一种多参量调控管道内液体冲蚀试验装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201710328551.4 | 申请日 | 2017-05-11 | 公开(公告)号 | CN106990010A | 公开(公告)日 | 2017-07-28 |
| 申请人 | 中国民航大学; | 发明人 | 陈亚军; 刘昆; 宋肖肖; 王付胜; 刘辰辰; | ||||
| 摘要 | 一种多参量调控管道内液体冲蚀试验装置。其包括依次相连的PH值可控的 腐蚀 液供给模 块 a、腐蚀液流量可调节模块b、腐蚀 温度 可控模块c以及腐蚀液回流过滤模块d；本 发明 提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置结构简单，其腐蚀试样便于加工和更换，可实用性强，可以实现流动冲蚀这一功能，为研究管道内液体冲蚀提供更优的试验装置，便于后续对该试样的管内腐蚀情况及 力 学性能进行研究，适用于环保、材料腐蚀研究等技术领域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种多参量调控管道内液体冲蚀试验装置，其特征在于：所述的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置包括依次相连的PH值可控的腐蚀液供给模块a、腐蚀液流量可调节模块b、腐蚀温度可控模块c以及腐蚀液回流过滤模块d；所述的PH值可控的腐蚀液供给模块a包括盛有PH调节液的烧杯(1)、蠕动泵(2)、第一稳流阀(3)、PH调控仪(4)、恒温锅(5)、盛有腐蚀液的烧杯(6)、PH调控仪探针(7)和第一管路(15)，其中，盛有腐蚀液的烧杯(6)放置在恒温锅(5)中；第一管路(15)的一端设置在盛有腐蚀液的烧杯(6)中，另一端浸没在盛有PH调节液的烧杯(1)内的PH调节液中；蠕动泵(2)设置在第一管路(15)上靠近盛有PH调节液的烧杯(1)处；第一稳流阀(3)设置在第一管路(15)上靠近盛有腐蚀液的烧杯(6)处；PH调控仪探针(7)放置在盛有腐蚀液的烧杯(6)内的腐蚀液中，且通过导线依次与PH调控仪(4)以及蠕动泵(2)电连接； |
||||||
| 说明书全文 | 一种多参量调控管道内液体冲蚀试验装置技术领域背景技术[0002] 管道输送流体具有安全性高、便捷、成本低等优点,是目前应用最为广泛的流体输送方式。现如今，世界各国对能源的需求日益增加，管道运输业的发展十分迅速，现已形成了许多规模庞大的大型输油管道网和供气系统。但是由于运输管道大多数埋于地下,会受到土壤、地下水等外部因素和内部的运输流体的共同腐蚀作用，因此管道会发生渗漏，其使用寿命会大大降低，这不仅会造成严重的经济损失，还会带来环境污染问题。据中国工程院调查表明，2014年我国腐蚀总成本为21278.2亿元人民币，约占当年GDP的3.34％，相当于每个中国人当年承担1555元的腐蚀成本。管道腐蚀是世界各国共同面临的问题，涉及安全、经济和生态文明，已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。 [0003] 随着管件应用环境的复杂化和多样化，管件往往承受内部流体腐蚀和外部载荷的复合作用，比如，在飞机的内部结构中，液压系统的液压管路与发动机内部的回油滑油管道内壁由于长期受到流动液体的冲蚀作用，管路内壁的结构会遭到侵蚀。同时，管道构件在飞机的飞行过程中发生振动，会受到动载荷的作用，从而形成在外力作用下的腐蚀裂纹扩展，最终导致管道的渗漏，因此，急需一种试样形状适用于后续力学测试的管道内冲蚀装置。 [0004] 目前虽然有关于腐蚀装置方面的研究，但一方面所用的腐蚀处理方法普遍为盐雾和浸泡，这两种方法都不能研究流动的液体对物体的冲刷腐蚀作用，在输油管道中，其内壁上附着的腐蚀产物会减缓管道内壁的腐蚀速率，但是由于管道内液体的流动作用，会带走部分腐蚀产物，从而加剧了管道内壁的腐蚀，所以流体流速对管道内壁腐蚀情况的研究就显得尤为重要。另一方面现有冲蚀研究和模拟的试样多为试片级，后续不适于进行相关的力学测试。 发明内容[0005] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多参量调控管道内液体冲蚀试验装置。 [0006] 为了达到上述目的，本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置包括依次相连的PH值可控的腐蚀液供给模块a、腐蚀液流量可调节模块b、腐蚀温度可控模块c以及腐蚀液回流过滤模块d；所述的PH值可控的腐蚀液供给模块a包括盛有PH调节液的烧杯、蠕动泵、第一稳流阀、PH调控仪、恒温锅、盛有腐蚀液的烧杯、PH调控仪探针和第一管路，其中，盛有腐蚀液的烧杯放置在恒温锅中；第一管路的一端设置在盛有腐蚀液的烧杯中，另一端浸没在盛有PH调节液的烧杯内的PH调节液中；蠕动泵设置在第一管路上靠近盛有PH调节液的烧杯处；第一稳流阀设置在第一管路上靠近盛有腐蚀液的烧杯处；PH调控仪探针放置在盛有腐蚀液的烧杯内的腐蚀液中，且通过导线依次与PH调控仪以及蠕动泵电连接； [0007] 所述的腐蚀液流量可调节模块b包括若干组相互并联的腐蚀液流量调节系统，每组腐蚀液流量调节系统包括第二管路和依次设置在第二管路上的无级调节蠕动泵、第二稳流阀和流量计，并且第二管路上靠近无级调节蠕动泵的一端放置于盛有腐蚀液的烧杯内的腐蚀液中； [0008] 所述的腐蚀温度可控模块c包括若干个待腐蚀的管道试样、若干个温度控制仪探针、若干条第三管路和一个温度控制仪；每个管道试样的进液口连接在一组腐蚀液流量调节系统中第二管路的另一端，出液口与一条第三管路的一端相连；每个管道试样内设有一个温度控制仪探针；温度控制仪同时与若干个温度控制仪探针以及恒温锅电连接； [0010] 所述的腐蚀液回流过滤模块d中过滤器的数量为若干个时，若干个过滤器采用串联方式设置在第四管路上。 [0011] 所述的管道试样采用透明材质，以便于试验人员观察管道试样内壁的腐蚀情况。 [0012] 本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置结构简单，其腐蚀试样便于加工和更换，可实用性强，可以实现流动冲蚀这一功能，为研究管道内液体冲蚀提供更优的试验装置，便于后续对该试样的管内腐蚀情况及力学性能进行研究，适用于环保、材料腐蚀研究等技术领域。附图说明 [0013] 图1是本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置结构示意图。 具体实施方式[0014] 以下结合附图和具体实施例对本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置进行详细说明： [0015] 如图1所示，本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置包括依次相连的PH值可控的腐蚀液供给模块a、腐蚀液流量可调节模块b、腐蚀温度可控模块c以及腐蚀液回流过滤模块d；所述的PH值可控的腐蚀液供给模块a包括盛有PH调节液的烧杯1、蠕动泵2、第一稳流阀3、PH调控仪4、恒温锅5、盛有腐蚀液的烧杯6、PH调控仪探针7和第一管路15，其中，盛有腐蚀液的烧杯6放置在恒温锅5中；第一管路15的一端设置在盛有腐蚀液的烧杯6中，另一端浸没在盛有PH调节液的烧杯1内的PH调节液中；蠕动泵2设置在第一管路15上靠近盛有PH调节液的烧杯1处；第一稳流阀3设置在第一管路15上靠近盛有腐蚀液的烧杯6处；PH调控仪探针7放置在盛有腐蚀液的烧杯6内的腐蚀液中，且通过导线依次与PH调控仪4以及蠕动泵2电连接； [0016] 所述的腐蚀液流量可调节模块b包括若干组相互并联的腐蚀液流量调节系统，每组腐蚀液流量调节系统包括第二管路16和依次设置在第二管路16上的无级调节蠕动泵8、第二稳流阀9和流量计10，并且第二管路16上靠近无级调节蠕动泵8的一端放置于盛有腐蚀液的烧杯6内的腐蚀液中； [0017] 所述的腐蚀温度可控模块c包括若干个待腐蚀的管道试样11、若干个温度控制仪探针12、若干条第三管路17和一个温度控制仪13；每个管道试样11的进液口连接在一组腐蚀液流量调节系统中第二管路16的另一端，出液口与一条第三管路17的一端相连；每个管道试样11内设有一个温度控制仪探针12；温度控制仪13同时与若干个温度控制仪探针12以及恒温锅5电连接； [0018] 所述的腐蚀液回流过滤模块d包括第四管路18和设置在第四管路18上的至少一个过滤器14；第四管路18的一端设置在盛有腐蚀液的烧杯6内，另一端连接若干条第三管路17，并且管道试样11的设置位置高于盛有腐蚀液的烧杯6。 [0019] 所述的腐蚀液回流过滤模块d中过滤器14的数量为若干个时，若干个过滤器14采用串联方式设置在第四管路18上。 [0020] 所述的管道试样11采用透明材质，以便于试验人员观察管道试样11内壁的腐蚀情况。 [0021] 现将本发明提供的多参量调控管道内液体冲蚀试验装置的使用方法阐述如下： [0022] 首先由工作人员根据待腐蚀的管道试样11的个数开启与其相连的相应数量的无级调节蠕动泵8，由此将盛有腐蚀液的烧杯6中的腐蚀液通过第二管路16并经第二稳流阀9稳流后及流量计10计量后提供给待腐蚀的管道试样11内部，可利用控制无级调节蠕动泵8的方式使腐蚀液的流量保持在某个设定值，并由流量计10进行显示；在管道试样11内部，腐蚀液将与管道试样11的内壁发生腐蚀反应，然后经过反应的腐蚀液依靠位能经第三管路17流入第四管路18，设置在第四管路18上的过滤器14将经过反应的腐蚀液中的杂质进行过滤，最后流回盛有腐蚀液的烧杯6中。由于腐蚀液与管道试样11发生了腐蚀反应，因此盛有腐蚀液的烧杯6中的腐蚀液PH值会发生变化，从而偏离预定范围。在此过程中，PH调控仪探针7将实时检测盛有腐蚀液的烧杯6中的腐蚀液PH值并将检测数据传送给PH调控仪4，随后PH调控仪4根据上述检测结果控制蠕动泵2的启动或停止；当盛有腐蚀液的烧杯6内腐蚀液的PH值超出预定范围时，启动蠕动泵2，这时蠕动泵2将会吸入盛有PH调节液的烧杯1内的PH调节液，并通过第一管路15经第一稳流阀3稳流后注入盛有腐蚀液的烧杯6中，直到盛有腐蚀液的烧杯6中的腐蚀液PH值恢复到设定范围内，蠕动泵2才停止工作，从而可保证腐蚀液的PH值恒定。当盛有腐蚀液的烧杯6内腐蚀液的PH处于预定范围之内时，不启动蠕动泵2。 |
||||||
