本發(fā)明涉及一種流動腐蝕試驗測試裝置，具體的說是涉及一種循環(huán)回路式流動腐蝕試驗裝置及測試方法。

背景技術(shù)：

以原油加工煉制為前端的煉油行業(yè)不僅是國家經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，而且是國家能源戰(zhàn)略安全發(fā)展的重要基石，關(guān)乎整個國民經(jīng)濟(jì)的安全、穩(wěn)定、可持續(xù)健康發(fā)展。21世紀(jì)以來，在裝置大型化、工況苛刻化、原料劣質(zhì)化的發(fā)展過程中，空冷器、換熱器及相聯(lián)管道等煉油設(shè)備普遍出現(xiàn)沉積堵塞、沖蝕爆管事故，損失非常慘重，已成為制約企業(yè)安全生產(chǎn)與行業(yè)健康發(fā)展的重要障礙。

由于煉油工業(yè)中輸送的介質(zhì)為多相流介質(zhì)，伴隨著湍流流動、熱質(zhì)傳遞、冷卻相變等多過程的協(xié)同作用，由此導(dǎo)致與流動狀態(tài)密切相關(guān)的腐蝕失效稱之為流動腐蝕失效。在煉油裝置中，流動腐蝕的失效模式主要包括氣液相變過程中的露點腐蝕、氣-液-固多相流環(huán)境中的磨損、以及含腐蝕性介質(zhì)輸運過程中的管道內(nèi)壁沖刷腐蝕等，鑒于流動腐蝕失效的機(jī)理與湍流流動、熱質(zhì)傳遞、冷卻相變等直接相關(guān)，在不同的煉油工藝段出現(xiàn)的流動腐蝕機(jī)理及失效形式均不相同。例如：加氫反應(yīng)器出口的反應(yīng)流出物溫度較高(大于300℃)，多相流介質(zhì)主要為氣液兩相，在流動和換熱過程中，反應(yīng)流出物中的HCl溶解于凝結(jié)的第一滴水中，對管道或管束內(nèi)壁形成較為嚴(yán)重的露點腐蝕；隨著加氫反應(yīng)流出物溫度的持續(xù)降低，約在160℃～180℃間出現(xiàn)NH₄Cl鹽的結(jié)晶、40℃～60℃間出現(xiàn)NH₄HS鹽的結(jié)晶，油、氣、水體系又增加了固相，對管束的內(nèi)壁損傷又演變?yōu)殇@鹽結(jié)晶沉積垢下腐蝕；此后，隨著溫度降低，氣相水全部析出，結(jié)晶析出的銨鹽溶解于水中構(gòu)成腐蝕性介質(zhì)，在高流速的工況下對管壁造成沖刷腐蝕減薄。在煤直接液化工藝中，加氫反應(yīng)流出物系統(tǒng)中不僅會出現(xiàn)露點腐蝕、銨鹽結(jié)晶和多相流沖刷腐蝕，而且還會因存在未完全反應(yīng)的煤粉或無機(jī)物顆粒(SiO₂、Al₂O₃等)形成沖蝕磨損失效。因此，深入揭示流動腐蝕失效形成機(jī)理，掌握流動腐蝕失效的發(fā)展規(guī)律，是當(dāng)前學(xué)術(shù)界和工程界亟需解決的關(guān)鍵難題。

針對石油化工、煤化工等流程型工業(yè)普遍存在的流動腐蝕失效問題，國內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)主要圍繞注緩蝕劑、注中和劑、材質(zhì)升級等進(jìn)行流動腐蝕防控，但效果甚微，最關(guān)鍵的是由于流動腐蝕機(jī)理不清楚，防控方案只是治標(biāo)不治本。在流動腐蝕機(jī)理方面，現(xiàn)有的實驗裝置主要圍繞氣-固兩相流實驗、液-固兩相流實驗開展，大部分試驗裝置通過旋轉(zhuǎn)式的方法進(jìn)行腐蝕或磨損的測試，難以從根本上揭示管路系統(tǒng)中流動腐蝕失效的機(jī)理和腐蝕失效的發(fā)展規(guī)律，流動腐蝕的臨界特性無法定量描述，防控方案缺少理論依據(jù)。因此，針對現(xiàn)有實驗裝置難以測試流動腐蝕臨界特性或測試精度低的難題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)回路式流動腐蝕試驗裝置及測試方法，提高液-固、氣-固、氣-液-固等多相流體系下流動腐蝕臨界特性的測試計量精度，并且可獨立測試獲得純沖蝕、純磨損以及沖蝕-磨損協(xié)同作用下的流動腐蝕臨界特性，可為多相流體系不同材料的耐流動腐蝕性能評價提供基礎(chǔ)依據(jù)，為壓力容器及管道系統(tǒng)的選材提供參考。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)難題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)回路式流動腐蝕試驗裝置及測試方法，解決背景技術(shù)中存在的流動腐蝕臨界特性無法定量測試的難題，提高液-固、氣-固或氣-液-固多相流環(huán)境中流動腐蝕臨界特性的測試精度，同時可單獨測量獲得純沖蝕、純磨損以及沖蝕-磨損協(xié)同作用下的流動腐蝕臨界特性及發(fā)展規(guī)律，可為復(fù)雜多相流體系材料耐流動腐蝕性能的評價，壓力容器及管道系統(tǒng)的選材、風(fēng)險檢驗和剩余壽命預(yù)測提供重要依據(jù)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一、一種循環(huán)回路式流動腐蝕試驗裝置：

裝置包括漿料釜、液相循環(huán)組件、氣相組件、固相組件和測試管段，漿料釜內(nèi)部充有試驗介質(zhì)，漿料釜底部設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)末端通過聯(lián)軸器與攪拌軸的一端聯(lián)接，攪拌軸的另一端安裝有用于攪動漿料釜內(nèi)試驗介質(zhì)的攪拌葉片；漿料釜側(cè)面和底部的內(nèi)壁內(nèi)設(shè)有油液，油液形成對試驗介質(zhì)的油浴，通過溫度控制器控制油液溫度進(jìn)而控制設(shè)置于漿料釜內(nèi)的試驗介質(zhì)溫度；漿料釜下部連接有液相循環(huán)組件，液相循環(huán)組件、氣相組件和固相組件均連接到混合噴嘴組件，液氣固組成的多相流經(jīng)混合噴嘴組件混合后噴出并沖擊測試管段，測試管段內(nèi)置有待測試件，測試管段下端經(jīng)法蘭與漿料釜頂面連接相通，形成循環(huán)回路。

所述的液相循環(huán)組件包括第一壓力表與耐磨循環(huán)泵，漿料釜下部開設(shè)有出口和進(jìn)口，出口經(jīng)第一壓力表與耐磨循環(huán)泵的進(jìn)口聯(lián)通，耐磨循環(huán)泵出口分為兩個支路，主支路依次經(jīng)第一流量計、第一流量控制閥連接到混合噴嘴組件，次支路依次經(jīng)第二流量計、單向閥后與漿料釜的進(jìn)口聯(lián)通；

所述的氣相組件包括壓縮機(jī)、氣體流量調(diào)節(jié)閥和氣體流量計，壓縮機(jī)輸出端依次經(jīng)氣體流量調(diào)節(jié)閥、氣體流量計與混合噴嘴組件的入口連接相通；

所述的固相組件包括質(zhì)量流量計和螺桿給料器，螺桿給料器輸出端經(jīng)質(zhì)量流量計與混合噴嘴組件的入口連接相通。

所述的混合噴嘴組件包括氣液固混合器、第二壓力表、溫度計、第一法蘭和噴嘴，氣液固混合器的進(jìn)口作為混合噴嘴組件的入口，分別與液相循環(huán)組件、氣相組件和固相組件的出口連接相通，氣液固混合器的出口依次經(jīng)第二壓力表、溫度計后與第一法蘭進(jìn)口端聯(lián)接，第一法蘭出口端經(jīng)直管段與噴嘴連接相通。

所述的測試管段上部為回型槽，下部為旋流狀的漏斗狀結(jié)構(gòu)，回型槽一側(cè)面開設(shè)有沿水平方向的滑軌道，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)端穿過滑軌道后伸入到回型槽內(nèi)，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)端面周向連接安裝矩形試件安裝架，試件安裝架通過螺紋與圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸連接固定，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸外端穿出到滑軌道外，外端依次套裝有角度刻度尺和非金屬彈性墊片后再通過旋緊螺母連接固定。

所述混合噴嘴組件的噴嘴沿測試管段一側(cè)面伸入到回型槽中，噴嘴出流中心軸與圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸的中心軸垂直，并朝向嵌于試件安裝架上表面的待測試件中部。

所述的測試管段漏斗狀結(jié)構(gòu)的下端經(jīng)第二法蘭通過管道與漿料釜連接相通。

所述的漿料釜上端設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口依次經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥、進(jìn)水管線后與外部水源連接，漿料釜底部設(shè)置排污口，頂部設(shè)置有用于放氣的安全閥。

二、一種循環(huán)回路式流動腐蝕測試方法，包括如下步驟：

步驟1)：進(jìn)水管線經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥向漿料釜內(nèi)充入水相介質(zhì)，同時觀測記錄位于漿料釜側(cè)面的液位計直至達(dá)到試驗需要的液位高度，關(guān)閉水量調(diào)節(jié)閥；

步驟2)開啟電機(jī)，帶動攪拌葉片攪動漿料釜內(nèi)的試驗介質(zhì)；開啟單向閥、第一流量控制閥，同時開啟耐磨循環(huán)泵，并通過工控機(jī)記錄第一壓力表、第二壓力表、第二流量計、第一流量計、溫度計采集到的壓力、流量、溫度數(shù)據(jù)；

步驟3)向漿料釜側(cè)壁和底板內(nèi)充入油液作為油浴池，通過溫度控制器調(diào)節(jié)油浴池溫度對試驗介質(zhì)加熱至預(yù)設(shè)溫度；

步驟4)根據(jù)預(yù)設(shè)的水相質(zhì)量流量Q_w，調(diào)節(jié)單向閥的開度，使得耐磨循環(huán)泵出口主支路中的水相質(zhì)量流量為Q_w；

步驟5)根據(jù)預(yù)設(shè)的氣相質(zhì)量流量Q_g，開啟壓縮機(jī)，逐步增大氣體流量調(diào)節(jié)閥的開度，直至氣體流量計顯示數(shù)達(dá)到氣相質(zhì)量流量Q_g；

步驟6)根據(jù)預(yù)設(shè)的固相質(zhì)量流量Q_s，開啟螺桿給料器，實時觀測記錄質(zhì)量流量計的流量，直至達(dá)到循環(huán)回路中所需的固相質(zhì)量流量Q_s，關(guān)閉螺桿給料器；

步驟7)按照步驟1)～步驟6)的試驗流程，配置不同氣相、水相、固相比例的氣液固多相流試驗介質(zhì)，先經(jīng)氣液固混合器混合均勻后再通過噴嘴噴射氣液固多相流試驗介質(zhì)對嵌入于矩形試件安裝架上表面形心的待測試件進(jìn)行連續(xù)性沖擊，從而對待測試件進(jìn)行流動腐蝕規(guī)律性測試。

所述步驟7)測試過程中，通過任意改變固相質(zhì)量流量Q_s、氣相質(zhì)量流量Q_g、水相質(zhì)量流量Q_w和油液的溫度，進(jìn)而測試變溫條件下待測試件在不同試驗介質(zhì)濃度、不同沖擊速度下的失重率ε。

所述步驟7)測試過程中，通過調(diào)節(jié)圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸中心軸線在滑軌道內(nèi)的位置，從而改變噴嘴與待測試件間的沖擊距離，以實現(xiàn)不同沖擊距離下試驗介質(zhì)對待測試件的沖擊測試；通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸，改變流動腐蝕測試的沖擊角度，以實現(xiàn)不同沖擊角度下試驗介質(zhì)對待測試件的沖擊測試。

本發(fā)明具有的有益效果是：

本發(fā)明能滿足氣-固、液-固及氣-液-固等多相流環(huán)境下的流動腐蝕試驗測試；本發(fā)明的測量方法可測試不同材料在不同工況下的流動腐蝕失重率，建立流動腐蝕失重率與試驗介質(zhì)濃度、沖擊速度、沖擊距離、沖擊角度、沖擊時間、材料密度、材料硬度、表面粗糙度等諸多影響因素間的定量關(guān)系，理解和掌握變工況體系流動腐蝕的失效形成機(jī)理及發(fā)展規(guī)律，從而為工程實際中壓力容器及管道系統(tǒng)的設(shè)計選材提供依據(jù)，并可為設(shè)備系統(tǒng)的安全運行狀態(tài)參數(shù)臨界特性指標(biāo)確定提供科學(xué)參考。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中測試管段M的俯視圖。

圖3是圖1中測試管段M的后視圖。

圖4是圖1中試件安裝架與待測試件的安裝示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例預(yù)測試獲得的試件失重率與沖擊角度的對應(yīng)關(guān)系。

圖中：1、電機(jī)，2、聯(lián)軸器，3、排污口，4、攪拌葉片，5、試驗介質(zhì)，6、油液，7、第一壓力表，8、第二流量計，9、耐磨循環(huán)泵，10、第一流量計，11、第一流量控制閥，12、氣體流量計，13、氣體流量調(diào)節(jié)閥，14、壓縮機(jī)，15、螺桿給料器，16、質(zhì)量流量計，17、第二壓力表，18、溫度計，19、第一法蘭，20、噴嘴，21、待測試件，22、旋緊螺母，23、試件安裝架，24、測試管段，25、第二法蘭，26、安全閥，27、水量調(diào)節(jié)閥，28、進(jìn)水管線，29、液位計，30、氣液固混合器，31、單向閥，32、圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸，33、角度刻度尺，34、非金屬彈性墊片，35、漿料釜，36、滑軌道。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明包括漿料釜35、液相循環(huán)組件、氣相組件、固相組件和測試管段24，漿料釜35內(nèi)部充有試驗介質(zhì)5，漿料釜35底部設(shè)置有電機(jī)1，電機(jī)1末端通過聯(lián)軸器2與攪拌軸的一端聯(lián)接，攪拌軸的另一端安裝有用于攪動漿料釜35內(nèi)試驗介質(zhì)5的攪拌葉片4，攪拌軸的回轉(zhuǎn)中心軸與漿料釜35的筒體回轉(zhuǎn)中心軸重合，攪拌軸另一端的周向布設(shè)2n-1個(n＝2或3)攪拌葉片4，例如3個或5個攪拌葉片，攪拌葉片4在電機(jī)1輸出端的旋轉(zhuǎn)帶動作用下，隨攪拌軸以等速回轉(zhuǎn)運動，帶動漿料釜35內(nèi)的試驗介質(zhì)5實現(xiàn)周向周期性流動，避免試驗介質(zhì)5出現(xiàn)因密度差異造成的密度或濃度不均，防止氣-液-固多相流介質(zhì)的固相在漿料釜35底部沉降。

如圖1所示，漿料釜35除上端外的周向及底部設(shè)置油浴槽構(gòu)成油浴池，油浴池內(nèi)設(shè)置油相介質(zhì)構(gòu)成油液6，油相介質(zhì)可選擇白油、豆油或棉籽油，主要依據(jù)試驗介質(zhì)5所需的溫度進(jìn)行選擇，例如選擇白油可實現(xiàn)100℃～260℃內(nèi)的油浴溫度控制；需要注意的是也不限于油浴，也可選擇在油浴池內(nèi)進(jìn)行水浴，水浴溫度的變化范圍0℃～100℃；油液6形成對試驗介質(zhì)5的油浴(或水浴)，通過溫度控制器調(diào)節(jié)控制油液6溫度進(jìn)而控制設(shè)置于漿料釜35內(nèi)的試驗介質(zhì)5的溫度；漿料釜35下部連接有液相循環(huán)組件，液相循環(huán)組件分別與氣相組件和固相組件相連接，液相循環(huán)組件、氣相組件和固相組件均連接到混合噴嘴組件，液氣固組成的多相流經(jīng)混合噴嘴組件混合后噴出并沖擊測試管段24，測試管段24內(nèi)置有待測試件21，測試管段24下端經(jīng)法蘭與漿料釜35頂面中心孔連接相通，構(gòu)成液氣固多相流介質(zhì)循環(huán)流動的循環(huán)回路。

如圖1所示，液相循環(huán)組件包括第一壓力表7與耐磨循環(huán)泵9，漿料釜35下部開設(shè)有出口和進(jìn)口，出口經(jīng)第一壓力表7通過管道與耐磨循環(huán)泵9的進(jìn)口聯(lián)通；耐磨循環(huán)泵9的出口分為主支路和次支路的兩個支路，主支路依次經(jīng)第一流量計10、第一流量控制閥11連接到混合噴嘴組件，次支路依次經(jīng)第二流量計8、單向閥31后與漿料釜35的進(jìn)口聯(lián)通；其中設(shè)置單向閥31的目的在于保證次支路介質(zhì)的單向性流動。

如圖1所示，氣相組件包括壓縮機(jī)14、氣體流量調(diào)節(jié)閥13和氣體流量計12，壓縮機(jī)14輸出端依次經(jīng)氣體流量調(diào)節(jié)閥13、氣體流量計12與混合噴嘴組件的入口連接相通；氣體流量計12出口與第一流量控制閥11出口的管線通過三通管道連通于A點；

如圖1所示，固相組件包括螺桿給料器15和質(zhì)量流量計16，螺桿給料器15輸出端經(jīng)質(zhì)量流量計16與混合噴嘴組件的入口連接相通；質(zhì)量流量計16的出口與氣相組件、混合噴嘴組件間的管線經(jīng)三通管道連通于B點；

如圖1所示，混合噴嘴組件包括氣液固混合器30、第二壓力表17、溫度計18、第一法蘭19和噴嘴20，氣液固混合器30的進(jìn)口作為混合噴嘴組件的入口，分別與液相循環(huán)組件、氣相組件和固相組件的出口連接相通，氣液固混合器30的出口依次經(jīng)第二壓力表17、溫度計18后與第一法蘭19進(jìn)口端連接，第一法蘭19出口端經(jīng)直管段與噴嘴20連接相通；

如圖1所示，漿料釜35的上端設(shè)有進(jìn)水口，用以對漿料釜35進(jìn)行充入水相，進(jìn)水口依次經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥27、進(jìn)水管線28后與外部水源連接；漿料釜35底部設(shè)置排污口3，主要用于流動腐蝕試驗完畢后對漿料釜35及循環(huán)管線的試驗介質(zhì)排放；漿料釜頂部設(shè)置有用于放氣的安全閥26，主要是穩(wěn)定系統(tǒng)內(nèi)壓力，防止超壓。

如圖2、圖3所示，測試管段24上部為回型槽，下部為旋流狀的漏斗狀結(jié)構(gòu)，回型槽一側(cè)面開設(shè)有沿水平方向的滑軌道36，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32內(nèi)端穿過滑軌道36后伸入到回型槽內(nèi)，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32內(nèi)端面周向連接安裝矩形試件安裝架23，試件安裝架23內(nèi)部開設(shè)螺紋孔并通過螺紋與圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32連接固定，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32外端穿出到滑軌道36外側(cè)面，圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32外端依次套裝角度刻度尺33和非金屬彈性墊片34后再通過旋緊螺母22連接固定。

如圖2、圖3所示，混合噴嘴組件的噴嘴20沿測試管段24的一個側(cè)面伸入到回型槽中，噴嘴20的出流中心軸與圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸垂直，并朝向嵌于試件安裝架23上表面的待測試件21中部或中心，使得噴嘴20噴出的氣液固多相混合介質(zhì)沿水平方向沖擊到待測試件21的中部或中心；測試管段24下部為旋流狀的漏斗狀結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)氣液固多相流的螺旋狀流動，避免漏斗狀結(jié)構(gòu)的測試管段24底部堵塞；測試管段24漏斗狀結(jié)構(gòu)的下端經(jīng)第二法蘭25通過管道與漿料釜35上表面的中心孔連接相通。

如圖4所示，為圖1中試件安裝架23與待測試件21的安裝示意圖。其中試件安裝架23的上表面，即沿長×寬方向表面形心的位置開設(shè)一個深度為1～1.5mm的沉孔，在該沉孔內(nèi)嵌入扁平圓柱形狀的待測試件21，待測試件21的厚度約為2～3mm；其中，待測試件21與試件安裝架23安裝完畢后，露出試件安裝架23上表面的待測試件高度與沉孔深度相同。

本發(fā)明實施例及其具體實施過程如下，結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5來說明：

1)根據(jù)圖1的試驗流程，安裝連接聯(lián)通試驗裝置。關(guān)閉排污口3、水量調(diào)節(jié)閥27，開啟第二流量計8、單向閥31、第一流量計10、第一流量控制閥11、氣體流量調(diào)節(jié)閥13；

2)開啟氮氣或空氣壓縮機(jī)14，按照GB 150-2011的氣密性試驗規(guī)程，參照氣密性試驗曲線圖使循環(huán)回路中的壓力緩慢上升，實時記錄第一壓力表7、第二壓力表17的壓力值，直至緩慢升壓至預(yù)設(shè)試驗壓力值P的10％，保壓5～10分鐘，對所有焊縫、閥門、法蘭、壓力表、溫度計、流量計等管道連接件進(jìn)行檢查，若無泄漏繼續(xù)升壓至預(yù)設(shè)試驗壓力值P的50％；此后，若再無異?，F(xiàn)象，按照預(yù)設(shè)試驗壓力值P的10％逐級升壓，直至達(dá)到預(yù)設(shè)試驗壓力值，并保壓足夠時間；保壓時間內(nèi)，涂抹肥皂液至管件連接處確保無泄漏；

3)在步驟2)氣密性試驗達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過排污口3緩慢進(jìn)行卸壓。卸壓完成后，關(guān)閉排污口3。開啟水量調(diào)節(jié)閥27，外部水源通過進(jìn)水管線28向漿料釜35內(nèi)部充入水相介質(zhì)，同時注意觀測記錄位于漿料釜35側(cè)面液位計29的液位，直至達(dá)到流動腐蝕試驗所需要的液位高度，然后關(guān)閉水量調(diào)節(jié)閥27；

4)開啟末端帶有變頻器的電機(jī)1，電機(jī)1輸出端通過聯(lián)軸器2帶動攪拌軸末端的攪拌葉片4旋轉(zhuǎn)，攪拌葉片4攪動漿料釜35內(nèi)的水相介質(zhì)，防止?jié){料釜35內(nèi)的試驗介質(zhì)5因密度差異、自然沉降造成的密度或濃度分布不均的問題；開啟耐磨循環(huán)泵9，并通過工控計算機(jī)分別實時記錄繪制第一壓力表7、第二壓力表17、第一流量計10、第二流量計8、溫度計18采集到的壓力、流量、溫度等數(shù)據(jù)，即分別表示為：P₁、P₂、Q₁、Q₂、T；

5)向漿料釜35側(cè)壁和底板內(nèi)充入水相或油相介質(zhì)構(gòu)成油浴池，對漿料釜35內(nèi)的試驗介質(zhì)進(jìn)行油浴加熱，加熱過程中通過溫度控制器調(diào)節(jié)油浴池的溫度，并實時記錄溫度計18監(jiān)測到的溫度值，直至溫度計18采集到溫度值T符合預(yù)設(shè)循環(huán)回路試驗溫度值T_y；

6)根據(jù)流動腐蝕試驗方案確定循環(huán)回路中的水相質(zhì)量流量Q_w，調(diào)節(jié)單向閥31的開度，記錄第二流量計8的水相質(zhì)量流量Q₂，此時耐磨循環(huán)泵9出口總的質(zhì)量流量等于Q_w與Q₂之和；通過調(diào)節(jié)單向閥31的開度，直至滿足循環(huán)回路中水相質(zhì)量流量設(shè)定值，即Q_w，保證循環(huán)回路中水相的周期性流動；

7)根據(jù)流動腐蝕試驗方案確定循環(huán)回路中氮氣或空氣的氣相質(zhì)量流量Q_g；開啟壓縮機(jī)14，逐步調(diào)節(jié)增大氣體流量調(diào)節(jié)閥13的開度，直至氣體流量計12的氣相質(zhì)量流量達(dá)到預(yù)設(shè)值Q_g，滿足循環(huán)回路中氣相質(zhì)量流量的試驗設(shè)定值；

8)根據(jù)流動腐蝕試驗方案確定循環(huán)回路中的固相質(zhì)量流量Q_s；循環(huán)回路中，固相顆粒的加入點在B點，處于A點之后，其目的在于運用速度較高的氣相剪切拖曳加速固體顆粒，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的速度，同時可避免堵塞循環(huán)管路；開啟螺桿給料器15，實時觀測記錄質(zhì)量流量計16的質(zhì)量流量，計時并計量加入到循環(huán)回路中的固相質(zhì)量流量，直至滿足循環(huán)回路中所需的固相質(zhì)量流量Q_s，然后關(guān)閉螺桿給料器15；其中，固相的組成可選擇沙粒、SiO₂、Al₂O₃、NH₄Cl顆粒等，或者選擇不同的配比組成混合固相；

9)按照步驟1)～步驟8)的流動腐蝕試驗流程，配置不同濃度的試驗介質(zhì)，即根據(jù)水相質(zhì)量流量Q_w、氣相質(zhì)量流量Q_g、固相質(zhì)量流量Q_s進(jìn)行配置，水、氣、固的質(zhì)量流量之比為Q_w：Q_g：Q_s；水、氣、固多相流介質(zhì)經(jīng)過氣液固混合器30充分混合后，再通過噴嘴20對嵌于矩形試件安裝架23上表面形心的待測試件21進(jìn)行連續(xù)性沖擊；

10)任意改變水相質(zhì)量流量Q_w、氣相質(zhì)量流量Q_g、固相質(zhì)量流量Q_s，以及油浴池中油液6的溫度T_oil，可測試變溫工況下待測試件21在不同試驗介質(zhì)濃度n_m、不同沖擊速度v下的試件失重率ε；此處，定義失重率ε表示為待測試件21單位時間內(nèi)受到?jīng)_擊后的失重量W與待測試件21原始重量W_b的比值，其中W＝W_b-W_a，W_a表示待測試件21受到?jīng)_擊后的剩余重量；

11)通過調(diào)節(jié)圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32中心軸線在滑軌道36內(nèi)的位置，實現(xiàn)噴嘴20出口與待測試件21間沖擊距離H的改變；通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)圓柱形角度旋轉(zhuǎn)軸32的角度，并通過角度刻度尺33觀測記錄試件安裝架23與水平面夾角a的變化；其中a調(diào)整范圍為0°～90°，從而滿足氣液固多相流介質(zhì)在不同角度下對待測試件21的沖擊試驗測試；

12)改變氣液固多相流試驗介質(zhì)對待測試件21的連續(xù)沖擊時間t，完成不同沖擊時間t時待測試件21的失重率測試；

13)重復(fù)上述步驟1)～步驟12)，運用正交實驗法，建立不同試驗介質(zhì)濃度n_m、不同沖擊速度v、不同沖擊距離H、不同沖擊角度a、不同沖擊時間t、不同材料密度ρ、不同材料硬度γ、不同表面粗糙度R_a等變工況條件下，待測試件21的失重率ε變化規(guī)律，即ε～f(n_m,v,H,a,t,ρ,γ,R_a)。

14)試驗結(jié)束后，開啟排污口3，并開啟水量調(diào)節(jié)閥27，通過外部水源經(jīng)進(jìn)水管線28向漿料釜35內(nèi)充入水相對含固相的介質(zhì)進(jìn)行洗滌；洗滌結(jié)束后，關(guān)閉排污口3，繼續(xù)向漿料釜35內(nèi)充入水相，然后通過耐磨循環(huán)泵9對整個循環(huán)回路中的固相進(jìn)行清洗，再通過排污口3將廢液排盡；最后開啟壓縮機(jī)14對整個循環(huán)回路充氣吹掃，避免循環(huán)回路的管路死區(qū)存在積液，吹掃干凈后關(guān)閉排污口3，同時關(guān)閉氮氣或空氣壓縮機(jī)14。

如前所述，若螺旋給料器15中加入的顆粒是不溶于水相介質(zhì)的固體，例如SiO₂或Al₂O₃，則測試獲得的待測試件21的失重率為純磨損失重率ε₁～f(n_m,v,H,a,t,ρ,γ,R_a)；若加入的顆粒為有腐蝕性的易溶于水的顆粒，例如NH₄Cl顆粒，則測試獲得的待測試件21失重率為純沖蝕的失重率ε₂～f(n_m,v,H,a,t,ρ,γ,R_a)；若按照一定比例配置不溶于水的固相介質(zhì)和易溶于水的腐蝕性介質(zhì)，即可測試獲得相應(yīng)的流動腐蝕特性，即磨損與沖蝕協(xié)同作用下的流動腐蝕失重率ε_m＝ε₁+ε₂±Δε，其中Δε表示磨損與沖蝕協(xié)同作用引起的流動腐蝕失重率。

如前所述，若循環(huán)回路中氮氣或空氣壓縮機(jī)14不開啟，則可測試獲得液-固兩相流狀態(tài)下的流動腐蝕失重率；若循環(huán)回路中螺桿給料器15不開啟，則可測試獲得氣-液兩相流作用下的流動腐蝕失重率；若漿料反應(yīng)釜中不充入水相介質(zhì)，則可測試獲得氣-固兩相流狀態(tài)下的純磨損失重率；流動腐蝕試驗測試過程中，主要通過設(shè)置安全閥26的指標(biāo)值以避免循環(huán)回路中的超壓問題，保證循環(huán)回路的操作安全；通過定時開啟漿料釜35底部的排污口3，定期排放多余的液-固兩相流介質(zhì)或者固體粉塵介質(zhì)。

如圖5所示，為預(yù)測試獲得的待測試件21受沖擊的角度與失重率的對應(yīng)關(guān)系，試驗工況為常溫、常壓，材質(zhì)為不銹鋼，沖擊時間為1h；壓縮機(jī)不開啟，循環(huán)回路中的流體介質(zhì)為液-固兩相流，其中液相為水相，固相為石英砂(主要成分為SiO₂，不溶于水)，固相質(zhì)量濃度為5％，混合相的流速1.2～1.3m/s。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。