[发明专利]一种多通道冲刷腐蚀测试系统及方法

说明书

本发明涉及一种多通道冲刷腐蚀测试系统及方法。其技术方案是：将测试试样中的三支电极导线分别与测试转换板中的电极安装口连接；测试转换板的每一排分别设有工作、参比、辅助电极安装孔，与试样中三支电极导线一一对应，测试转换板上部通过金属插销与电化学工作站的电极导线连接，保证待测电极与电化学工作站之间的信息传输，实现试样在同一体系不同流速、不同管型条件下多个测试试样的腐蚀情况的快速转换测量。有益效果是：本发明可以测定在同一体系同一介质下，得出在不同流速条件下的冲刷腐蚀情况，大量节省实验时间，又可以在保证系统误差的情况下对试样腐蚀结果进行对比分析,可以实现多通道、独立工作的单相流或气液两相流冲刷腐蚀测试。

技术领域

本发明涉及一种冲刷腐蚀测试系统及方法，特别涉及一种多通道冲刷腐蚀测试系统及方法。

背景技术

输运管道广泛运用于能源化工行业，管内流体运行时会对管壁产生一定的剪切力，对管道壁面的缓蚀剂保护膜、涂层或腐蚀产物膜产生破坏作用，同时运动的流体极大的促进了壁面附近的传质过程，增加腐蚀反应进程。因此，输运管道的腐蚀主要以冲刷腐蚀为主。

冲刷腐蚀是金属表面与腐蚀流体之间由于高速相对运动而引起的强化腐蚀作用。在气液两相流环境中冲刷腐蚀导致的流体流经此处时流场急剧变化，从而形成特殊的局部流场环境如局部微湍流、气蚀、局部涡流等，将管道内壁生成的腐蚀产物膜破坏剥离。金属保护膜被流体所带来的高强度力学作用破坏后，新的保护膜也难以生成，从局部表面形貌缺陷逐步发展为深坑腐蚀，并最终造成管线的失效破损。近年来油气管线运输事故频发，为了研究材料的耐冲刷腐蚀性能，学者利用实验室仪器模拟金属冲刷腐蚀对腐蚀影响因素等方面展开了大量研究。目前模拟油气管线冲刷腐蚀最理想的方式是在油气田现场安装全尺寸管段的实验装置,但是现场实验不仅耗费大,而且不便于操作,且容易影响油气输送的正常运行。1990年加拿大的U.Lotz教授以管道内双向或多相流介质对金属材料冲刷腐蚀的影响进行了研究，利用循环是管道流动设备对腐蚀试样进行了测量及讨论。此外，也有学者利用旋转电机式冲刷腐蚀模拟实验装置对冲刷腐蚀进行模拟分析；德国 DECHEMA研究所E.Heitz等人在建立的循环管式试验台架上研究了流场、流型变化加剧管壁材料湍流腐蚀的规律；2003年，姜晓霞等人建立了相应的数理模型和机制图，将冲刷腐蚀的影响因素涉及到冲击速度、极化电位、溶液的pH值等方面；2010年，M.El-Gammal教授等人在单向流中模拟了流体水力作用对流动加速腐蚀的效应。现有所采用的实验装置或实验手段多是全尺寸的管路系统，只能获得该体系下单个试样被腐蚀的电化学信息，且运行成本高，只可单通道测量，实验周期长，不能保证在同一体系下进行，影响实验结果的准确性，不宜在实验室推广研究。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种多通道冲刷腐蚀测试系统及方法，可以实现多通道、独立工作的单相流或气液两相流冲刷腐蚀测试。

本发明提到的一种多通道冲刷腐蚀测试系统，其技术方案是：包括溶液箱（29）、冷却盘管（24）、离心泵（3）、压力表（26）、供气瓶（28）、pH计（23）、支路测试管道、测试转换板（22）、电化学工作站（21）；主进流管路（32）和主回流管路（33）上分别有总进流阀（1）和总回流阀（2），以调节流速，溶液从溶液箱（29）内经主进流管路（32）流入多个支路测试管道，经支路测试管道的流体均布箱、测试管路、缓冲箱再汇入主回流管道（33）形成流体回路，然后通过调节各支路流量阀以达到实验所需的流速；将测试试样（A-2）中的三支电极导线分别与测试转换板（22）中的电极安装口连接；测试转换板（22）的每一排分别设有工作电极安装孔（19）、参比电极安装孔（20）、辅助电极安装孔（18），与试样中三支电极导线一一对应，测试转换板（22）上部通过金属插销（34）与电化学工作站（21）的电极导线连接，保证待测电极与电化学工作站（21）之间的信息传输，实现试样在同一体系不同流速、不同管型条件下多个测试试样（A-2）的腐蚀情况的快速转换测量。