本发明专利技术公开了一种管道的冲刷腐蚀监测方法，包括：获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；利用阵列电极法测量弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；利用冲刷腐蚀监测探针测量水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合极化曲线和电化学噪声法测量射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合各流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定目标管道的腐蚀界面动态变化信息。本发明专利技术降低了检测结果与材料的实际冲刷腐蚀情况的偏差，提高了测量准确度。本发明专利技术还公开了一种装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。具有相应技术效果。具有相应技术效果。
【技术实现步骤摘要】
一种管道的冲刷腐蚀监测方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及领域，特别是涉及一种管道的冲刷腐蚀监测方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]使用长输管道输送石油常常伴随有砂粒，长期使用会造成管道的穿孔，石油泄露，造成海洋和土地资源的破坏，给生态环境带来重创。在热力输送系统和化工系统中，由于存在腐蚀性流体和固体悬浮物，在高速流动情况下，形成湍流，在流体腐蚀和固体机械磨损的情况下，去除表面材料，使得材料过早的失效。研究表明，管道输送系统均存在不同程度的减薄情况，其中，最为严重的是在弯头部位，管道接头处，泵等部位。
[0003]现有的多相流动中的管道冲刷腐蚀检测主要集中研究多相流中材料磨损、腐蚀研究的单一作用(机械磨损或者化学腐蚀)或者是二者的简单叠加作用。主要通过控制不同实验参数，如喷射量、冲击角、冲击速度、颗粒度等条件来模拟工业工况，通过扫描电镜、XRD(Diffraction of X
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rays，X射线衍射)、EDS(Energy Dispersive Spectroscopy，色散谱)等技术手段来分析冲刷腐蚀的机理。与材料的实际冲刷腐蚀情况偏差较大，测量准确度较低。
[0004]综上所述，如何有效地解决现有的管道冲刷腐蚀检测方法检测结果与材料的实际冲刷腐蚀情况偏差较大，测量准确度较低的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种管道的冲刷腐蚀监测方法，该方法降低了检测结果与材料的实际冲刷腐蚀情况的偏差，提高了测量准确度；本专利技术的另一目的是提供一种装置、设备及计算机可读存储介质。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种管道的冲刷腐蚀监测方法，包括：
[0008]获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各所述流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管段；
[0009]利用阵列电极法测量所述弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0010]利用冲刷腐蚀监测探针测量所述水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0011]结合极化曲线和电化学噪声法测量所述射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0012]结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息。
[0013]在本专利技术的一种具体实施方式中，获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征
以及颗粒浓度与分布，包括：
[0014]当固液两相流在所述目标管道流动时，按照预设帧频获取所述目标管道中各所述流态管段分别对应的颗粒位置图像；
[0015]根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征；
[0016]利用层析成像系统测量所述目标管道中预设截面的实时影像；
[0017]根据所述实时影像进行图像创建，得到各所述流态管段分别对应的颗粒浓度与分布。
[0018]在本专利技术的一种具体实施方式中，根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：
[0019]根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹；
[0020]根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。
[0021]在本专利技术的一种具体实施方式中，还包括：
[0022]利用大涡模拟耦合拉格朗日颗粒跟踪轨道模型分别对各所述流态管段进行数值模拟，得到第二颗粒运动轨迹；
[0023]根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹，包括：
[0024]根据各所述颗粒位置图像，确定所述颗粒运动速度；
[0025]根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：
[0026]根据所述颗粒运动速度和所述第二颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。
[0027]在本专利技术的一种具体实施方式中，在得到第二颗粒运动轨迹之后，还包括：
[0028]根据所述第二颗粒运动轨迹确定所述射流管段中颗粒与壁面的碰撞速度和碰撞角度；
[0029]根据所述碰撞速度和所述碰撞角度确定冲刷腐蚀形貌特征；
[0030]根据所述冲刷腐蚀形貌特征确定流动特征变化；
[0031]根据所述流动特征变化确定湍流涡量与颗粒运动之间的关联关系。
[0032]在本专利技术的一种具体实施方式中，在获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布之后，结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息之前，还包括：
[0033]利用电化学工作站中三电极系统测量设置于各所述流态管段的样片的电化学阻抗；
[0034]根据各所述电化学阻抗确定各所述流态管段分别在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征。
[0035]在本专利技术的一种具体实施方式中，在确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息之后，还包括：
[0036]根据所述腐蚀界面动态变化信息分别对各所述流态管段进行相应的材料选取和参数设置。
[0037]一种管道的冲刷腐蚀监测装置，包括：
[0038]特征及浓度与分布获取模块，用于获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各所述流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管段；
[0039]弯曲管段特征测量模块，用于利用阵列电极法测量所述弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0040]水平管段特征测量模块，用于利用冲刷腐蚀监测探针测量所述水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0041]射流管段特征测量模块，用于结合极化曲线和电化学噪声法测量所述射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；
[0042]动态变化信息确定模块，用于结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息。
[0043]一种管道的冲刷腐蚀监测设备，包括：
[0044]存储器，用于存储计算机程序；
[0045]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述管道的冲刷腐蚀监测方法的步骤。
[0046]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述管道的冲刷腐蚀监测方法的步骤。
[0047]本专利技术所提供的管道的冲刷腐蚀监测方法，获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管段；利用阵列电极法测量弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；利用冲刷腐蚀监测探针测量水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，包括：获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各所述流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管段；利用阵列电极法测量所述弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；利用冲刷腐蚀监测探针测量所述水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合极化曲线和电化学噪声法测量所述射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息。2.根据权利要求1所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布，包括：当固液两相流在所述目标管道流动时，按照预设帧频获取所述目标管道中各所述流态管段分别对应的颗粒位置图像；根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征；利用层析成像系统测量所述目标管道中预设截面的实时影像；根据所述实时影像进行图像创建，得到各所述流态管段分别对应的颗粒浓度与分布。3.根据权利要求2所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹；根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。4.根据权利要求3所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，还包括：利用大涡模拟耦合拉格朗日颗粒跟踪轨道模型分别对各所述流态管段进行数值模拟，得到第二颗粒运动轨迹；根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹，包括：根据各所述颗粒位置图像，确定所述颗粒运动速度；根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：根据所述颗粒运动速度和所述第二颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。5.根据权利要求4所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，在得到第二颗粒运动轨迹之后，还包括：根据所述第二颗粒运动轨迹确定所述射流管段...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵彦琳，张歌，姚军，叶福相，刘敏，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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