CN103245605A - 一种海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法。本发明属于腐蚀监测技术领域。一种海上油田集输系统腐蚀监测装置，包括压力釜、腐蚀试片和支座，腐蚀试片置于支座上，支座置于压力釜内，压力釜由阀连接于油田集输系统腐蚀监测部位。一种海上油田集输系统腐蚀监测方法，使用与现场管线或设备材质相同的腐蚀试片，固定在压力釜内，密封压力釜，将压力釜连接于现场油田集输系统任一需要监测腐蚀速率处的取样点位置，保持压力釜内部介质、压力与温度与现场条件一致，保持此种条件一段时间，然后拆除设备取出腐蚀试片进行处理即可得到相应检测点的腐蚀速率。本发明具有体积小、质量轻，易于携带使用、检测周期短、检测频率高等优点。

Description

一种海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法

技术领域

本发明属于腐蚀监测技术领域，特别是涉及一种海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法。

背景技术

目前，腐蚀给人类造成的损失是惊人的，石油天然气工业是受腐蚀危害最严重的部门。中国的油气田大多分布在盐碱沼泽地带和海洋，有中、强，甚至特别强的腐蚀性，对各类管道、埋地、海洋设施的腐蚀很严重，再加上中国多数油气田已进入中、高含水期，采出液的含水率一般在70%～90%以上，对各类设施的腐蚀十分严重，腐蚀速率高达1.5～3mm/a。

为了减少腐蚀造成的损失，需对集输系统进行定时的腐蚀监测。目前现场最常用的监测手段是腐蚀试片法：把与管材或设备相同材质的金属试片放到介质中，通过计算试片暴漏天数下的质量损失，计算均匀腐蚀速率；通过测量最深点蚀深度计算局部腐蚀速率。此种监测方法可适用于均匀腐蚀、冲刷腐蚀、点蚀、氢脆、微生物腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀等。此种检测方法存在检测周期太长，一般周期达3－6个月，检测成本高，检测效率低等技术问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法。

本发明的目的之一是提供一种结构简单、操作方便、经济实用、检测周期短、检测频率高、检测成本低、腐蚀速率检测准确等特点的海上油田集输系统腐蚀监测装置。

本发明海上油田集输系统腐蚀监测装置所采取的技术方案是：

一种海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特点是：监测装置包括压力釜、腐蚀试片和支座，腐蚀试片置于支座上，支座置于压力釜内，压力釜由阀连接于油田集输系统腐蚀监测部位。

本发明海上油田集输系统腐蚀监测装置还可以采用如下技术方案：

所述的海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特点是：压力釜由介质釜体、密封盖构成，密封盖上装有阀杆，介质釜体上装有压力表。

所述的海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特点是：支座由支座底座、竖杆和横杆构成，横杆通过竖杆支承于底座上，横杆上设有固定腐蚀试片的螺母。

本发明的目的之二是提供一种工艺简单，实施方便、检测成本低、检测周期短、检测频率高、腐蚀速率检测准确等特点的海上油田集输系统腐蚀监测方法。

本发明海上油田集输系统腐蚀监测方法所采取的技术方案是：

一种海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特点是：腐蚀监测过程是使用与现场管线或设备材质相同的腐蚀试片，固定在压力釜内，密封压力釜，将压力釜连接于现场油田集输系统任一需要监测腐蚀速率处的取样点位置，保持压力釜内部介质、压力与温度与现场条件一致，保持此种条件一段时间，然后拆除设备取出腐蚀试片进行处理即可得到相应检测点的腐蚀速率。

本发明海上油田集输系统腐蚀监测方法还可以采用如下技术方案：

所述的海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特点是：保持时间为7－14天。

所述的海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特点是：腐蚀试片的处理过程和腐蚀速率的计算：

监测前腐蚀试片预处理：将腐蚀试片先用滤纸擦净，然后放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去腐蚀试片表面的油脂后，再放入无水乙醇中浸泡，进一步脱脂和脱水。取出腐蚀试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将腐蚀试片包好，贮于干燥器中，放置后再称重；

监测后腐蚀试片处理：将腐蚀试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去腐蚀试片表面油污后，在放入无水乙醇中浸泡，进一步脱脂和脱水；将腐蚀试片取出放入配制好的酸清洗液中浸泡，同时用脱脂棉轻拭腐蚀试片表面的腐蚀产物；从清洗液中取出试片，用自来水冲去表面残酸后，立即将试片浸入已配好的碳酸钠溶液中，再用自来水冲洗，然后放入无水乙醇中浸泡，清洗脱水；取出腐蚀试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将腐蚀试片包好，贮于干燥器中，放置后称量；

腐蚀速率的计算：腐蚀试片失重法是最直接的金属腐蚀速率测定方法，它是通过精确测定金属试样在腐蚀暴露前后的材料重量损失来确定金属在指定环境条件下的均匀腐蚀速率。

本发明具有的优点和积极效果是：

海上油田集输系统腐蚀监测装置及其监测方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1．监测装置体积小、质量轻，易于携带使用；

2．监测周期短，便于及时发现问题做出有效对策；

3．监测点不受现场集输系统原始设计限制，可以监测任一取样口位置的腐蚀速率。

4．监测装置价格优廉，性价比高。

5．材质为不锈钢，具有抵抗包括高温在内的恶劣环境及化学侵蚀能力。

附图说明

图1是海上油田集输系统腐蚀监测装置的高压釜结构示意图；

图2是海上油田集输系统腐蚀监测装置的腐蚀试片支座结构示意图。

图中，1.介质釜体，2.滚圈，3.密封圈，4.高压釜密封盖，5.沉头螺钉，6.六角头螺栓，7.高压釜盖，8.高压釜阀杆，9.O型圈，10.垫圈，11.压盘，12.压力表，13.放水阀，14.聚四氟乙烯底座,15.聚四氟乙烯竖杆,16.聚四氟乙烯横杆,17.聚四氟乙烯螺母。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1和图2。

实施例1

一种海上油田集输系统腐蚀监测装置，包括压力釜、腐蚀试片和支座，腐蚀试片置于支座上，支座置于压力釜内，压力釜由阀连接于油田集输系统腐蚀监测部位。

压力釜由介质釜体、密封盖构成，密封盖上装有阀杆，介质釜体上装有压力表。支座由支座底座、竖杆和横杆构成，横杆通过竖杆支承于底座上，横杆上设有固定腐蚀试片的螺母。

实施例2

一种海上油田集输系统腐蚀监测方法，使用与现场管线或设备材质相同的的腐蚀试片，固定在反应釜装置内部。密封反应釜，把其下部进入口阀门使用高压管线连接于现场集输系统任一需要监测腐蚀速率处的取样点处。调节进入口阀门，可保持反应釜内部介质、压力与温度都与现场条件完全一致，然后保持此种条件7－14天，拆除设备取出腐蚀试片进行处理即可计算出相应检测点的腐蚀速率。

腐蚀试片的处理方法如下：

1、监测前前腐蚀试片预处理：将试片先用滤纸擦净，然后放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去试片表面的油脂后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水。取出试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将试片包好，贮于干燥器中，放置1h后再称重，精确至0.1mg。

2、监测后腐蚀试片处理：将试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去试片表面油污后，在放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水。将试片取出放入配制好的酸清洗液中浸泡5min，同时用镊子夹少量的脱脂棉轻拭试片表面的腐蚀产物。从清洗液中取出试片，用自来水冲去表面残酸后，立即将试片浸入已配好的碳酸钠溶液中，30S后用自来水冲洗，然后放入无水乙醇中浸泡约5min，清洗脱水两次。取出试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将试片包好，贮于干燥器中，放置1h后称量，精确至0.1mg。

腐蚀速率的计算：试片失重法是最直接的金属腐蚀速率测定方法，它是通过精确测定金属试样在腐蚀暴露前后的材料重量损失（失重）来确定金属在指定环境条件下的均匀腐蚀速率（式（1））。把金属试样在添加缓蚀剂的环境介质中进行腐蚀暴露试验，按失重法计算腐蚀速率，与未添加缓蚀剂的腐蚀试验结果进行比较，按式（2）就可以计算该缓蚀剂在该环境条件下对指定金属的缓蚀率。

1.均匀腐蚀速率计算

F=C×△m/(S×t×ρ)   式（1）

式中：F—均匀腐蚀率，毫米/年

△m—试片试验前、后质量之差，g

S—试片表面积，cm²

t—腐蚀时间，h

ρ—试片材料密度，g/cm³

C—换算系数，8.76×104

2.缓蚀率计算

R=（△m₀－△m₁）/△m₀×100%   式（2）

式中：R--缓蚀率

△m₀--空白试片试验前、后质量之差，g

△m₁—加缓蚀剂的试片试验前、后质量之差，g。

本实施例的具体实施步骤：

1、按照监测前腐蚀试片的处理步骤把新腐蚀试片（国标推荐）进行处理；

2、处理完毕的腐蚀试片固定在图2中的聚四氟乙烯螺母中间(一端一片)；

3、把固定好腐蚀试片的支座放入图1所示的高压釜中，密封釜盖；

4、把准备完毕的高压釜带到现场，使用配套的高压管线连接，一端连接现场需要检测部位的阀门处，另一端连接到高压釜的底端进口阀门处；高压釜顶端处的高压釜阀杆连接相配套的管线接入废油水排放地漏。

5、调节高压釜进出口阀门的开度，使得高压釜内的压力达到现场集输系统内压力为止。此时高压釜内的介质、温度及压力等参数与现场保持一致。

6、运行的高压釜保持上述状态7－14天。

7、放置期满后拆卸高压釜，取出腐蚀试片。按照监测后腐蚀试片处理步骤进行处理，计算出相应的腐蚀速率。

Claims (6)

1.一种海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特征是：监测装置包括压力釜、腐蚀试片和支座，腐蚀试片置于支座上，支座置于压力釜内，压力釜由阀连接于油田集输系统腐蚀监测部位。

2.根据权利要求1所述的海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特征是：压力釜由介质釜体、密封盖构成，密封盖上装有阀杆，介质釜体上装有压力表。

3.根据权利要求1所述的海上油田集输系统腐蚀监测装置，其特征是：支座由支座底座、竖杆和横杆构成，横杆通过竖杆支承于底座上，横杆上设有固定腐蚀试片的螺母。

4.一种海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特征是：腐蚀监测过程是使用与现场管线或设备材质相同的腐蚀试片，固定在压力釜内，密封压力釜，将压力釜连接于现场油田集输系统任一需要监测腐蚀速率处的取样点位置，保持压力釜内部介质、压力与温度与现场条件一致，保持此种条件一段时间，然后拆除设备取出腐蚀试片进行处理即可得到相应检测点的腐蚀速率。

5.根据权利要求4所述的海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特征是：保持时间为7－14天。

6.根据权利要求4或5所述的海上油田集输系统腐蚀监测方法，其特征是：腐蚀试片的处理过程和腐蚀速率的计算：

监测前腐蚀试片预处理：将腐蚀试片先用滤纸擦净，然后放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去腐蚀试片表面的油脂后，再放入无水乙醇中浸泡，进一步脱脂和脱水。取出腐蚀试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将腐蚀试片包好，贮于干燥器中，放置后再称重；

监测后腐蚀试片处理：将腐蚀试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉除去腐蚀试片表面油污后，在放入无水乙醇中浸泡，进一步脱脂和脱水；将腐蚀试片取出放入配制好的酸清洗液中浸泡，同时用脱脂棉轻拭腐蚀试片表面的腐蚀产物；从清洗液中取出试片，用自来水冲去表面残酸后，立即将试片浸入已配好的碳酸钠溶液中，再用自来水冲洗，然后放入无水乙醇中浸泡，清洗脱水；取出腐蚀试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将腐蚀试片包好，贮于干燥器中，放置后称量；

腐蚀速率的计算：腐蚀试片失重法是最直接的金属腐蚀速率测定方法，它是通过精确测定金属试样在腐蚀暴露前后的材料重量损失来确定金属在指定环境条件下的均匀腐蚀速率。

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