【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶通海换热设备铜镍合金传热管腐蚀防护领域，具体而言，涉及一种铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置。
技术介绍
1、铜镍合金（铁白铜）管材的主要成分为cu、ni、fe、mn等，常用牌号包括bfe30-1-1（简称b30）、bfe10-1.6-1（简称b10）等，其在天然海水环境中表面能够形成均匀致密的保护膜层，从而表现出良好的耐海水腐蚀性能。同时，铜镍合金释放出的铜离子可有效杀死或抑制海生物的生长，而具有良好耐海生物污损特性。因此，铜镍合金管材广泛应用于船舶、滨海电厂等热交换设备及海水管系。船舶通海系统换热设备用铜镍合金传热管常用规格为外径14~20mm，壁厚为1.0~2.2mm，长度为1000~6000mm。
2、船舶通海系统换热设备用铜镍合金传热管在天然海水中的表面保护膜层的形成与演化是一个动态变化的过程，受到管材本身以及服役工况环境等多种因素的影响。铜镍合金传热管局部存在成膜不良的区域，易造成传热管异常快速腐蚀泄漏。gjb 4000-2000《舰船通用规范 5组 辅助系统》规定，海水系统中铜镍合金管道的极限流速随着管径增大，设计极限流速增大，但均应不大于3.0m/s。德国kme公司1998年出版的《铜合金换热器和管道系统——调试，运行和关闭》中指出，铜镍合金管在干净的含氧海水中表面保护性钝化膜层的形成周期为8至12周。德国工业标准din 86004-1-2016《船舶和海洋技术 管道的防腐蚀设计、措施和调试 第一部分：铜镍铁管道系统》中要求：铜镍合金管在富氧洁净的天然海水中14~90天内能够在流
3、鉴于铜镍合金传热管在天然海水中自然成膜的重要性，cn110567829a公开了一种模拟海水冲刷的管道式实验装置，通过可拆卸的管道形成冲刷回路，用于不同状态的材料样片冲刷腐蚀试验。cn219117556u公开了一种适用传热管的管子内壁陆上预成膜处理系统，适用于规格为φ16×1.25×2645mm、材质为bfe30-1-1的传热管利用一定流速下、含氧的陆用水进行预成膜处理，以起到防腐防漏的效果。上述预成膜处理系统未涉及对不同规格铜镍合金传热管在天然海水等不同水质环境下不同流速条件下同步进行成膜对比试验装置。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置，以解决现有技术中缺少对不同壁厚的铜镍合金传热管在不同流速天然海水环境下同步进行自然成膜试验的试验装置的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置，包括水泵、海水管路、冲刷器模块和控制系统，海水通过水泵和海水管路进入冲刷器模块，所述冲刷器模块至少设置一个，每个冲刷器模块包括进水混水器、回水混水器和传热管，所述进水混水器设置多个进水端接口，所述回水混水器对应设置多个出水端接口，所述传热管的一端和进水端接口连通，另一端和出水端接口连通，所述进水混水器和回水混水器内部为迷宫式结构，用于使进入不同传热管内的海水流速保持一致。采用本专利技术的自然成膜试验装置可同时对多根传热管进行天然海水自然成膜试验，结合进水端接口和出水端接口的位置，通过进回水混水器内部的迷宫式结构，实现不同规格的传热管内海水流速相同，以满足自然成膜试验需求，为船舶通海换热设备铜镍合金传热管腐蚀防护提供技术支撑。
4、进一步的，所述传热管的一端通过连接球阀、快插接头和进水端接口连通，另一端通过连接球阀、快插接头和出水端接口连通。所述连接球阀用于控制开度，所述快插接头用于实现传热管的快速拆装。
5、进一步的，所述进水端接口和出水端接口分别设置连接球阀，所述快插接头的第一端和连接球阀连接，所述快插接头的第二端和传热管连接，所述第一端包括连接部和位于第一端外周的凸台，所述连接部伸入连接球阀内部和连接球阀连接，所述凸台抵靠于连接球阀的外端，所述凸台和连接球阀之间设置第一密封圈，所述传热管在和快插接头的连接处设置至少一道凹槽，所述凹槽和快插接头的第二端之间设置第二密封圈。通过连接球阀、快插接头和传热管之间的配合关系，确保在海水大范围流速变化条件下，冲刷器模块的连接处长期保持密封。
6、进一步的，所述冲刷器模块为立式冲刷器或卧式冲刷器，所述立式冲刷器的传热管竖直摆放，所述卧式冲刷器的传热管水平摆放，便于根据具体使用场景合理排布多根传热管。
7、进一步的，所述冲刷器模块设置多个时，多个冲刷器模块串联或并联，可根据传热管的不同规格、海水流速等要求选择多个冲刷器模块的连接方式。
8、进一步的，所述自然成膜试验装置还包括泄水管，所述泄水管和海水管路连通。在冲刷器模块安装的传热管数量较少时，海水通过泄水管排出至室外海水池，避免海水流量过大对传热管造成冲击。
9、进一步的，所述海水管路设置第一调节阀和第一流量计。根据流向进水混水器的海水流量，通过控制水泵的功率、第一调节阀的开度控制进入进水混水器的海水流量，进而控制每根传热管管内海水流速。
10、进一步的，每个所述冲刷器模块对应设置第二流量计和第二调节阀。采集冲刷器模块上对应设置的第二流量计的流量信号，反馈给控制系统，由控制系统控制相应管路中的第二调节阀，调节每个冲刷器模块的海水进入总流量。
11、相对于现有技术，本专利技术所述的铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置具有以下优势：
12、（1）通过对冲刷器模块两端的进水混水器和回水混水器内部迷宫结构设计、仿真计算以及实验过程中的实际监测，可以实现每根传热管管内流速均匀一致，便于开展自然成膜试验。
13、（2）根据传热管的数量、海水流速要求以及试验平台空间限制进行合理设置不同的冲刷器模块，每个冲刷器模块可满足10~100根规格相同的铜镍合金传热管，每个冲刷器模块均可以独立控制调节海水流速。
14、（3）冲刷器模块的每个传热管两端均采用快插接头进行连接，不仅能满足高流速条件下海水的密封，而且便于每根传热管均能随时取下进行取样检测分析。
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1.一种铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置，其特征在于，包括水泵（10）、海水管路（9）、冲刷器模块和控制系统，海水通过水泵（10）和海水管路（9）进入冲刷器模块，所述冲刷器模块至少设置一个，每个冲刷器模块包括进水混水器（1）、回水混水器（2）和传热管（3），所述进水混水器（1）设置多个进水端接口，所述回水混水器（2）对应设置多个出水端接口，所述传热管（3）的一端和进水端接口连通，另一端和出水端接口连通，所述进水混水器（1）和回水混水器（2）内部为迷宫式结构，用于使进入不同传热管（3）内的海水流速保持一致。
2.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述传热管（3）的一端通过连接球阀（4）、快插接头（5）和进水端接口连通，另一端通过连接球阀（4）、快插接头（5）和出水端接口连通。
3.根据权利要求2所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述进水端接口和出水端接口分别设置连接球阀（4），所述快插接头（5）的第一端和连接球阀（4）连接，所述快插接头（5）的第二端和传热管（3）连接，所述第一端包括连接部和位于第一端外周的凸台（7），所述连接部伸入连
4.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述冲刷器模块为立式冲刷器或卧式冲刷器，所述立式冲刷器的传热管（3）竖直摆放，所述卧式冲刷器的传热管（3）水平摆放。
5.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述冲刷器模块设置多个时，多个冲刷器模块串联或并联。
6.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述自然成膜试验装置还包括泄水管，所述泄水管和海水管路（9）连通。
7.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述海水管路（9）设置第一调节阀和第一流量计。
8.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，每个所述冲刷器模块对应设置第二流量计和第二调节阀。
...【技术特征摘要】
1.一种铜镍合金传热管天然海水自然成膜试验装置，其特征在于，包括水泵（10）、海水管路（9）、冲刷器模块和控制系统，海水通过水泵（10）和海水管路（9）进入冲刷器模块，所述冲刷器模块至少设置一个，每个冲刷器模块包括进水混水器（1）、回水混水器（2）和传热管（3），所述进水混水器（1）设置多个进水端接口，所述回水混水器（2）对应设置多个出水端接口，所述传热管（3）的一端和进水端接口连通，另一端和出水端接口连通，所述进水混水器（1）和回水混水器（2）内部为迷宫式结构，用于使进入不同传热管（3）内的海水流速保持一致。
2.根据权利要求1所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述传热管（3）的一端通过连接球阀（4）、快插接头（5）和进水端接口连通，另一端通过连接球阀（4）、快插接头（5）和出水端接口连通。
3.根据权利要求2所述的自然成膜试验装置，其特征在于，所述进水端接口和出水端接口分别设置连接球阀（4），所述快插接头（5）的第一端和连接球阀（4）连接，所述快插接头（5）的第二端和传热管（3）连接，所述第一端包括连接部和位于第一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏大岭，赵延飞，郭优，李龙博，周洋，王岳，
申请(专利权)人：洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：
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