[发明专利]一种高温高压多介质腐蚀试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种高温高压多介质腐蚀试验装置及方法，包括试验系统、控制系统和多介质供应系统；其中，所述试验系统包括井式反应装置、加热体、保温体以及防爆层，井式反应装置周围由内向外依次布置加热体、保温体以及防爆层；控制系统和多介质供应系统均与井式反应装置相连。本发明可对试验样品开展多相态腐蚀介质协同耦合作用下的高温高压腐蚀试验，试验数据准确，过程操作灵活，各腐蚀介质含量、试验温度和压力等条件实时可控，使用方便、省时高效。

技术领域

本发明属于高温腐蚀技术领域，具体涉及一种高温高压多介质腐蚀试验装置及方法。

背景技术

电厂锅炉高温段换热器管、核岛反应堆热交换管以及石油、化工裂解管等长期处于固、液、气多种相态介质下的高温高压腐蚀环境中，其中温度、压力、腐蚀环境最为恶劣的电厂锅炉过/再热器的腐蚀问题尤为突出，长期困扰火电机组的安全运行，导致严重的堵管、爆管、爆漏事故发生。为研究清楚造成这类事故的原因，相关研究者在实验室模拟实际服役环境下的各类腐蚀试验，以期从不同实验条件下获得试验性能数据，揭示其共性规律而加以防治。然而，由于目前腐蚀试验设备的局限和限制，尤其是高压、腐蚀协同试验条件的难以满足，使得多数研究仅从单一腐蚀介质或双相腐蚀介质的角度开展其高温腐蚀性能研究，所得到的结果往往与实际服役环境中的数据误差较大，无法满足真实环境中多因素耦合作用下样品的真实性能数据，为后期腐蚀问题的改善及防治方向误导极大。

为获得更加接近实际服役环境下的准确试验数据，需充分考虑多因素协同耦合作用下试验样品的腐蚀状态，尤其是多相态高压条件的满足是获得更接近真实服役环境下实验数据的关键。而现有的各类高温腐蚀试验装置无法同时满足高温、高压，固、液、气相腐蚀介质协同作用下的腐蚀性能测试，因此，急需开发一种适用于多相态腐蚀介质下高温高压协同耦合作用的腐蚀试验装置。

发明内容

本发明针对当前各类高温腐蚀试验装置试验条件的不足，目的是提供一种高温高压多介质腐蚀试验装置及方法，该装置可同时对试验部件开展固、液、气多种相态介质下的高温高压腐蚀性能试验，更加精准地研究试验样品在高温高压以及多种腐蚀介质共同作用下的高温腐蚀机理，为进一步开展金属部件在满足实际服役条件下的性能要求提供准确试验数据。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高温高压多介质腐蚀试验装置，包括试验系统、控制系统和多介质供应系统；

其中，所述试验系统包括井式反应装置、加热体、保温体以及防爆层，井式反应装置周围由内向外依次布置加热体、保温体以及防爆层；控制系统和多介质供应系统均与井式反应装置相连。

本发明进一步的改进在于，所述加热体嵌入在保温体内表面；

所述井式反应装置包括顶部开口的承压内胆，承压内胆顶部设置有承压密封盖，承压内胆与承压密封盖通过密封螺栓连接。

本发明进一步的改进在于，承压内胆顶部开设有压力监测孔，压力监测孔内设置有压力监测装置。

本发明进一步的改进在于，承压密封盖上开设有介质入口与介质出口，承压密封盖上设置有防爆阀。

本发明进一步的改进在于，防爆阀位于承压密封盖正中心，介质入口和介质出口位于防爆阀两侧。

本发明进一步的改进在于，加热体均匀分布于井式反应装置周围，且井式反应装置周围均匀分布有温控反馈装置；所述保温体上均匀开设有用于温控反馈装置通过的线孔。

本发明进一步的改进在于，所述控制系统包括与井式反应装置相连的电流监控装置、电压监控装置、温控装置以及压力监测装置。

本发明进一步的改进在于，所述多介质供应系统包括介质源、介质输送管道、流量控制计、流体增压泵以及压力控制计，介质输送管道与流体增压泵相连，流体增压泵与压力控制计相连，压力控制计与流量控制计相连，流量控制计与井式反应装置相连；