模擬工業(yè)場景中常見的沖刷腐蝕環(huán)境（如管道、閥門、泵體、葉輪等設(shè)備內(nèi)的流體沖刷 + 腐蝕），通過控制關(guān)鍵參數(shù)（流速、介質(zhì)成分、溫度等），定量或定性分析材料的抗沖刷腐蝕性能，為材料選型、工況優(yōu)化或防腐技術(shù)開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。
沖刷腐蝕實驗裝置的核心組成包括介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、參數(shù)控制系統(tǒng)、樣品測試系統(tǒng)、監(jiān)測分析系統(tǒng)，各部分協(xié)同實現(xiàn)對沖刷腐蝕過程的模擬與研究，具體流程如下：
介質(zhì)配置：根據(jù)研究需求，配置實驗介質(zhì)（如清水、鹽水、含沙水、工業(yè)廢液、油氣田流體等），可添加固體顆粒（如石英砂、金屬磨粒）模擬含顆粒流體，或調(diào)整介質(zhì) pH 值、離子濃度（如 Cl?、S2?）模擬腐蝕環(huán)境。
流體循環(huán)：通過動力裝置（如離心泵、柱塞泵）驅(qū)動介質(zhì)在閉合回路中循環(huán)，使介質(zhì)以一定流速流過測試樣品表面。回路設(shè)計通常包含直管段、彎管、節(jié)流件等結(jié)構(gòu)，模擬實際設(shè)備中易發(fā)生沖刷腐蝕的 “高湍流區(qū)"（如管道彎頭、泵葉輪入口），樣品多安裝在這些關(guān)鍵位置。
為模擬不同實際工況，裝置需對影響沖刷腐蝕的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行精確控制，核心參數(shù)包括：
流速與流場：通過流量計 + 閥門調(diào)節(jié)介質(zhì)流速（范圍通常為 0.1~30 m/s），結(jié)合導(dǎo)流板、攪拌器或文丘里管控制流場狀態(tài)（層流、湍流、渦流），其中湍流的剪切力和顆粒撞擊力是沖刷的主要機械驅(qū)動力。
溫度：通過加熱套、恒溫槽或冷卻裝置控制介質(zhì)溫度（常溫至 300℃以上，依需求而定），溫度升高通常會加速腐蝕反應(yīng)速率。
壓力：若模擬高壓環(huán)境（如深海、油氣井），可通過壓力釜或加壓泵控制系統(tǒng)壓力（常壓至數(shù)十兆帕）。
固體顆粒參數(shù)：通過顆粒加料器控制介質(zhì)中固體顆粒的濃度（0~50%）、尺寸（微米至毫米級）和硬度，顆粒的撞擊會顯著增強機械沖刷作用。
介質(zhì)腐蝕性：通過 pH 計、離子分析儀實時監(jiān)測介質(zhì)的酸堿度、腐蝕性離子濃度（如 Cl?、H?S），并通過試劑添加系統(tǒng)（如酸 / 堿滴定、緩蝕劑注入）動態(tài)調(diào)節(jié)。
實驗過程中或結(jié)束后，通過多種手段監(jiān)測樣品的損傷情況，核心方法包括：
失重法：實驗前后精確稱量樣品質(zhì)量（去除腐蝕產(chǎn)物后），計算單位面積的質(zhì)量損失，換算為腐蝕速率（如 mm/a 或 g/(m2?h)），是最基礎(chǔ)的定量方法。
電化學(xué)監(jiān)測：通過電極（如工作電極 - 樣品、參比電極、輔助電極）組成電化學(xué)回路，實時測量腐蝕電流、極化電阻、阻抗譜等，反映電化學(xué)腐蝕速率的動態(tài)變化。
表面分析：實驗后通過掃描電鏡（SEM）觀察樣品表面的沖刷痕跡（如犁溝、凹坑）和腐蝕形貌，結(jié)合能譜儀（EDS）分析腐蝕產(chǎn)物成分，判斷沖刷與腐蝕的協(xié)同機制（如 “機械主導(dǎo)" 或 “腐蝕主導(dǎo)"）。
厚度監(jiān)測：通過超聲波測厚儀或激光測厚儀，測量樣品腐蝕前后的厚度變化，輔助計算腐蝕速率。
