模拟管道内腐蚀的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种模拟管道内腐蚀的实验装置，包括腐蚀实验箱、温度控制箱、水循环系统、油循环系统、电化学工作站和计算机，腐蚀实验箱内设有实验管道，实验管道为双层管道，在实验管道壁面处放置样品台，同时实现样品与实验管道内壁平滑过渡，利用外管道内的水加热油品，使油品受热更均匀，并且在外管道与内管道中间设置绝热隔板，可以用于模拟常压、不同温度、含有各种腐蚀介质的流体在管道中的顶部腐蚀、内部管壁腐蚀和管内流动腐蚀情况，并可以实时监控样品腐蚀状况，自动化高、数据采集方便，便于组装、拆卸。

An experimental device for simulating internal corrosion in pipes

The invention provides a simulation experimental device of corrosion in the pipeline, including corrosion test box, temperature control box, water circulation system, oil circulation system, electrochemical workstation and computer, corrosion test box is provided with experimental pipeline, experimental pipeline for double pipe sample is placed the pipeline wall, at the same time to achieve the sample and experimental pipeline the inner wall of a smooth transition, the water heating oil pipeline, the oil is more uniform, and the heat insulation board is arranged in the middle and outer pipe in the pipe, can be used for fluid simulation, atmospheric temperature, containing all kinds of different corrosive medium at the top in the pipeline corrosion and internal pipe wall corrosion and corrosion of the flow tube. And can be real-time monitoring of sample corrosion, high automation, convenient data acquisition, easy assembly and disassembly.

【技术实现步骤摘要】
模拟管道内腐蚀的实验装置
本专利技术属于管道内腐蚀实验设备领域，尤其是模拟油品管道内腐蚀的实验装置。
技术介绍
管道内腐蚀会对管道进行穿孔，使管道出现破损，长期下去，管道的细微破损在使用过程中，会越来越严重，逐渐成为大面积破损，进而减少管道寿命。而通过腐蚀管道运送的油品，也在不知不觉中流失，造成我国的财产浪费，浪费管道材料。严重时，管道将崩裂，还得浪费人力物力进行维修。内腐蚀的同时会产生许多腐蚀产物，腐蚀产物在时间的积累下，日益增多，对管道会进行堵塞，造成管道各个方面仪器能力减弱或丧失，留下许多安全隐患。在管道运输物品过程中，因为腐蚀物堵塞管道，物品不能很好的运输，影响输送效率，并且输送物长期堵在管道，再外界条件影响下，又会对管道进行腐蚀，造成恶性循环。管道内腐蚀物具有许多有害物质和化学溶液，当油品进入管道进行运输的时候，油品会与管道内腐蚀物进行混合，腐蚀物会造成油品质量下降，达不到油品质量标准。油品质量下降，会造成一系列影响，影响我国油品商业发展，劳民伤财。对于如今各种管道内腐蚀，特别是管道顶部腐蚀和管道内冲刷腐蚀，影响因素多，引起了各方面的高度重视。模拟实验通过水浴提供不同的温度，模拟管道输送原油的温度，在不同温度下油品的腐蚀性不同，研究管道内壁腐蚀。在管道外部接入油泵，给油品一稳定的速度，模拟管内冲刷腐蚀。目前现有的内腐蚀装置是基本本分为两类：一是高温高压反应釜，二是基于盐雾实验改进的腐蚀模拟装置。前者相对后者实验所得数据较为准确，但是后者成本低，便于操作。且大多数内腐蚀装置是将样品挂片直接放置在油品中进行腐蚀模拟，实验效果不能反应真实的管道内腐蚀情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种模拟管道内腐蚀的实验装置，本专利技术的装置主要为实验管道，实验管道为双层管道，在实验管道壁面处放置样品台，通过垫片实现样品台与实验管道之间的密封，同时实现样品与实验管道内壁平滑过渡，在试验过程中，不会因为样品的存在增加管道内流体的扰动而对实验测试结果产生附加的影响。本专利技术可以用于模拟常压、不同温度、含有各种腐蚀介质的流体在管道中的顶部腐蚀、内部管壁腐蚀和管内流动腐蚀情况，并可以实时监控样品腐蚀状况，自动化高、数据采集方便，便于组装、拆卸。本专利技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种模拟管道内腐蚀的实验装置，包括腐蚀实验箱、保温层、储水箱、输水管、储油箱、输油管、温度控制箱、节流阀、循环水泵、循环油泵、空载警示灯、电化学工作站和计算机。所述腐蚀实验箱是一个可打开的密封箱体，分别与储水箱和储油箱通过输水管和输油管构成循环回路。箱体内放置实验管道，所述实验管道即为测试腐蚀实验所用的管段，并通过箱体内的保温层进行保温。所述储油箱内可以加热油品温度。所述储水箱内可以加热和降低水温。所述实验管道为双层管道，水平放置在腐蚀实验箱内，包括外管道、隔板、内管道、水浴管、样品台、样品、辅助电极、参比电极和铜棒，外层为外管道，内层为内管道；内外管道中间设置多个隔板将环形管道分为多个部分，形成由相邻两隔板与内管道和外管道共同围成的水浴管。所述内管道内是油流，所述内管道和储油箱通过输油管构成循环回路，所述输油管上设置有循环油泵、节流阀、空载警示灯，所述节流阀位于腐蚀实验箱和循环油泵之间，所述空载警示灯位于储油箱和循环油泵之间，所述电化学工作站分别连接样品和计算机。所述外管道和内管道之间为水浴管，所述水浴管连接输水管；与储水箱通过输水管循环回路，所述输水管设置有循环水泵；所述温度控制箱位于腐蚀实验箱的左下侧，用于控制水浴管内的温度，模拟实验管道的环境温度。对所述实验管道上下左右四个方向开孔，一个实验管道的同一水平线上可以设置多个孔口，孔口距离相同，同时模拟多组不同参数的实验，孔口用于安装样品台，并贯穿内管道和外管道，所述内管道的孔口为梯形孔口，所述外管道的孔口为直形孔口；所述隔板焊接在内管道和外管道中间，隔板是用绝热材料制成。所述样品台为圆柱结构，分为五段，依次为样品安装段、内管道固定段、流体段、外管道固定段和限位段，其中，样品安装段、内管道固定段和外管道固定段与实验管道螺纹连接，流体段处于水浴管的流体中，螺纹连接处样品台形状与实验管道的孔口紧密配合，样品台的外管道固定段与外管道配合处设有垫片进行密封，样品台的样品安装段和内管道固定段与内管道配合处设有垫片来进行密封，样品台设有安装腐蚀测试样品的通孔，通孔一端设有样品安装孔，通孔中设有内螺纹，通孔内放置铜棒，样品安装孔内放置样品；样品台采用导热不导电的材质。所述样品与内管道内壁在同一个曲面上，避免内管道内流体流经接合处时出现流场扰动。所述样品为圆柱结构，剖面为倒T形，上部设有外螺纹和盲孔，通过盲孔与铜棒螺纹连接，同时也与样品台螺纹连接，连接处样品的形状与样品台孔口紧密配合，在样品台配合处设有垫片来进行密封；铜棒上设有螺母，可以紧固样品，不易让样品从样品台脱落；样品下部位于内管道梯形孔口处，连接处样品的形状与内管道梯形孔口紧密配合，样品下部的厚度不大于内管道梯形孔口深度，使样品与内管道内壁平滑过渡。电极台与样品台的结构基本相同，所述参比电极和辅助电极安置在另一个孔口处的电极台上，处于样品台的下游，但是参比电极和辅助电极不相互接触，参比电极和辅助电极与电极台的连接方式与样品与样品台的连接相同，安置参比电极和辅助电极的电极台和安置样品的样品台的固定方法一样，所述参比电极和辅助电极与内管道内壁也在同一个曲面上，避免内管道内流体流经接合处时出现流场扰动。所述铜棒一端插入样品台内连接样品，或者插入电极台内连接参比电极和辅助电极，另一端连接电化学工站。本专利技术可更换样品进行腐蚀试验，样品与管道内壁紧密贴合，并在同一曲面上，避免了使用挂片等带来的流场扰动。本专利技术设置了多个隔板，可以同时进行多组实验，既满足了管道腐蚀试验的要求，又使得实验操作更简便，数据更为准确可靠。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术实验管道采用内外双层管道，利用外管道内的水加热油品，使油品受热更均匀，并且在外管道与内管道中间设置绝热隔板，可以同时模拟四种温度下的管道腐蚀。(2)本专利技术直接在管道的管壁中放置样品台，使样品与管道内壁平滑过渡，避免流体流动等因素影响实验，较其他腐蚀模拟管道得到的数据更具有参考价值。(3)通过在管道上设置了不同位置的样品台，可以反复使用，节约实验成本，可以测试管道不同位置的腐蚀情况，管道顶部腐蚀、管壁腐蚀和管道内流动腐蚀可以同时进行，很真实的模拟了管道内的运行环境，所得实验数据准确可靠。(4)本专利技术所述样品连接电化学工作站，电化学工作站连接计算机，可以准确的实时反应样品的腐蚀情况，避免了人为记录数据的繁琐和误差，实验数据更为准确可靠。(5)本专利技术所述的在管道内模拟腐蚀的实验装置利用温度控制箱控制实验管道内的不同水浴管的温度，可以同时模拟不同温度下的管道腐蚀情况；通过循环油泵和节流阀控制管道流体的流速，模拟流体流动对管道不同位置的流动腐蚀情况。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术所述管道内腐蚀模拟实验装置的整体结构示意图；图2为本专利技术所述实验管道截面图；图3为图2的A-A剖面图，即实验管道上侧孔口的剖面图(下侧、左侧、右侧孔口与上侧孔口结构相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟管道内腐蚀的实验装置，其特征在于：包括腐蚀实验箱(1)、温度控制箱(3)、水循环系统、油循环系统、电化学工作站(12)和计算机(13)，所述腐蚀实验箱(1)内设有实验管道，所述实验管道包括内外套设的内管道(16)和外管道(14)，所述内管道(16)和外管道(14)之间设有多个绝热隔板(15)，相邻两隔板(15)与所述内管道(16)和外管道(14)共同围成水浴管(20)，所述水浴管(20)上安装有样品台(17)和电极台(25)，所述样品台(17)和电极台(25)均贯穿所述内管道(16)和外管道(14)，且所述样品台(17)位于所述电极台(25)的上游，所述样品台(17)位于所述内管道(16)的一端设有样品(19)，所述样品(19)与所述电化学工作站(12)连接，所述电极台(25)内设有参比电极(22)和辅助电极(21)，所述参比电极(22)和辅助电极(21)与所述电化学工作站(12)连接，所述电化学工作站(12)与所述计算机(13)连接，所述内管道(16)与所述油循环系统连通构成循环回路模拟油品运输，所述水浴管(20)与所述水循环系统连通构成循环回路模拟实验管道的环境温度，所述温度控制器用于控制所述水浴管(20)内的温度。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟管道内腐蚀的实验装置，其特征在于：包括腐蚀实验箱(1)、温度控制箱(3)、水循环系统、油循环系统、电化学工作站(12)和计算机(13)，所述腐蚀实验箱(1)内设有实验管道，所述实验管道包括内外套设的内管道(16)和外管道(14)，所述内管道(16)和外管道(14)之间设有多个绝热隔板(15)，相邻两隔板(15)与所述内管道(16)和外管道(14)共同围成水浴管(20)，所述水浴管(20)上安装有样品台(17)和电极台(25)，所述样品台(17)和电极台(25)均贯穿所述内管道(16)和外管道(14)，且所述样品台(17)位于所述电极台(25)的上游，所述样品台(17)位于所述内管道(16)的一端设有样品(19)，所述样品(19)与所述电化学工作站(12)连接，所述电极台(25)内设有参比电极(22)和辅助电极(21)，所述参比电极(22)和辅助电极(21)与所述电化学工作站(12)连接，所述电化学工作站(12)与所述计算机(13)连接，所述内管道(16)与所述油循环系统连通构成循环回路模拟油品运输，所述水浴管(20)与所述水循环系统连通构成循环回路模拟实验管道的环境温度，所述温度控制器用于控制所述水浴管(20)内的温度。2.如权利要求1所述的模拟管道内腐蚀的实验装置，其特征在于：所述内管道(16)和外管道(14)上设置多个对应的孔口，且所述内管道(16)的孔口为梯形孔口，所述外管道(14)的孔口为直形孔口，所述样品台(17)或电极台(25)对应安装在所述内管道(16)和外管道(14)上的孔口内。3.如权利要求2所述的模拟管道内腐蚀的实验装置，其特征在于：所述样品台(17)与所述电极台(25)的结构相同，包括连接在内管道(16)壁内的样品安装段(175)/电极安装段和内管道固定段(174)、位于水浴管(20)的流体内的流体段(173)、连接在外管道(14)内壁内的外管道固定段(172)以及位于外管道(14)外部的限位段(171)，所述样品安装段(175)/电极安装段、内管道固定段(174)、流体段(173)、外管道固定段(172)和限位段(171)依次一体连接，所述样品安装段(175)/电极安装段、内管道固定段(174)和外管道固定段(172)上设有外螺纹，分别与内管道(16)和外管道(14)的孔口螺纹连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩平，刘莉桦，苏旭平，王建华，刘亚，吴长军，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32