一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，包括测试装置和异径管部分，测试装置包括螺杆泵、控制柜、水槽、冲刷室和电化学测试记录装置，所述螺杆泵设置在所述控制柜的下方，所述螺杆泵的入水口通过入水管路与所述水槽的出水口相连通，所述螺杆泵的出水口通过冲刷入水管路与所述冲刷室的入水口相连，所述冲刷室的出水口通过冲刷出水管路与所述水槽的入水口相连通，在所述异径管部分安装在所述冲刷室内，且所述异径管部分与所述冲刷入水管路相连通，所述电化学测试记录装置通过测试导线与所述异径管部分相连。该装置实现异径管冲刷腐蚀失重测试和电化学测试同时进行，且在异径管不同位置处实现实时、多点、原位的电化学测量。

A device for detecting erosion corrosion of reducer

The utility model provides a device for detecting erosion and corrosion of reducer, which includes a testing device and a reducer part. The testing device includes a screw pump, a control cabinet, a water tank, a erosion chamber and an electrochemical testing and recording device. The screw pump is arranged under the control cabinet, and the water inlet of the screw pump is connected with the water outlet of the water tank through the water inlet pipe, and the screw pump is connected with the water outlet of the water tank through the water inlet pipe The water outlet of the rod pump is connected with the water inlet of the scour chamber through the scour water inlet pipeline, the water outlet of the scour chamber is connected with the water inlet of the sink through the scour water outlet pipeline, the reducer part is installed in the scour chamber, and the reducer part is connected with the scour water inlet pipeline, and the electrochemical test recording device is connected with the scour water inlet pipeline through the test wire The reducer is partially connected. In this device, the weight loss test and electrochemical test of reducer erosion corrosion are carried out at the same time, and the real-time, multi-point and in-situ electrochemical measurement is realized at different positions of reducer.

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置
本技术涉及冲刷腐蚀检测装置
，更具体地说涉及一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置。
技术介绍
目前，研究管道冲刷腐蚀的实验装置主要有喷射式实验装置、旋转式实验装置和管流式实验装置等(RajahramSS,HarveyTJ,WoodRJK,Erosion–corrosionresistanceofengineeringmaterialsinvarioustestconditions,Wear,2009,267(1-4):244-254)；不同的实验装置，所用实验方法与研究手段是不同的。喷射式实验装置可以模拟任意冲刷速度和角度下的冲刷腐蚀过程，但是不能很好地模拟实际工况条件，且冲刷强度比实际情况大，与泵、管道的实际冲刷条件有一定的差距。旋转式实验装置具有设备简单、价格低、实验周期短等优点，但要求电机旋转平稳、旋转轴在高速转动下不发生振动，且不能真实地模拟管道的实际工况条件(唐灿.液固两相流对金属表面冲刷腐蚀协同作用研究[D].西安:西安石油大学,2018)。管流式实验装置能很好的模拟实际工况下管道的冲刷腐蚀，可以精确控制流速，有良好的流体力学模型，且实验结果有很强的实用价值(姜晓霞,李诗卓,李曙.金属的腐蚀磨损[M].北京:化学工业出版社,2003)。管道在输送介质时，暴露在运动流体中的管件都会受到不同程度冲蚀的破坏，尤其是弯管和异径管处的冲刷腐蚀速率要比直管处高出几十倍，且异径管不同位置处的冲刷腐蚀特性也不同；破坏形式为沟槽、减薄，甚至断裂。近年来，因管道冲蚀破坏导致的事故层出不穷(胡跃华.典型管件冲刷腐蚀的数值模拟[D].杭州:浙江大学,2012)。刘建国等研究了流速对90°弯头冲刷腐蚀的影响(LiuJG,BaKeDaShiWL,LiZL,etal,Effectofflowvelocityonerosion–corrosionof90-degreehorizontalelbow,Wear,2017,376:516-525)，Jin等研究了三通管件在多相流条件下冲刷腐蚀的失效情况(JinH,ChenX,ZhengZ,etal,Failureanalysisofmultiphaseflowcorrosion-erosionwiththree-wayinjectingwaterpipe,EngineeringFailureAnalysis,2017,73:46-56)，但对异径管冲刷腐蚀的研究很少，且现有的实验装置无法表征异径管不同局部区域的冲刷腐蚀特征及冲刷和腐蚀的交互作用，在研究异径管冲刷腐蚀中表现出了很大的局限性。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的不足，现有的实验装置无法表征异径管不同局部区域的冲刷腐蚀特征及冲刷和腐蚀的交互作用，提供了一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，该装置实现异径管冲刷腐蚀失重测试和电化学测试同时进行，且在异径管不同位置处实现实时、多点、原位的电化学测量。本技术的目的通过下述技术方案予以实现。一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，包括测试装置和异径管部分，所述测试装置包括螺杆泵、控制柜、水槽、冲刷室和电化学测试记录装置，所述螺杆泵设置在所述控制柜的下方，所述螺杆泵的入水口通过入水管路与所述水槽的出水口相连通，所述螺杆泵的出水口通过冲刷入水管路与所述冲刷室的入水口相连，所述冲刷室的出水口通过冲刷出水管路与所述水槽的入水口相连通，在所述异径管部分安装在所述冲刷室内，且所述异径管部分与所述冲刷入水管路相连通，所述电化学测试记录装置通过测试导线与所述异径管部分相连；所述异径管部分包括异径管模具、大头凹槽、变径凹槽、小头凹槽和连接件，在所述异径管模具的大头处开设有所述大头凹槽，在所述异径管模具的变径处开设有所述变径凹槽，在所述异径管模具的小头处开设有所述小头凹槽，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽内封装工作电极，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽的底部开设有导线孔，在所述异径管模具上开设有参比电极安装孔和对电极安装孔，各个所述异径管模具通过所述连接件固定，固定后的异径管模具安装在所述冲刷室内，固定后的异径管模具的两端分别与等径的直管相连。所述电化学测试记录装置包括电化学工作站和数据记录装置，所述电化学工作站中的对电极插接在所述对电极安装孔内，所述电化学工作站中的参比电极插接在所述参比电极安装孔内，所述工作电极、所述参比电极和所述对电极均通过所述测试导线与所述电化学工作站相连，所述电化学工作站与所述数据记录装置相连。所述电化学工作站采用AutoLab302N电化学工作站，阻抗测试频率范围为0.1Hz-10kHz。所述异径管模具的数量为4、6或8个。所述工作电极的表面与所述异径管模具的管径内表面齐平。所述工作电极经环氧树脂封装在所述异径管模具的所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽内。所述螺杆泵采用可调节式螺杆泵，可调节控制管道中介质的流速。在所述冲刷入水管路上设置有流量计。在所述水槽中还设置有用于使腐蚀溶液混合均匀的搅拌器。异径管冲刷腐蚀的原位检测方法，按照下述步骤进行：步骤1，在异径管模具的大头凹槽、变径凹槽和小头凹槽内均封装工作电极，在参比电极安装孔和对电极安装孔内安装参比电极和对电极，并将异径管模具用连接件固定后，与测试装置上的管道对接，配置溶液，将石英砂加入水槽中；步骤2，打开控制柜开关，螺杆泵和搅拌器运行，搅拌器使水槽中的溶液和石英砂混合均匀，螺杆泵使水槽中溶液沿着箭头所示的管道流动，通过流量计和异径管部分，流入冲刷室，冲刷室与水槽相连，溶液最后流回了水槽中，形成了冲刷腐蚀实验的循环管路系统；步骤3，工作电极、对电极和参比电极通过导线与电化学工作站连接，在线依次检测每个工作电极的腐蚀电位和电化学阻抗谱；步骤4，实验结束后，关掉控制柜开关，取下异径管部分，取出大头凹槽、变径凹槽和小头凹槽内的工作电极；步骤5，将工作电极进行腐蚀形貌观察和腐蚀产物成分分析，去除工作电极表面的腐蚀产物后，称量工作电极，确定每个工作电极的失重量；步骤6，根据异径管不同位置处工作电极的失重量、电化学阻抗谱，能够获得不同流速、含砂量、砂粒粒径等参数对异径管各个位置处冲刷腐蚀的影响规律。本技术的有益效果为：异径管内壁设有多个凹槽，可以在异径管的各个位置处安装工作电极，实现异径管冲刷腐蚀失重测试和电化学测试同时进行；在异径管不同位置处可以实现实时、多点、原位的电化学测量；可以表征异径管不同位置处的冲刷腐蚀特征，冲刷腐蚀实验结果符合现场工况。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是异径管的结构示意图，其中，(a)为立体结构图，(b)为后视结构图；图3是异径管部分的试样封装图；图4是异径管部分的组装图及三电极系统；图5是冲刷腐蚀实验6h后异径管部分不同位置处试样的阻抗图；图中：1为螺杆泵，2为控制柜，3为流量计，4为水槽，5为搅拌器，6为冲刷室，7为异径管部分，8为电化学工作站，9为数据记录装置，10为工作电极，11为对电极，12为参比电极，13为连接件，14为入水管路，15为冲刷入水管路，16为冲刷出水管路，17为异径管模具。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，其特征在于：包括测试装置和异径管部分，所述测试装置包括螺杆泵、控制柜、水槽、冲刷室和电化学测试记录装置，所述螺杆泵设置在所述控制柜的下方，所述螺杆泵的入水口通过入水管路与所述水槽的出水口相连通，所述螺杆泵的出水口通过冲刷入水管路与所述冲刷室的入水口相连，所述冲刷室的出水口通过冲刷出水管路与所述水槽的入水口相连通，在所述异径管部分安装在所述冲刷室内，且所述异径管部分与所述冲刷入水管路相连通，所述电化学测试记录装置通过测试导线与所述异径管部分相连；所述异径管部分包括异径管模具、大头凹槽、变径凹槽、小头凹槽和连接件，在所述异径管模具的大头处开设有所述大头凹槽，在所述异径管模具的变径处开设有所述变径凹槽，在所述异径管模具的小头处开设有所述小头凹槽，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽内封装工作电极，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽的底部开设有导线孔，在所述异径管模具上开设有参比电极安装孔和对电极安装孔，各个所述异径管模具通过所述连接件固定，固定后的异径管模具安装在所述冲刷室内，固定后的异径管模具的两端分别与等径的直管相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，其特征在于：包括测试装置和异径管部分，所述测试装置包括螺杆泵、控制柜、水槽、冲刷室和电化学测试记录装置，所述螺杆泵设置在所述控制柜的下方，所述螺杆泵的入水口通过入水管路与所述水槽的出水口相连通，所述螺杆泵的出水口通过冲刷入水管路与所述冲刷室的入水口相连，所述冲刷室的出水口通过冲刷出水管路与所述水槽的入水口相连通，在所述异径管部分安装在所述冲刷室内，且所述异径管部分与所述冲刷入水管路相连通，所述电化学测试记录装置通过测试导线与所述异径管部分相连；所述异径管部分包括异径管模具、大头凹槽、变径凹槽、小头凹槽和连接件，在所述异径管模具的大头处开设有所述大头凹槽，在所述异径管模具的变径处开设有所述变径凹槽，在所述异径管模具的小头处开设有所述小头凹槽，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽内封装工作电极，在所述大头凹槽、所述变径凹槽和所述小头凹槽的底部开设有导线孔，在所述异径管模具上开设有参比电极安装孔和对电极安装孔，各个所述异径管模具通过所述连接件固定，固定后的异径管模具安装在所述冲刷室内，固定后的异径管模具的两端分别与等径的直管相连。2.根据权利要求1所述的一种用于检测异径管冲刷腐蚀的装置，其特征在于：所述电化学测试记录装置包括电化学工作站和数据记录装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉会，刘静波，胡文彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12