1.本发明涉及一种淹没水射流装置，特别是涉及一种淹没水射流冲砂性能实验装置及方法。
背景技术：
2.在油田化工、供热供水、发电建筑等行业里都有大量的储罐、加热炉膛、沉降罐、搅拌罐等容器，这些容器在使用一段时间后需要定期清垢排污。目前常用的清垢排污方法：一是人工进入容器罐体中用铁锹等工具人工清垢排污，此法不仅工人劳动强度大、作业环境恶劣、工作效率低、清垢效果不易保证、而且对工人的健康及环境造成了极大的污染损坏。二是高压射流除垢清洗，该方法的优势是射流除垢效率高、清洗干净，不足之处是需要大功率超高压设备，耗能大、成本高。
3.中国实用新型专利cn206114455u公开了一种淹没水射流冲蚀性能实验装置，它包括供水部分(1)、调节读数部分(2)、试验部分(3)、回水部分(4)和水箱架(5)，所述供水部分(1)的进水管(102)与回水部分(4)相连取水，供水部分(1)的出水管(103)上安装有调节读数部分(2)，所述出水管(103)伸入到试验部分(3)，所述试验部分(3)和回水部分(4)分别位于水箱架(5)的上、下层；所述供水部分(1)包括水泵(101)，所述水泵(101)安装在水箱架(5)上，水泵(101)进水口连接一根水平进水管(102)，出水口连接有出水管(103)，出水管(103)分为两段，一段竖直，另一段通过90度弯接头(104)拐弯与进水管(102)平行，所述出水管(103)伸入试验部分(3)的试验水箱(301)有孔侧面一段距离，末端连接喷嘴(105)。
4.中国发明专利cn106918421b公开了一种可调超高压射流压力测量实验装置，所述可调超高压射流装置包括电气控制箱、电动机、联轴器、高压柱塞泵、进口安全阀、进水装置、过滤器、排污口、数显压力表、出水管路、若干出水电磁阀、喷杆喷嘴。电气控制箱内包括变频器和控制柜电路系统，电源输入端与电机之间设有变频器。
5.以上专利虽然采用了射流装置，但是射流装置的调节较为困难；此外，由于现有淹没射流装置较为复杂，不易拆卸和替换，现有技术尚未有对射流装置进行优化筛选的报道。
技术实现要素：
6.本发明主要目的在于提供一种淹没水射流冲砂性能实验装置及方法，本发明所述淹没水射流冲砂性能实验装置结构简单，易于操作，针对实验环境，可快速获得水射流参数。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.本发明提供一种淹没水射流冲砂性能实验装置，其包括固定环、上固定套管、下固定套管、水管和喷嘴；固定环、上固定套管依次套装在水管上部，下固定套管焊接在水管下部，水管下端连接喷嘴。
9.进一步地，固定环通过螺母调节与水管的结合程度，从而控制水管的伸缩高度。
10.进一步地，上固定套管与下固定套管上分别焊接有固定钩。
11.进一步地，水管和喷嘴通过螺纹连接。
12.本发明还提供以上所述淹没水射流冲砂性能实验装置的使用方法，
13.包括喷嘴的筛选实验和固定冲砂实验：
14.将实验区域以爬梯为中心，平均划分为a、b、c、d四个区域，每次实验前指定实验区域的一个固定点，避免实验结果间相互干扰；
15.其中，喷嘴的筛选实验包括以下步骤：
16.1)将某一型号的喷嘴安装在所述装置的水管上，拧松固定环螺母，调节固定环高度；先将喷嘴高度调置于水面上方，再将高度降低10-20mm，使得喷头浸入水面以下；记录位置为标记位置1，再拧紧固定环螺母，将立管固定；
17.2)打开水泵观察水面扰动情况；
18.3)拧松固定环螺母，调节固定环高度，将喷嘴移至水面以上；下至爬梯下方，将喷嘴换为其它型号；
19.4)调节固定环高度，将喷嘴立管高度调置于标记位置1，使得喷头浸入水面以下，再拧紧固定环螺母；
20.5)打开水泵观察水面扰动情况；
21.6)重复步骤3)-5)，通过比较水面搅动情况，筛选适合的喷嘴。
22.进一步地，固定冲砂实验包括以下步骤：
23.(1)先将喷头放入罐底，再向上拉动水管5-10cm并在水管上做好标记，记作标记位置2，该位置使得喷嘴放置在距离罐底5-10cm，再拧紧固定环螺母，将水管固定；
24.(2)以喷头所在直线为参考方向，用声纳测量该直线方向的油砂沉积物厚度，并将数据记录好；
25.(3)开启水泵搅动十分钟，结束后重复第(2)步测量油砂的方法，记录好油砂沉积物厚度数据；
26.(4)搅动结束后静置十分钟重复上述步骤(3)、(4)，总共需要完成实验三次；
27.(5)用三组探测数据对比泥沙搅动效果，并计算出固定式喷头的冲砂距离。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
29.本发明所述淹没水射流冲砂性能实验装置可以快速更换喷头，且在控制系统的协调下，能够快速配制相应的水射流参数，本发明能够针对实验环境全面快速的开展实验，为推进相关技术落地具有现实意义。
附图说明
30.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
31.图1是本发明一具体实施例所述淹没水射流冲砂性能实验装置；
32.图2是本发明一具体实施例所述淹没水射流冲砂性能实验装置进行实验时实验区域划分图；
33.图3是本发明一具体实施例所述淹没水射流冲砂性能实验装置的标记位置1调节图；
34.图4是本发明一具体实施例所述淹没水射流冲砂性能实验装置的标记位置2调节
图。
35.其中，1.固定环；2.上固定套管；3.固定钩；4.喷嘴；5.螺母；6.水管；7.下固定套管。
具体实施方式
36.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
38.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
39.实施例1
40.如图1所示，所述淹没水射流冲砂性能实验装置包括固定环1、上固定套管2、下固定套管7、水管6和喷嘴4；固定环1、上固定套管2依次套装在水管6上部，下固定套管7焊接在水管6下部，水管下端连接喷嘴4。
41.固定环1通过螺母5调节与水管6的结合程度，从而控制水管6的伸缩高度。
42.上固定套管2与下固定套管7上分别焊接有固定钩3。水管6和喷嘴4通过螺纹连接。
43.工作时，将固定钩3固定在爬梯上。将钢丝软管一端焊接的法兰与现场阀门链接，另一端与固定在爬梯上的水管活接。检查固定环上的螺母是否拧紧及各接头是否衔接牢固，打开水泵，检查装置是否能正常运行。
44.实施例2
45.实施例1所述装置的使用方法，包括喷嘴的筛选实验：将实验区域以爬梯为中心，平均划分为a、b、c、d四个区域，如图2所示。每次实验前指定实验区域的一个固定点，避免实验结果间相互干扰；
46.1)将某一型号的喷嘴安装在所述装置的水管上，拧松固定环螺母，调节固定环高度；先将喷嘴高度调置于水面上方，再将高度降低10-20mm，使得喷头浸入水面以下；记录位置为标记位置1，如图3所示；再拧紧固定环螺母，将立管固定；
47.2)打开水泵观察水面扰动情况；
48.3)拧松固定环螺母，调节固定环高度，将喷嘴移至水面以上；下至爬梯下方，将喷嘴换为其它型号；
49.4)调节固定环高度，将喷嘴立管高度调置于标记位置1，使得喷头浸入水面以下，再拧紧固定环螺母；
50.5)打开水泵观察水面扰动情况；
51.6)重复步骤3)-5)，通过比较水面搅动情况，筛选适合的喷嘴。
52.实施例3
53.实施例1所述装置的使用方法，包括固定冲砂实验，包括以下步骤：将实验区域以
爬梯为中心，平均划分为a、b、c、d四个区域，如图2所示。每次实验前指定实验区域的一个固定点，避免实验结果间相互干扰；
54.(1)选取区域a和b作为实验区域，先将喷头放入罐底，再向上拉动水管5-10cm并在水管上做好标记，记作标记位置2，如图4所示；该位置使得喷嘴放置在距离罐底5-10cm，再拧紧固定环螺母，将水管固定；
55.(2)以喷头所在直线为参考方向，用声纳测量该直线方向的油砂沉积物厚度，并将数据记录好；
56.(3)开启水泵搅动十分钟，结束后重复第(2)步测量油砂的方法，记录好油砂沉积物厚度数据；
57.(4)搅动结束后静置十分钟重复上述步骤(3)、(4)，总共需要完成实验三次；
58.(5)用三组探测数据对比泥沙搅动效果，并计算出固定式喷头的冲砂距离。
59.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。