1.一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:包括浆料釜(35)、液相循环组件、气相组件、固相组件和测试管段(24),浆料釜(35)内部充有试验介质(5),浆料釜(35)底部设置有电机(1),电机(1)末端通过联轴器(2)与搅拌轴的一端联接,搅拌轴的另一端安装有用于搅动浆料釜(35)内试验介质(5)的搅拌叶片(4);浆料釜(35)侧面和底部的内壁内设有油液(6),油液(6)形成对试验介质(5)的油浴,通过温度控制器控制油液(6)温度进而控制设置于浆料釜(35)内的试验介质(5)温度;浆料釜(35)下部连接有液相循环组件,液相循环组件、气相组件和固相组件均连接到混合喷嘴组件,液气固组成的多相流经混合喷嘴组件混合后喷出并冲击测试管段(24),测试管段(24)内置有待测试件(21),测试管段(24)下端经法兰与浆料釜(35)顶面连接相通,形成循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:所述的液相循环组件包括第一压力表(7)与耐磨循环泵(9),浆料釜(35)下部开设有出口和进口,出口经第一压力表(7)与耐磨循环泵(9)的进口联通,耐磨循环泵(9)出口分为两个支路,主支路依次经第一流量计(10)、第一流量控制阀(11)连接到混合喷嘴组件,次支路依次经第二流量计(8)、单向阀(31)后与浆料釜(35)的进口联通;
所述的气相组件包括压缩机(14)、气体流量调节阀(13)和气体流量计(12),压缩机(14)输出端依次经气体流量调节阀(13)、气体流量计(12)与混合喷嘴组件的入口连接相通;
所述的固相组件包括质量流量计(16)和螺杆给料器(15),螺杆给料器(15)输出端经质量流量计(16)与混合喷嘴组件的入口连接相通。
3.根据权利要求1所述的一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:所述的混合喷嘴组件包括气液固混合器(30)、第二压力表(17)、温度计(18)、第一法兰(19)和喷嘴(20),气液固混合器(30)的进口作为混合喷嘴组件的入口,分别与液相循环组件、气相组件和固相组件的出口连接相通,气液固混合器(30)的出口依次经第二压力表(17)、温度计(18)后与第一法兰(19)进口端联接,第一法兰(19)出口端经直管段与喷嘴(20)连接相通。
4.按照权利要求1所述的一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:所述的测试管段(24)上部为回型槽,下部为旋流状的漏斗状结构,回型槽一侧面开设有沿水平方向的滑轨道(36),圆柱形角度旋转轴(32)内端穿过滑轨道(36)后伸入到回型槽内,圆柱形角度旋转轴(32)内端面周向连接安装矩形试件安装架(23),试件安装架(23)通过螺纹与圆柱形角度旋转轴(32)连接固定,圆柱形角度旋转轴(32)外端穿出到滑轨道(36)外,外端依次套装有角度刻度尺(33)和非金属弹性垫片(34)后再通过旋紧螺母(22)连接固定;
所述混合喷嘴组件的喷嘴(20)沿测试管段(24)一侧面伸入到回型槽中,喷嘴(20)出流中心轴与圆柱形角度旋转轴(32)的中心轴垂直,并朝向嵌于试件安装架(23)上表面的待测试件(21)中部。
5.根据权利要求2所述的一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:所述的测试管段(24)漏斗状结构的下端经第二法兰(25)通过管道与浆料釜(35)连接相通。
6.根据权利要求2所述的一种循环回路式流动腐蚀试验装置,其特征在于:所述的浆料釜(35)上端设有进水口,进水口依次经水量调节阀(27)、进水管线(28)后与外部水源连接,浆料釜(35)底部设置排污口(3),顶部设置有用于放气的安全阀(26)。
7.应用于权利要求1-6任一所述装置的一种循环回路式流动腐蚀测试方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1):进水管线(28)经水量调节阀(27)向浆料釜(35)内充入水相介质,同时观测记录位于浆料釜(35)侧面的液位计(29)直至达到试验需要的液位高度,关闭水量调节阀(27);
步骤2)开启电机(1),带动搅拌叶片(4)搅动浆料釜内的试验介质(5);开启单向阀(31)、第一流量控制阀(11),同时开启耐磨循环泵(9),并通过工控机记录第一压力表(7)、第二压力表(17)、第二流量计(8)、第一流量计(10)、温度计(18)采集到的压力、流量、温度数据;
步骤3)向浆料釜(35)侧壁和底板内充入油液(6)作为油浴池,通过温度控制器调节油浴池温度对试验介质(5)加热至预设温度;
步骤4)根据预设的水相质量流量Qw,调节单向阀(31)的开度,使得耐磨循环泵(9)出口主支路中的水相质量流量为Qw;
步骤5)根据预设的气相质量流量Qg,开启压缩机(14),逐步增大气体流量调节阀(13)的开度,直至气体流量计(12)显示数达到气相质量流量Qg;
步骤6)根据预设的固相质量流量Qs,开启螺杆给料器(15),实时观测记录质量流量计(16)的流量,直至达到循环回路中所需的固相质量流量Qs,关闭螺杆给料器(15);
步骤7)按照步骤1)~步骤6)的试验流程,配置不同气相、水相、固相比例的气液固多相流试验介质,先经气液固混合器(30)混合均匀后再通过喷嘴(20)喷射气液固多相流试验介质对嵌入于矩形试件安装架(23)上表面形心的待测试件(21)进行连续性冲击,从而对待测试件进行流动腐蚀规律性测试。
8.根据权利要求7所述的一种循环回路式流动腐蚀测试方法,其特征在于:所述步骤7)测试过程中,通过任意改变固相质量流量Qs、气相质量流量Qg、水相质量流量Qw和油液(6)的温度,进而测试变温条件下待测试件(21)在不同试验介质浓度、不同冲击速度下的失重率ε。
9.根据权利要求7所述的一种循环回路式流动腐蚀测试方法,其特征在于:所述步骤7)测试过程中,通过调节圆柱形角度旋转轴(32)中心轴线在滑轨道(36)内的位置,从而改变喷嘴(20)与待测试件(21)间的冲击距离,以实现不同冲击距离下试验介质对待测试件(21)的冲击测试;通过旋转调节圆柱形角度旋转轴(32),改变流动腐蚀测试的冲击角度,以实现不同冲击角度下试验介质对待测试件(21)的冲击测试。