本发明涉及金属腐蚀失效检测预测，具体而言涉及一种高温环境下冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统和方法。
背景技术：
1、随着我国工业的飞速发展，金属材料在海洋、化工方面的应用更为广泛，各种精馏塔、换热器的工作环境越来越苛刻，各类金属材料(如钢材)管道也承受着越来越复杂的工况。苛刻的工作环境使金属材料在服役过程中会被严重腐蚀，从而容易引发了生产和安全事故，造成重大经济损失。因此，需对在材料所处环境中进行真实情况模拟、预测，探究其腐蚀磨损失效机理，从而可以预防其损毁。
2、现有技术中，想要模拟其真实腐蚀环境的装置一般为通过高压泵将带有固体颗粒的两相流溶液冲击样本表面模拟冲刷腐蚀，或将样品置于高温蒸汽中进行蒸汽腐蚀。这两种模拟腐蚀的装置太过复杂，模拟成本高昂，并且在现有的方法中这两种模式都是分别进行，无法实现随意切换的需求。
3、但在实际的生产过程中，金属材料的服役环境可能并不是单一的，随着溶液的量的变化，可能会出现冲刷腐蚀或蒸汽腐蚀交替的情况，而目前的模拟系统无法探究冲刷和蒸汽腐蚀的相互关系，因此无法准确的探究多因素腐蚀条件下材料腐蚀磨损失效机理，从而无法准确预测材料的服役寿命，导致无法确保其使用安全性及时效性。
技术实现思路
1、本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效简便的腐蚀模拟系统，可实现多样品、不同冲刷速度、不同温度、不同冲刷角度及不同溶液中的冲刷腐蚀环境，同时可在测试时进行冲刷腐蚀和蒸汽腐蚀的随意切换，结合多种测试技术，明确金属在特定环境下的腐蚀机理。
2、根据本发明目的第一方面，提供一种冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，包括：
3、第一槽体，所述第一槽体的顶部设有开口，侧壁和底部设有容纳液体加热介质的第一空腔，所述第一空腔的一侧设有进口，与进口相对的另一侧设有出口，且进口位于出口的上方；
4、被所述第一空腔包裹的第一槽体的内部形成第二空腔，所述第二空腔内沿腔体内壁铺设有加热装置；第二槽体被设置在第二空腔内，且第二槽体的侧壁和底部被加热装置包裹；
5、液体加热介质从进口流入直至充满第一空腔，并从出口流出，从而使第一空腔内的液体加热介质形成循环，并通过加热装置使第二槽体保持恒温；
6、样品夹持装置，设于第二槽体内，包括隔板和至少一个夹具，所述隔板与第二槽体的内壁无缝接触连接，且位置可调节；所述隔板沿边缘分布有若干通孔，用于装夹待测管状和/或棒状样品；
7、所述夹具包括相互连接的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部上设有用于嵌合待测块状样品的凹槽，所述第二夹持部与隔板连接，第一夹持部上的凹槽面对隔板，并使待测块状样品与隔板表面之间形成倾角；
8、密封装置，包括密封盖，与第二槽体顶部的开口密封连接，搅拌装置、ph测试装置和温度测试装置贯穿密封盖伸入第二槽体内，并贯穿隔板，用于搅拌和测试腐蚀溶液；
9、其中，通过调整隔板的位置调整待测样品与腐蚀溶液的位置关系，进行冲刷腐蚀实验和蒸汽腐蚀实验之间的切换。
10、作为可选的实施方式，所述倾角θ的范围为0°～90°。
11、作为可选的实施方式，所述第一夹持部和第二夹持部之间活页连接，通过调整第一夹持部和第二夹持部之间的角度调整所需倾角角度。
12、作为可选的实施方式，所述第二夹持部通过l形固定装置与隔板连接。
13、作为可选的实施方式，所述l形固定装置的一端通过螺栓与第二夹持部固定，l形固定装置的另一端通过螺栓与隔板固定。
14、作为可选的实施方式，所述隔板上设有至少一个提拉杆，所述提拉杆的一端与隔板连接，提拉杆的另一端穿过密封盖伸至第二槽体外，用于调整隔板的位置。
15、作为可选的实施方式，所述夹具的数量根据实验要求设定，当需要多个夹具时，相邻夹具之间的距离保持相同。
16、作为可选的实施方式，所述搅拌装置位于第二槽体的中心轴线处，ph测试装置和温度测试装置分别位于搅拌装置的两侧，并与搅拌装置保持距离。
17、作为可选的实施方式所述密封盖与第二槽体通过螺纹连接，并设有密封圈。
18、根据本发明目的第二方面，提供一种采用前述冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统进行腐蚀模拟的方法，包括以下步骤：
19、当待测样品为管状和/或棒状时，将清洁后的待测样品插入沿隔板边缘分布的通孔中；当待测样品为块状时，将清洁后的待测样品嵌合在第一夹持部的凹槽中，并将第二夹持部与隔板固定，使待测样品面对隔板，并调整第一夹持部和第二夹持部之间的角度将待测样品与隔板表面之间的角度调整至所需角度；
20、将装夹有待测样品的隔板放入装有腐蚀溶液的第二槽体中，直至腐蚀溶液将待测样品浸没，并使隔板表面与腐蚀溶液的液面平行；然后，装配密封盖，并将搅拌装置、ph测试装置和温度测试装置穿过密封盖伸入第二槽体内，并贯穿隔板使搅拌浆与待测样品处于同一水平面上；
21、按照实验要求设置搅拌装置的搅拌速度，并通过进口向第一空腔内注入液体加热介质，直至第一空腔内的液体加热介质形成循环，打开加热装置加热至所需温度，使第二槽体保持恒温加热；
22、之后，打开搅拌装置，并确保搅拌装置的旋转方向的切向方向与待测样品表面向垂直，使腐蚀溶液中的冲刷颗粒垂直冲击待测样品进行冲刷腐蚀；待冲刷腐蚀结束后，调整隔板的位置，使待测样品离开腐蚀溶液，位于腐蚀溶液的液面之上，进行蒸汽腐蚀；
23、根据实验需求，循环重复冲刷腐蚀和蒸汽腐蚀，直至实验结束，并对完成实验的样品进行分析。
24、由以上本发明的技术方案可见，本发明提出的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，可以模拟各种恶劣的腐蚀环境，可以在测试的过程中进行冲刷腐蚀和蒸汽腐蚀的随意切换，同时测试不同冲刷角度的样品冲刷腐蚀实验，从而实现在同一装置下进行多试样、多角度和多测试模式的腐蚀模拟实验，在快速有效正确的探究材料腐蚀磨损失效机理的同时，减小因样品、试验条件的微小差距而造成的误差并避免实验结果的偶然性，提高测试的可信度。
25、本发明的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，结构简单，制作容易，成本低廉，使用简单便携，可实现多试样、多角度和多模式的实验，实验效率和准确性大大提高，并在得到正确的腐蚀磨损失效机理的前提下，准确预测材料的服役寿命，确保其使用安全性及时效性。
1.一种冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述倾角θ的范围为0°～90°。
3.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述第一夹持部(22-1)和第二夹持部(22-2)之间活页连接，通过调整第一夹持部(22-1)和第二夹持部(22-2)之间的角度调整所需倾角角度。
4.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述第二夹持部(22-2)通过l形固定装置(23)与隔板(21)连接。
5.根据权利要求3所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述l形固定装置(23)的一端通过螺栓与第二夹持部(22-2)固定，l形固定装置(23)的另一端通过螺栓与隔板(21)固定。
6.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述隔板(21)上设有至少一个提拉杆(21-2)，所述提拉杆(21-2)的一端与隔板连接，提拉杆(21-2)的另一端穿过密封盖(50)伸至第二槽体(13)外，用于调整隔板(21)的位置。
7.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述夹具(22)的数量根据实验要求设定，当需要多个夹具(22)时，相邻夹具(22)之间的距离保持相同。
8.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述搅拌装置(60)位于第二槽体(13)的中心轴线处，ph测试装置(70)和温度测试装置(80)分别位于搅拌装置(60)的两侧，并与搅拌装置(60)保持距离。
9.根据权利要求1所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统，其特征在于，所述密封盖(50)与第二槽体(13)通过螺纹连接，并设有密封圈。
10.一种采用权利要求1-9中任意一项所述的冲刷和蒸汽协同作用下的腐蚀模拟系统进行腐蚀模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：
