一种管道的冲刷腐蚀监测方法、装置、设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115076613A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210741303.3(22)申请日2022.06.28(71)申请人中国石油大学（北京）地址102200北京市昌平区府学路18号(72)发明人赵彦琳张歌姚军叶福相刘敏(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师薛娇(51)Int.Cl.F17D5/00(2006.01)F17D5/06(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图4页(54)发明名称一种管道的冲刷腐蚀监测方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本发明公开了一种管道的冲刷腐蚀监测方法，包括：获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；利用阵列电极法测量弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；利用冲刷腐蚀监测探针测量水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合极化曲线和电化学噪声法测量射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合各流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定目标管道的腐蚀界面动态变化信息。本发明降低了检测结果与材料的实际冲刷腐蚀情况的偏差，提高了测量准确度。本发明还公开了一种装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。CN115076613ACN115076613A权利要求书1/2页1.一种管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，包括：获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各所述流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管段；利用阵列电极法测量所述弯曲管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；利用冲刷腐蚀监测探针测量所述水平管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合极化曲线和电化学噪声法测量所述射流管段在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征；结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息。2.根据权利要求1所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布，包括：当固液两相流在所述目标管道流动时，按照预设帧频获取所述目标管道中各所述流态管段分别对应的颗粒位置图像；根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征；利用层析成像系统测量所述目标管道中预设截面的实时影像；根据所述实时影像进行图像创建，得到各所述流态管段分别对应的颗粒浓度与分布。3.根据权利要求2所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，根据各所述颗粒位置图像确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹；根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。4.根据权利要求3所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，还包括：利用大涡模拟耦合拉格朗日颗粒跟踪轨道模型分别对各所述流态管段进行数值模拟，得到第二颗粒运动轨迹；根据各所述颗粒位置图像，确定颗粒运动速度和第一颗粒运动轨迹，包括：根据各所述颗粒位置图像，确定所述颗粒运动速度；根据所述颗粒运动速度和所述第一颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征，包括：根据所述颗粒运动速度和所述第二颗粒运动轨迹确定各所述流态管段分别对应的流动特征。5.根据权利要求4所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，在得到第二颗粒运动轨迹之后，还包括：根据所述第二颗粒运动轨迹确定所述射流管段中颗粒与壁面的碰撞速度和碰撞角度；根据所述碰撞速度和所述碰撞角度确定冲刷腐蚀形貌特征；根据所述冲刷腐蚀形貌特征确定流动特征变化；根据所述流动特征变化确定湍流涡量与颗粒运动之间的关联关系。6.根据权利要求1至5任一项所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，在获取目2CN115076613A权利要求书2/2页标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布之后，结合各所述流态管段分别对应的冲刷腐蚀特征，确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息之前，还包括：利用电化学工作站中三电极系统测量设置于各所述流态管段的样片的电化学阻抗；根据各所述电化学阻抗确定各所述流态管段分别在对应流动特征以及颗粒浓度与分布状态下的冲刷腐蚀特征。7.根据权利要求1所述的管道的冲刷腐蚀监测方法，其特征在于，在确定所述目标管道的腐蚀界面动态变化信息之后，还包括：根据所述腐蚀界面动态变化信息分别对各所述流态管段进行相应的材料选取和参数设置。8.一种管道的冲刷腐蚀监测装置，其特征在于，包括：特征及浓度与分布获取模块，用于获取目标管道各流态管段分别对应的流动特征以及颗粒浓度与分布；其中，各所述流态管段包括弯曲管段、水平管段和射流管