[实用新型]一种含沙流体对膜材料磨损的试验机

说明书

本实用新型公开了一种含沙流体对膜材料磨损的试验机，包括储存容器外部设有加热保温系统，其内储存含沙溶液和搅拌含沙容液的搅拌装置，储存容器底部设有循环出口，储存容器上部的内壁上设有试件夹具和喷射头，喷射头和循环出口之间设有装配循环泵的变径循环管。本试验机通过模拟不同浓度的含沙量和不同溶剂，循环泵、流量计、压力传感器的全程检测和控制，保证含沙溶液在工作温度与浓度均在设定值状态进行试验，检测油溶液或水溶液在其浓度和温度范围内对其输送管道材料的使用寿命的直观检测和量化。流体输送工程中，对输送管道的及时替换和修补，保证正常运行，避免原油或者其他珍贵流体因管道损坏而泄露，造成资源的浪费和对环境不可逆的污染。

技术领域

本实用新型涉及试验机技术领域，尤其是一种含沙流体对膜材料磨损的试验机。

背景技术

一般认为，石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥沙混合，被埋在厚厚的沉积岩下。当人们钻井把石油从泥沙中开采出来时，自然会携带泥沙；

工业中开采石油行业中，开采出来的高温高压含沙原油以一定流速源源不断的从油井中输送到油库或者其他储存系统中；而随着复合材料的发展，其抗腐蚀性，抗压性，耐化学品性能尤其适用于原油输送并得到了广泛应用。但高温含沙原油以一定流速对输送管路的长期冲刷，造成输送管线的磨损，严重影响输送管线的寿命，但是不同含沙量，不同流速的原油对输送管线的冲刷不同，无法预测输送管线的寿命，无法做到及时替换和修补，造成原油或者其他珍贵流体因管道损坏而泄露。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，为模拟和测量含沙原油输送过程中，原油的含沙量、温度与流速对复合材料管道寿命的影响提供一种含沙流体对膜材料磨损的试验机。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本实用新型是一种含沙流体对膜材料磨损的试验机，包括储存容器，储存容器外部设有加热保温系统，储存容器内储存含沙溶液，储存容器内部设有搅拌含沙容液的搅拌装置，搅拌装置使含沙溶液保持浓度和温度的均匀分布。储存容器底部设有循环出口，循环出口设在储存容器底部，有利于含沙溶液受重力作用，不断流出。储存容器上部的内壁上设有夹持试件的试件夹具，试件夹具将试件以一定角度固定。试件正上方设有喷射头，喷射头喷出的含沙溶液正对着试件喷射，喷射头和循环出口之间设有变径循环管，所述变径循环管由循环出口向喷射头方向管径逐渐缩小，根据流体力学原理，同体积的流体流过管道，流体的流速随管径的变小而增大；所述变径循环管上设有驱动含沙溶液循环流动的循环泵；循环泵给含沙溶液外部动力，使溶液从低处向高处流动。

所述储存容器中有含沙溶液，含沙溶液为由质量百分比为0.08:1~0.1:1的金刚玉和溶液混合而成，所述金刚玉颗粒大小为100-120目，所述溶液为油溶液或水溶液，模拟含沙原油和含沙水流的状态，使试验数据更具有参考价值。搅拌装置搅拌含沙溶液时，将喷射头喷出的含沙溶液和储存容器中剩余的溶液快速混合，保证温度均匀；加热保温系统开始加热保温，含沙溶液的温度保持在70-80℃，70-80℃的温度也是模拟含沙原油和含沙水流在实际中的温度，确保试验数据更真实。循环泵工作驱动储存容器中的含沙溶液通过变径循环管，随着变径循环管的管径逐渐减小，含沙溶液在变径循环管中的速度越来越高，以流速小于30m/s的速度由喷射头喷射到调整好角度的试件表面，流速速度连续可调；整个循环持续运行40-45小时。保证在40-45小时的时间内，试件受到一定速率和温度的含沙容液的冲击。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述加热保温系统包括设置在储存容器外壁的加热层和保温层，所述加热层设在储存容器外壁和保温层之间。储存容器整周被加热后，保温层极大程度减少了热量的散失，节约能源，有效保证储存容器中含沙溶液的工作温度，使试验数据跟精确。