[发明专利]多相流冲刷腐蚀试验装置

说明书

本发明涉及冲刷腐蚀试验技术领域，尤其是一种多相流冲刷腐蚀试验装置，包括用于容纳冲刷固体和冲刷液体的浆料罐、用于容纳冲刷气体的气罐、冲刷室及位于冲刷室内的喷嘴组件，冲刷室位于浆料罐的上方，喷嘴组件包括相互固定的固液喷嘴及气体喷嘴；本发明采取气罐流出的气体与固液喷嘴射出的液固两相流在管道外部进行混合的方式，从而解决现有技术中管道内气相存在对于电化学工作站测试的干扰问题；且巧妙的利用循环泵一方面可实现浆料罐中冲刷固体和冲刷液体的混合均匀，另一方面可实现将浆料罐中的冲刷固体和冲刷液体向玻璃管及冲刷室中供给。

技术领域

本发明涉及冲刷腐蚀试验技术领域，尤其是一种多相流冲刷腐蚀试验装置。

背景技术

冲刷腐蚀是金属表面与腐蚀性流体之间由于相对运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀交互作用的结果。按介质不同，冲刷腐蚀可分为单相流、多相流，其中多相流研究较多分别是液固两相流、气液两相流、气液固三相流；对于冲刷腐蚀的研究，在实验室内开展模拟工艺条件下的实验研究是当前获得材料的冲刷腐蚀性能参数行之有效的方法；

目前应用较多的实验测试方法有失重法和电化学测试法。电化学测试法可通过电化学仪器对对试样的状态进行在线监测，选用不同的分析方法可得到冲刷腐蚀进程中不同时刻的实时腐蚀数据，与失重法结合有助于深入研究冲刷腐蚀的作用机制；

然而在气液两相流以及气液固三相流中，由于试验管道内气体存在，造成多相流的扰动，干扰工作电极与辅助电极回路间的电流稳定，从而对试样腐蚀速率、极化曲线以及电化学阻抗等测试结果造成影响，降低了电化学工作站测试的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种多相流冲刷腐蚀试验装置，该冲刷腐蚀试验装置设有管流冲刷段(进料管的玻璃管处)以及射流冲刷段(冲刷室处)，在射流冲刷段，采取气罐流出的气体与固液喷嘴射出的液固两相流在管道外部进行混合的方式，可解决现有技术中管道内气相存在对于电化学工作站测试的干扰问题；而在管流冲刷段，研究液固两相流条件对试样腐蚀规律，由于管流冲刷段无气体存在，故可通过电化学工作站对试样的状态进行在线监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多相流冲刷腐蚀试验装置，包括用于容纳冲刷固体和冲刷液体的浆料罐、用于容纳冲刷气体的气罐、冲刷室及位于冲刷室内的喷嘴组件，所述冲刷室位于浆料罐的上方，所述喷嘴组件包括相互固定的固液喷嘴及气体喷嘴；

所述浆料罐的出口通过进料管与固液喷嘴连通，所述进料管上设置有循环泵，所述冲刷室的内部底端通过出料管与浆料罐的进口连通，所述进料管上设有与出料管连通的旁路管，所述进料管上设置有第一截止阀，所述进料管与旁路管的连接部位处于进料管上第一截止阀和循环泵的出口之间，所述旁路管上设置有第二截止阀；

所述气罐通过气管与气体喷嘴连通；

所述冲刷室内设有位于喷嘴组件下方的试样台，所述第一试样通过第一螺钉固定在试样台的上表面，所述冲刷室内设有第一参比电极和第一辅助电极，所述第一试样、第一参比电极及第一辅助电极均通过导线与电化学工作站相连，电化学工作站与计算机信号连接。

进一步地，所述喷嘴组件还包括套设在固液喷嘴外侧的导气套，所述导气套的内壁与固液喷嘴的外壁之间形成导气通道，所述气体喷嘴呈环形，所述气体喷嘴包括粗段及与粗段相接的细段，所述气体喷嘴的细段位于导气通道内，所述固液喷嘴与气体喷嘴固定连接，所述气体喷嘴与导气套固定连接，所述气体喷嘴的粗段内具有与气管连通的环形内腔，所述气体喷嘴上细段的底端端部开设有若干与环形内腔连通的气体喷口，所述固液喷嘴的底端具有圆锥面，所述圆锥面的大端靠近导气管，所述固液喷嘴的底端端部具有固液喷口。