实模拟管道的实际工况条件，实验结果可以结合成熟的流体动力学模型做出解释；但传统的管流式测试装置也存在占地面积大、投资费用高的缺点。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，可以实现模拟不同流速下的冲刷腐蚀环境，整体装置小，结构简单。

根据本实用新型实施例的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，包括管道系统，所述管道系统包括依次连接的第四连接管、水箱、第一连接管、泵体、第二连接管、电磁流量计以及第三连接管，其中，所述泵体为变频泵；测试弯管，所述测试弯管一端连接所述第三连接管，另一端连接所述第四连接管，以使所述管道系统形成一循环管路，所述测试弯管内壁嵌入有多个待测试样，所述待测试样作为工作电极，用于测试不同位置的冲刷腐蚀情况，所述测试弯管设置有参比电极和辅助电极；以及电化学工作站，所述待测试样、所述参比电极以及所述辅助电极分别通过线路连至所述电化学工作站。

在可选或优选的实施例中，所述第三连接管安装有进口阀门，所述第四连接管安装有出口阀门。

在可选或优选的实施例中，所述测试弯管两端分别通过螺纹接头与所述第三连接管、所述第四连接管连接。

在可选或优选的实施例中，所述测试弯管为透明有机硅玻璃材料构件，所述测试弯管的公称直径为DN65，弯径比为1.02。

在可选或优选的实施例中，所述第三连接管安装有压力表，以监测所述管道系统的内部压力。

在可选或优选的实施例中，所述待测试样为直径5mm、高30mm的圆棒状钢筋，工作面积为19.625mm²。

在可选或优选的实施例中，所述测试弯管的内壁开设有多个第一预留孔，所述待测试样通过硅胶密封固定在所述第一预留孔中，所述待测试样底面与所述测试弯管内壁平齐。

在可选或优选的实施例中，所述测试弯管的中部位置开设有第二预留孔，以供所述参比电极插入或取出。

在可选或优选的实施例中，所述辅助电极设置在所述测试弯管的入口位置，所述测试弯管的入口位置开设有第三预留孔，以供所述辅助电极插入或取出。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，测试弯管内的待测试样采用嵌入式安装，可以实现对测试弯管处局部位置的电化学性质的监测，有利于得到测试弯管处不同位置的电化学性质分布；其中，泵体为变频泵，变频泵具有变频器与控制器为一体的特性，可解决了设备占地面积大的问题。本实用新型可以用于冲刷腐蚀实验中模拟管道中不同流速下的流体动力学特征和电化学参数的原味监测，利用嵌入式的待测试样作为工作电极，配合参比电极、辅助电极构成三电极体系，可以实现对测试弯管处局部位置的电化学参数原味监测，从而得到测试弯管处不同位置的腐蚀速率分布，为管道实际服役寿命的准确判断提供数据支撑。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中测试弯管的结构意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图2，一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，包括管道系统、测试弯管31以及电化学工作站41。

其中，如图1所示，管道系统包括依次连接的第四连接管24、水箱11、第一连接管21、泵体12、第二连接管22、电磁流量计13以及第三连接管23。测试弯管31一端连接第三连接管23，另一端连接第四连接管24，以使管道系统形成一循环管路，泵体12从水箱11抽出，并向测试弯管31方向输送。其中，泵体12为变频泵，变频泵具有变频器与控制器为一体的特性，可解决了设备占地面积大的问题。且可通过调节变频泵的压力值，可以调节水流速度，实现不同流速对测试弯管处腐蚀行为的影响研究。

测试弯管31内壁嵌入有多个待测试样32，待测试样32作为工作电极，用于测试不同位置的冲刷腐蚀情况，测试弯管31设置有参比电极33和辅助电极34；待测试样32、参比电极33以及辅助电极34分别通过线路连至电化学工作站41，电化学工作站41与计算机42 连接。可以理解的是，测试弯管31内的待测试样32采用嵌入式安装，可以实现对测试弯管 31处局部位置的电化学性质的监测，有利于得到测试弯管31处不同位置的电化学性质分布。

本实施例的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，可以用于冲刷腐蚀实验中模拟管道中不同流速下的流体动力学特征和电化学参数的原味监测，利用嵌入式的待测试样32作为工作电极，配合参比电极33、辅助电极34构成三电极体系，可以实现对测试弯管处局部位置的电化学参数原味监测，从而得到测试弯管处不同位置的腐蚀速率分布，为管道实际服役寿命的准确判断提供数据支撑。

本实施例中，测试弯管31两端分别通过螺纹接头35与第三连接管23、第四连接管24 连接。螺纹接头35可采用螺纹法兰进行连接，螺纹法兰的密实性好，对于拆卸测试段弯管快捷方便，当然还可以采用其它接头方式，例如卡箍。水箱11的入口与第四连接管24，水箱11的出口与第一连接管21，均采用密封胶封装。

另外，第三连接管23安装有进口阀门15，第四连接管24安装有出口阀门16，解决了更换另外的测试弯管继续运行测试时水流大量外泄的问题。

第三连接管23安装有压力表14，以监测管道系统的内部压力；电磁流量计13实时显示通过循环管路的流量，通过换算可以得到流速。

本实用新型的一个实施例中，测试弯管31为透明有机硅玻璃材料构件，便于观察测试弯管31内部的情况。测试弯管31的公称直径为DN65，弯径比为1.02。待测试样32为直径5mm、高30mm的圆棒状钢筋，工作面积为19.625mm²。

具体的，测试弯管31的内壁开设有多个第一预留孔，待测试样32通过硅胶密封固定在第一预留孔中，待测试样32底面与测试弯管31内壁平齐。通过该技术方案，待测试样可以反复拆卸重复使用。

另外，测试弯管31的中部位置开设有第二预留孔，以供参比电极33插入或取出。辅助电极34设置在测试弯管31的入口位置，所述测试弯管的入口位置开设有第三预留孔，以供所述辅助电极插入或取出。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：包括

管道系统，所述管道系统包括依次连接的第四连接管、水箱、第一连接管、泵体、第二连接管、电磁流量计以及第三连接管，其中，所述泵体为变频泵；

测试弯管，所述测试弯管一端连接所述第三连接管，另一端连接所述第四连接管，以使所述管道系统形成一循环管路，所述测试弯管内壁嵌入有多个待测试样，所述待测试样作为工作电极，用于测试不同位置的冲刷腐蚀情况，所述测试弯管设置有参比电极和辅助电极；以及

电化学工作站，所述待测试样、所述参比电极以及所述辅助电极分别通过线路连至所述电化学工作站。

2.根据权利要求1所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述测试弯管两端分别通过螺纹接头与所述第三连接管、所述第四连接管连接。

3.根据权利要求2所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述第三连接管安装有进口阀门，所述第四连接管安装有出口阀门。

4.根据权利要求2所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述测试弯管为透明有机硅玻璃材料构件，所述测试弯管的公称直径为DN65，弯径比为1.02。

5.根据权利要求1所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述第三连接管安装有压力表，以监测所述管道系统的内部压力。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述待测试样为直径5mm、高30mm的圆棒状钢筋，工作面积为19.625mm²。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述测试弯管的内壁开设有多个第一预留孔，所述待测试样通过硅胶密封固定在所述第一预留孔中，所述待测试样底面与所述测试弯管内壁平齐。

8.根据权利要求7所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述测试弯管的中部位置开设有第二预留孔，以供所述参比电极插入或取出。

9.根据权利要求7所述的模拟管道弯头冲刷腐蚀的管流式实验装置，其特征在于：所述辅助电极设置在所述测试弯管的入口位置，所述测试弯管的入口位置开设有第三预留孔，以供所述辅助电极插入或取出。

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