模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置

1.一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，它包括：耐蚀介质箱(7)通过耐蚀泵(1)与管状试样试验段(6)连接，其特征在于，该装置还包括：与管状试样试验段(6)并排流体连接的耐蚀试验管路(2)和电化学试验管路(9)，所述电化学试验管路(9)连接电化学工作站(8)，耐蚀泵(1)的出口端连接有流量计(3)，流量计(3)与所述变频调速器相连，变频调速器安装于所述多功能控制柜(4)上，所述管状试样试验段(6)上安装有试验组件接口(5)。
2.如权利要求1所述的模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，其特征在于，电极探头和挂片试样安装于耐蚀试验管路(2)上，管状试样安装于管状试样试验段(6)上，电极探头、挂片试样与管状试样可以同时进行试验。
3.如权利要求2所述的模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，其特征在于，所述耐蚀介质箱(7)内具有测温探头，所述测温探头连接到所述多功能控制柜(4)。
4.如权利要求3所述的模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，其特征在于，所述耐蚀介质箱(7)内还具有加热制冷组件。
5.如权利要求4所述的模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，其特征在于，电化学工作站(8)与电极探头连接，实现电化学性能的在线测量。

技术领域\n本实用新型涉及石油化工领域，特别是一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置。\n背景技术\n冲刷腐蚀又称为磨损腐蚀，是一种危害较大的局部腐蚀，在石油、化工、矿山、冶金、水利、电厂等行业中广泛存在。石化管路通常是油、气、水多相流管线，且多相流的流动受多重因素的影响，与腐蚀性介质接触的金属部件常承受严重的液固两相流或多相流的冲刷腐蚀磨损，导致部件失效或报废。从多相流管线的腐蚀机理上看，管线内的流动腐蚀包括CO2腐蚀、H2S腐蚀以及冲蚀。CO2对管线腐蚀的产物通常为FeCO3和Fe2O3，管线内流体的温度会影响FeCO3生成与溶解平衡。温度升高降低了H2S在水中的溶解度，但也加快了氢的扩散速度，两者综合作用导致H2S腐蚀速度在某一温度时极大。此外，管线内流体的速度对管线腐蚀的影响也很复杂，速度增大可以阻碍或破坏保护膜，又可以增大管壁的剪应力除去表面Fe3C的能力。在管道的多相流中存在流体、气体和沙粒，因而也存在冲蚀磨损，但这种冲蚀往往发生于腐蚀环境下，因而存在着腐蚀和冲蚀的联合作用，即冲刷腐蚀。此时管壁的腐蚀并不是腐蚀和冲蚀的简单叠加，其交互作用非常复杂，液滴、气泡、沙粒都可以冲击管壁，使表面产生的腐蚀物脱落，同时，也可以直接作用于管道表面产生磨损。因此冲刷腐蚀是一个复杂的过程，影响因素主要包括材料因素、电化学因素、固相颗粒因素、力学因素，这些因素交织在一起，给冲刷腐蚀磨损的深入研究带来困难。\n目前，国内外研究冲刷腐蚀磨损的实验装置主要有管流式、喷射式、旋转式和组合式等。在实验室条件下常用的是旋转圆盘实验装置，但圆盘的旋转引起涡流及流体随圆盘运动造成相对运动速度的降低。管流式试验是一种较好的模拟管道部件工况条件试验方法，能够很好的阐述材料冲刷腐蚀的机理，但常规的管流装置不能同时对电极探头、挂片试样以及管状试样进行研究测量，另外由于管路内介质的循环使用，容易造成介质温度升高。\n发明内容\n本实用新型的目的是提供一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，本实验装置可以模拟石化管道进行加速试验，对流速、固体颗粒浓度、试样形状以及材料等因素对冲刷腐蚀的影响进行研究。\n为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：\n一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，包括：\n耐蚀介质箱(7)通过耐蚀泵(1)与管状试样试验段(6)连接，与管状试样试验段(6)并排流体连接的耐蚀试验管路(2)和电化学试验管路(9)，所述电化学试验管路(9)连接电化学工作站(8)，耐蚀泵(1)的出口端连接有流量计(3)，流量计(3)与所述变频调速器相连，变频调速器安装于所述多功能控制柜(4)上，所述管状试样试验段(6)上安装有试验组件接口(5)。\n电极探头和挂片试样安装于耐蚀试验管路(2)上，管状试样安装于管状试样试验段(6)上，电极探头、挂片试样与管状试样可以同时进行试验。\n所述耐蚀介质箱(7)内具有测温探头，所述测温探头连接到所述多功能控制柜(4)。\n所述耐蚀介质箱(7)内还具有加热制冷组件。\n电化学工作站(8)与电极探头连接，实现电化学性能的在线测量。\n与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：能够实现在精确控制流速、流态以及温度的情况下，对电极探头、挂片试样以及管状试样同时进行冲刷腐蚀试验，并且安装电极探头可以和电化学工作站连接实现电化学性能的在线测量。\n附图说明\n图1为模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置示意图。\n附图标记\n1    耐蚀泵                2    耐蚀试验管路\n3    流量计                4    多功能控制柜\n5    试验组件接口          6    管状试样试验段\n7    耐蚀介质箱            8    电化学工作站\n9    电化学试验管路\n具体实施方式\n下面根据附图对本实用新型作进一步说明：\n如图1所示，一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置，包括：变频调速器、耐蚀泵1、耐蚀管路系统2、流量计3、多功能控制柜4、试验组件接口5、管状试样试验段6、耐蚀介质箱7、电化学工作站8、电化学试验管路9。流量计3与所述变频调速器相连，变频调速器安装于所述多功能控制柜4内。介质流动采用循环管流式，试验管段内流态稳0定，耐蚀介质箱7内有专门设计的加热制冷组件，避免由于介质与箱体及管路摩擦造成的温度升高，以达到对流体温度的精确控制。设计的电极探头和挂片试样系统安装于耐蚀管路系统2上，管状试样安装于管状试样试验段6上，电极探头、挂片试样与管状试样进行同步试验。耐蚀介质箱7内具有测温探头，所述测温探头连接到多功能控制柜4；电极探头和电化学工作站8连接实现腐蚀电位、线性极化和电化学阻抗等的在线测量，管状试样可以用于研究冲刷腐蚀对不同管径的影响。\n本发明工作过程如下：\n首先将电极探头、挂片试样及管状试样按图1所示安装完毕，耐蚀介质箱7内充满试验介质，并通过多功能控制柜4启动加热制冷组件。待多功能控制柜4仪表盘上温度达到试验要求时，开启耐蚀泵1，使介质在耐蚀试验管路2内循环流动，通过变频调速器控制管路内介质流速。试验过程中通过多功能控制柜4控制加热制冷组件，保证试验管段内介质温度保持恒定。\n装置运行过程中，试验介质同时流入电化学试验管路9，通过与之连接的电化学工作站8可以在线监测电极的腐蚀电位，还可以实现极化曲线、交流阻抗等电化学测试。试验结束后，关闭变频调速器、加热制冷组件，停止循环，切断电源。待液体降温后，取出试样进行分析。\n最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。