[发明专利]一种带压冲刷腐蚀试验装置

说明书

本发明涉及一种对输送液体介质的压力管道进行工作状态的模拟和相关研究的带压冲刷腐蚀试验装置，包括由用于储存介质的水箱及管路构成的循环回路，在循环回路上设有水泵和试验管段，试样安装在所述试验管段内，介质流过时对试样形成侧向加压的冲刷腐蚀，在循环回路上设有由电控系统控制的流量调节阀和压力调节阀，在水箱内设有温控系统。本发明将试验材料做成若干个试验试样，并分别贴壁安装在试验管段内侧管壁上，通过对流速和压力的监控，实现压力输送管材运行工况环境的模拟。该试验装置结构紧凑，集成度高，占用空间小，能够成功模拟多种压力输送管道，并可以根据试验过程需要，每隔一段时间从试验管段内提取出部分试样进行检测。

技术领域

本发明涉及压力输送管材腐蚀性研究的试验装置，具体涉及一种对输送液体介质的压力管道进行工作状态的模拟和相关研究的带压冲刷腐蚀试验装置。

背景技术

核电厂淡水用水主要包括施工期间的生产用水、人员生活用水、消防用水和施工现场的降尘洗车用水等，以及运行期间生产用水、人员生活用水、消防用水、绿化洗车浇洒用水等。在缺少淡水资源的滨海核电厂，淡水可以通过海水淡化方式获得。淡化后的海水经管道输送至核电厂的下游用户，用于核电厂生产、生活的各个环节。

在核电厂各淡水用水系统中，某些介质以一定压力、流动状态存在于输送管道中，这种带压流动状态下的输送管道称为“压力输送管道”。核电厂淡化海水的压力输送管道主要应用于饮用水系统和生产水系统。这种管道的腐蚀状态值得关注，因此需要对压力输送管道的材料进行腐蚀性研究。

在采用水库、河流等地表水为淡水水源的核电厂中，压力输送管道所用的材料通常包括20#碳钢、不锈钢S30408、不锈钢S31603、给水球墨铸铁(内衬水泥砂浆)、非金属PE管等材料。与上述淡水相比，以反渗透海水淡化工艺获得的淡化海水具有矿物质元素含量低、pH偏酸性、硬度和碱性低、具有一定腐蚀性等特点。淡化海水这种特殊介质在上述管材内以一定的压力、流速流动，管道内壁同时承受介质压力，给材料带来腐蚀的同时，腐蚀产物向水中溶解也会造成淡化海水水质的恶化，给淡化海水的用户造成不利影响。

在金属材料的腐蚀性研究领域，仅有针对材料的基础试验方法，如《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》、《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》、《AutoclaveCorrosion Testing of Metals in High Temperature Water》、《聚乙烯(PE)管材和管件热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定》等。

淡化海水在国内核电厂的应用尚不多见，运行经验不足，相关研究开展不多。为了在核电工程中更好地选择适合用于淡化海水压力输送管道的材料，需要采取特定的试验方式，并应用特定的试验装置模拟压力输送管道的工作状态，对淡化海水的压力输送管道的材料进行腐蚀性研究。

发明内容

本发明的目的是针对淡化海水的压力输送管道材料腐蚀性研究的需要，提供一种带压冲刷腐蚀试验装置。该试验装置还可以应用于输送其他介质的压力输送管道工作状态的模拟及相关研究。

本发明的技术方案如下：一种带压冲刷腐蚀试验装置，包括由用于储存介质的水箱及管路构成的循环回路，在循环回路上设有水泵和试验管段，其中，试样安装在所述试验管段内，介质流过时对试样形成侧向加压的冲刷腐蚀，在循环回路上设有由电控系统控制的流量调节阀和压力调节阀，在水箱内设有温控系统。

进一步，如上所述的带压冲刷腐蚀试验装置，其中，在所述水泵的吸水管路上设置用于截流循环介质中杂质的管道过滤器。

进一步，如上所述的带压冲刷腐蚀试验装置，其中，在所述循环回路上设置具有远传功能的压力表和电磁流量计，压力表和电磁流量计的信号传送至电控系统。

进一步，如上所述的带压冲刷腐蚀试验装置，其中，所述的温控系统包括制冷盘管、加热管以及热电偶，制冷盘管连接制冷机组，热电偶将温度信号传送至电控系统，并由电控系统控制制冷机组及加热管工作，使介质保持在试验温度。