本發(fā)明屬于材料腐蝕研究技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可控溫、可控ph值、可調(diào)節(jié)流量的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置。

背景技術(shù)：

管道輸送流體具有安全性高、便捷、成本低等優(yōu)點,是目前應用最為廣泛的流體輸送方式?，F(xiàn)如今，世界各國對能源的需求日益增加，管道運輸業(yè)的發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已形成了許多規(guī)模龐大的大型輸油管道網(wǎng)和供氣系統(tǒng)。但是由于運輸管道大多數(shù)埋于地下,會受到土壤、地下水等外部因素和內(nèi)部的運輸流體的共同腐蝕作用，因此管道會發(fā)生滲漏，其使用壽命會大大降低，這不僅會造成嚴重的經(jīng)濟損失，還會帶來環(huán)境污染問題。據(jù)中國工程院調(diào)查表明，2014年我國腐蝕總成本為21278.2億元人民幣，約占當年gdp的3.34％，相當于每個中國人當年承擔1555元的腐蝕成本。管道腐蝕是世界各國共同面臨的問題，涉及安全、經(jīng)濟和生態(tài)文明，已成為影響國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

隨著管件應用環(huán)境的復雜化和多樣化，管件往往承受內(nèi)部流體腐蝕和外部載荷的復合作用，比如，在飛機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，液壓系統(tǒng)的液壓管路與發(fā)動機內(nèi)部的回油滑油管道內(nèi)壁由于長期受到流動液體的沖蝕作用，管路內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)會遭到侵蝕。同時，管道構(gòu)件在飛機的飛行過程中發(fā)生振動，會受到動載荷的作用，從而形成在外力作用下的腐蝕裂紋擴展，最終導致管道的滲漏，因此，急需一種試樣形狀適用于后續(xù)力學測試的管道內(nèi)沖蝕裝置。

目前雖然有關(guān)于腐蝕裝置方面的研究，但一方面所用的腐蝕處理方法普遍為鹽霧和浸泡，這兩種方法都不能研究流動的液體對物體的沖刷腐蝕作用，在輸油管道中，其內(nèi)壁上附著的腐蝕產(chǎn)物會減緩管道內(nèi)壁的腐蝕速率，但是由于管道內(nèi)液體的流動作用，會帶走部分腐蝕產(chǎn)物，從而加劇了管道內(nèi)壁的腐蝕，所以流體流速對管道內(nèi)壁腐蝕情況的研究就顯得尤為重要。另一方面現(xiàn)有沖蝕研究和模擬的試樣多為試片級，后續(xù)不適于進行相關(guān)的力學測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置包括依次相連的ph值可控的腐蝕液供給模塊a、腐蝕液流量可調(diào)節(jié)模塊b、腐蝕溫度可控模塊c以及腐蝕液回流過濾模塊d；所述的ph值可控的腐蝕液供給模塊a包括盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯、蠕動泵、第一穩(wěn)流閥、ph調(diào)控儀、恒溫鍋、盛有腐蝕液的燒杯、ph調(diào)控儀探針和第一管路，其中，盛有腐蝕液的燒杯放置在恒溫鍋中；第一管路的一端設(shè)置在盛有腐蝕液的燒杯中，另一端浸沒在盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯內(nèi)的ph調(diào)節(jié)液中；蠕動泵設(shè)置在第一管路上靠近盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯處；第一穩(wěn)流閥設(shè)置在第一管路上靠近盛有腐蝕液的燒杯處；ph調(diào)控儀探針放置在盛有腐蝕液的燒杯內(nèi)的腐蝕液中，且通過導線依次與ph調(diào)控儀以及蠕動泵電連接；

所述的腐蝕液流量可調(diào)節(jié)模塊b包括若干組相互并聯(lián)的腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，每組腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第二管路和依次設(shè)置在第二管路上的無級調(diào)節(jié)蠕動泵、第二穩(wěn)流閥和流量計，并且第二管路上靠近無級調(diào)節(jié)蠕動泵的一端放置于盛有腐蝕液的燒杯內(nèi)的腐蝕液中；

所述的腐蝕溫度可控模塊c包括若干個待腐蝕的管道試樣、若干個溫度控制儀探針、若干條第三管路和一個溫度控制儀；每個管道試樣的進液口連接在一組腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中第二管路的另一端，出液口與一條第三管路的一端相連；每個管道試樣內(nèi)設(shè)有一個溫度控制儀探針；溫度控制儀同時與若干個溫度控制儀探針以及恒溫鍋電連接；

所述的腐蝕液回流過濾模塊d包括第四管路和設(shè)置在第四管路上的至少一個過濾器；第四管路的一端設(shè)置在盛有腐蝕液的燒杯內(nèi)，另一端連接若干條第三管路，并且管道試樣的設(shè)置位置高于盛有腐蝕液的燒杯。

所述的腐蝕液回流過濾模塊d中過濾器的數(shù)量為若干個時，若干個過濾器采用串聯(lián)方式設(shè)置在第四管路上。

所述的管道試樣采用透明材質(zhì)，以便于試驗人員觀察管道試樣內(nèi)壁的腐蝕情況。

本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，其腐蝕試樣便于加工和更換，可實用性強，可以實現(xiàn)流動沖蝕這一功能，為研究管道內(nèi)液體沖蝕提供更優(yōu)的試驗裝置，便于后續(xù)對該試樣的管內(nèi)腐蝕情況及力學性能進行研究，適用于環(huán)保、材料腐蝕研究等技術(shù)領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置進行詳細說明：

如圖1所示，本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置包括依次相連的ph值可控的腐蝕液供給模塊a、腐蝕液流量可調(diào)節(jié)模塊b、腐蝕溫度可控模塊c以及腐蝕液回流過濾模塊d；所述的ph值可控的腐蝕液供給模塊a包括盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯1、蠕動泵2、第一穩(wěn)流閥3、ph調(diào)控儀4、恒溫鍋5、盛有腐蝕液的燒杯6、ph調(diào)控儀探針7和第一管路15，其中，盛有腐蝕液的燒杯6放置在恒溫鍋5中；第一管路15的一端設(shè)置在盛有腐蝕液的燒杯6中，另一端浸沒在盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯1內(nèi)的ph調(diào)節(jié)液中；蠕動泵2設(shè)置在第一管路15上靠近盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯1處；第一穩(wěn)流閥3設(shè)置在第一管路15上靠近盛有腐蝕液的燒杯6處；ph調(diào)控儀探針7放置在盛有腐蝕液的燒杯6內(nèi)的腐蝕液中，且通過導線依次與ph調(diào)控儀4以及蠕動泵2電連接；

所述的腐蝕液流量可調(diào)節(jié)模塊b包括若干組相互并聯(lián)的腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，每組腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第二管路16和依次設(shè)置在第二管路16上的無級調(diào)節(jié)蠕動泵8、第二穩(wěn)流閥9和流量計10，并且第二管路16上靠近無級調(diào)節(jié)蠕動泵8的一端放置于盛有腐蝕液的燒杯6內(nèi)的腐蝕液中；

所述的腐蝕溫度可控模塊c包括若干個待腐蝕的管道試樣11、若干個溫度控制儀探針12、若干條第三管路17和一個溫度控制儀13；每個管道試樣11的進液口連接在一組腐蝕液流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中第二管路16的另一端，出液口與一條第三管路17的一端相連；每個管道試樣11內(nèi)設(shè)有一個溫度控制儀探針12；溫度控制儀13同時與若干個溫度控制儀探針12以及恒溫鍋5電連接；

所述的腐蝕液回流過濾模塊d包括第四管路18和設(shè)置在第四管路18上的至少一個過濾器14；第四管路18的一端設(shè)置在盛有腐蝕液的燒杯6內(nèi)，另一端連接若干條第三管路17，并且管道試樣11的設(shè)置位置高于盛有腐蝕液的燒杯6。

所述的腐蝕液回流過濾模塊d中過濾器14的數(shù)量為若干個時，若干個過濾器14采用串聯(lián)方式設(shè)置在第四管路18上。

所述的管道試樣11采用透明材質(zhì)，以便于試驗人員觀察管道試樣11內(nèi)壁的腐蝕情況。

現(xiàn)將本發(fā)明提供的多參量調(diào)控管道內(nèi)液體沖蝕試驗裝置的使用方法闡述如下：

首先由工作人員根據(jù)待腐蝕的管道試樣11的個數(shù)開啟與其相連的相應數(shù)量的無級調(diào)節(jié)蠕動泵8，由此將盛有腐蝕液的燒杯6中的腐蝕液通過第二管路16并經(jīng)第二穩(wěn)流閥9穩(wěn)流后及流量計10計量后提供給待腐蝕的管道試樣11內(nèi)部，可利用控制無級調(diào)節(jié)蠕動泵8的方式使腐蝕液的流量保持在某個設(shè)定值，并由流量計10進行顯示；在管道試樣11內(nèi)部，腐蝕液將與管道試樣11的內(nèi)壁發(fā)生腐蝕反應，然后經(jīng)過反應的腐蝕液依靠位能經(jīng)第三管路17流入第四管路18，設(shè)置在第四管路18上的過濾器14將經(jīng)過反應的腐蝕液中的雜質(zhì)進行過濾，最后流回盛有腐蝕液的燒杯6中。由于腐蝕液與管道試樣11發(fā)生了腐蝕反應，因此盛有腐蝕液的燒杯6中的腐蝕液ph值會發(fā)生變化，從而偏離預定范圍。在此過程中，ph調(diào)控儀探針7將實時檢測盛有腐蝕液的燒杯6中的腐蝕液ph值并將檢測數(shù)據(jù)傳送給ph調(diào)控儀4，隨后ph調(diào)控儀4根據(jù)上述檢測結(jié)果控制蠕動泵2的啟動或停止；當盛有腐蝕液的燒杯6內(nèi)腐蝕液的ph值超出預定范圍時，啟動蠕動泵2，這時蠕動泵2將會吸入盛有ph調(diào)節(jié)液的燒杯1內(nèi)的ph調(diào)節(jié)液，并通過第一管路15經(jīng)第一穩(wěn)流閥3穩(wěn)流后注入盛有腐蝕液的燒杯6中，直到盛有腐蝕液的燒杯6中的腐蝕液ph值恢復到設(shè)定范圍內(nèi)，蠕動泵2才停止工作，從而可保證腐蝕液的ph值恒定。當盛有腐蝕液的燒杯6內(nèi)腐蝕液的ph處于預定范圍之內(nèi)時，不啟動蠕動泵2。

隨著腐蝕反應的進行，設(shè)置在管道試樣11內(nèi)的溫度控制儀探針12將實時檢測腐蝕液的溫度，并將相應的檢測數(shù)據(jù)傳送給溫度控制儀13。若溫度偏離預定的范圍，溫度控制儀13在發(fā)出報警信號的同時會自動調(diào)節(jié)恒溫鍋5的溫度，從而改變盛有腐蝕液的燒杯6中腐蝕液的溫度，腐蝕液經(jīng)腐蝕液流量可調(diào)節(jié)模塊b再流入管道試樣11內(nèi)部，因而間接調(diào)控了管道試樣11中腐蝕液的溫度。

以上所述實施例僅根據(jù)附圖表達了本發(fā)明的具體實施方式，其描述相對具體和詳細，但不能理解為本發(fā)明專利范圍的限制。