CN103364331A - 一种管线流体不停产的腐蚀监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体腐蚀性测试技术，是一种管线流体不停产的腐蚀监测方法。其特征是：这种管线流体不停产的腐蚀监测方法所用的设备包括磁力高压腐蚀挂片取放装置和液压式高压管线带压打孔器，其具体操作按照确定打孔位置、安装液压式高压管线带压打孔器、打孔、拆除液压式高压管线带压打孔器、挂片、介质腐蚀性实验和取片七个步骤进行。本发明能够在不停产的管线上对管输中所输送的介质进行腐蚀监测，同时，提供的磁力高压腐蚀挂片取放装置和液压式高压管线带压打孔器都能够应用在不停产的管线上，进行腐蚀性实验的测试和对管线的打孔。

Description

一种管线流体不停产的腐蚀监测方法

技术领域

本发明涉及流体腐蚀性测试技术，是一种管线流体不停产的腐蚀监测方法。

背景技术

石油开发与生产系统过程中有大量的油、气、水、油水气混合介质需要通过金属管线进行输送，由于输送的这些介质成分比较复杂，存在对金属管线的腐蚀，腐蚀导致管线出现穿孔或裂缝甚至爆裂，管线中介质（油气水）泄漏，一方面严重的污染了环境，另一方面造成了油田管线维修费用的增加、管线更换费用的增加、环境污染赔付、油气外泄等重大经济损失，油田生产系统的严重腐蚀已经制约着油田的生产发展与经济效益的提高，因此、解决油田腐蚀问题成为油田生产中的一个重要环节，而要解决油田生产系统管输管线的腐蚀问题不但首先需要了解管输介质的腐蚀特性，而且还需要实时跟踪了解所研究采取的防腐措施其效果与效益是否达到设计要求，因此就需要对管输介质进行措施前后的腐蚀性测试，但油田生产的特点是不能停产安装测试仪器，更不能停产进行腐蚀测试操作，因此需要在管输不停产的情况下进行打孔与安装测试仪器，在管输不停产的情况下进行腐蚀测试。

在高压管线不停产情况下进行打孔的装置都是采用的人工加压，当管线压力较高时，由于人力局限，无法将打孔钻头压下不能完成打孔，而且人工加压不均匀，容易导致钻头卡钻、钻头折断现象发生，打孔速度也非常缓慢。

在不停产情况下测定管线中流动介质的腐蚀性，一般采取设计旁通的方法，在需要测定管线中腐蚀性时，在旁通管线上先关闭两端的阀门，进行挂片，然后再打开旁通，让介质通过旁通，当需要取片时，又关闭旁通。旁通的施工必须停产并清空管线中介质后才能施工，工程量较大，油田等大型管输系统难以实施，即使实施成本也非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，能够在不停产的管线上对管输中所输送的介质进行腐蚀监测，同时，提供的磁力高压腐蚀挂片取放装置和液压式高压管线带压打孔器都能够应用在不停产的管线上，进行腐蚀性实验的测试和对管线的打孔。

本发明的技术方案是一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，其特征是：这种管线流体不停产的腐蚀监测方法所用的设备包括磁力高压腐蚀挂片取放装置和液压式高压管线带压打孔器，其具体的操作步骤如下：

步骤1，确定打孔位置；根据实际管线与介质腐蚀性测定实验的需要，确定管线上需要打孔的位置，并在管线的打孔位置处焊接或粘接焊接短接，焊接短接上端通过球阀与连接短接固定连接；

步骤2，安装液压式高压管线带压打孔器；液压式高压管线带压打孔器至少包括上密封腔、下密封腔、旋转腔、钻头连杆和手动加压泵；上密封腔与下密封腔通过法兰固定连接，并在它们之间形成密闭空腔，密闭空腔与手动加压泵导通；旋转腔与钻头连杆固定连接，它们伸入上密封腔与下密封腔的内部通孔，钻头连杆末端固定有打孔钻头；下密封腔末端设置有游壬，液压式高压管线带压打孔器通过游壬与连接短接安装固定；

步骤3，打孔；打开球阀，并操作旋转腔的旋转把手，由钻头连杆带动钻头对管线进行打孔操作；同时，由于管内介质的压力，控制手动加压泵对密闭空腔进行加压操作，使密闭空腔内的压力大于液压式高压管线带压打孔器与管线表面之间的压力，进而使钻头受到向下的压力，实现管线打孔操作；

步骤4，拆除液压式高压管线带压打孔器；打孔结束后，操作旋转腔的旋转把手退出钻头至球阀以上；然后关闭球阀，同时打开液压式高压管线带压打孔器的泄压阀，排泄液压式高压管线带压打孔器与管线表面之间的压力，待泄压完成后，通过游壬将液压式高压管线带压打孔器整体拆除；

步骤5，挂片；通过安装磁力高压腐蚀挂片取放装置实现挂片，磁力高压腐蚀挂片取放装置至少包括磁力环、高压密封腔和磁性挂片杆；高压密封腔内部通过导向轨与磁性挂片杆滑动连接，磁力环套装在高压密封腔外，且磁力环与磁性挂片杆通过磁力相互吸引，磁性挂片杆的末端固定有腐蚀性实验用的试片；高压密封腔的底部设置有游壬，磁力高压腐蚀挂片取放装置通过游壬与连接短接固定；

步骤6，介质腐蚀性实验；打开球阀，通过移动磁力高压腐蚀挂片取放装置外侧的磁力环，带动磁性挂片杆末端的试片移动，使试片沿步骤3中打出的孔道进入管道内，并与管道内介质接触；根据实验的设定与周期，进行试片在介质中的腐蚀性实验；

步骤7，取片；待步骤6中的介质腐蚀性实验结束后，移动磁力环使试片离开管道内的介质，并上提至球阀以上；关闭球阀，同时通过游壬将磁力高压腐蚀挂片取放装置整体拆除，将磁性挂片杆末端的试片取下，进行实验结果的检测和记录，整个介质腐蚀性实验结束。

所述的磁力高压腐蚀挂片取放装置包括磁力环、高压密封腔和磁性挂片杆；高压密封腔是圆柱形结构，内部设置有与磁性挂片杆配合的导向轨，下端设置有游壬；磁性挂片杆是磁块固定在磁块固定桶内，磁块固定桶下端设置有内螺纹与试片固定；磁力环是圆环结构，套装在高压密封腔外侧，磁力环与磁性挂片杆的磁块相互吸引。

所述的液压式高压管线带压打孔器包括上密封腔、下密封腔、旋转腔、钻头连杆和手动加压泵；上密封腔和下密封腔都是“H形”结构，上密封腔和下密封腔通过法兰固定连接，上密封腔的下端面与下密封腔的上端面之间形成密闭空腔，密闭空腔与手动加压泵导通；旋转腔是“工字形”结构，其上端是旋转把手，下端设置有挡板，中间腔体是圆柱形，内部有方形杆；钻头连杆的上端设置有方形孔与旋转腔的方形杆配合固定，钻头连杆的下端固定连接钻头；旋转腔携带钻头连杆伸入上密封腔与下密封腔的通孔内，并能够自由旋转，旋转腔的下端挡板与上密封腔上端贴合，并夹持轴承；上密封腔和下密封腔的通孔处都设置有密封螺帽，密封螺帽与上密封腔和下密封腔之间夹持高压密封组合；下密封腔底部设置有泄压阀和游壬。

所述的液压式高压管线带压打孔器中，上密封腔通孔处设置有四个密封螺帽，上、下端的接触面各两个，每个密封螺帽与上密封腔和旋转腔之间都夹持有一个高压密封组合；下密封腔通孔处设置有四个密封螺帽，上、下端的接触面各两个，每个密封螺帽与下密封腔和钻头连杆之间都夹持有一个高压密封组合。

本发明的特点是通过应用液压式高压管线带压打孔器，能够对不停产的管线进行打孔操作；通过应用磁力高压腐蚀挂片取放装置，能够对不停产的管线进行介质腐蚀性测试实验；通过液压式高压管线带压打孔器与磁力高压腐蚀挂片取放装置两者的结合，对不停产的管线进行完整的腐蚀监测操作，适应于管输气体、油、水及油气水流体的腐蚀监测（包括平均腐蚀速率、点腐蚀速率、表面腐蚀状况），还能够评价管输流体中投加防腐剂的防腐效果，为防腐措施的应用提供科学依据。

附图说明

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

图1是磁力高压腐蚀挂片取放装置的结构示意图；

图2是液压式高压管线带压打孔器的结构示意图。

图中：1、磁力高压腐蚀挂片取放装置；2、液压式高压管线带压打孔器；3、连接短接；4、球阀；5、焊接短接；101、磁力环；102、高压密封腔；103、磁性挂片杆；104、游壬；201、上密封腔；202、下密封腔；203、旋转腔；204、钻头连杆；205、密封螺帽；206、高压密封组合；207、手动加压泵；208、游壬；209、法兰；210、泄压阀；211、密闭空腔。

具体实施方式

一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，所用的设备包括磁力高压腐蚀挂片取放装置1和液压式高压管线带压打孔器2。

如图1所示，磁力高压腐蚀挂片取放装置1包括磁力环101、高压密封腔102和磁性挂片杆103。

高压密封腔102是圆柱形结构，内部设置有与磁性挂片杆103配合的导向轨，磁性挂片杆103可在高压密封腔102内部沿着导向轨自由上、下移动。

高压密封腔102下端设置有游壬104，游壬104可与设置在管线上的连接短接3配合固定。

磁性挂片杆103是磁块固定在磁块固定桶内，磁块固定桶下端设置有内螺纹与试片固定。

磁力环101是圆环结构，套装在高压密封腔102外侧，磁力环101与磁性挂片杆103的磁块相互吸引，即上、下移动磁力环101，进而带动磁性挂片杆103进行上、下移动。

如图2所示，液压式高压管线带压打孔器2包括上密封腔201、下密封腔202、旋转腔203、钻头连杆204和手动加压泵207。

上密封腔201是“H形”结构，内部中心设置有通孔，通孔位置处是台阶结构，密封螺帽205固定设置在通孔的台阶位置，密封螺帽205与上密封腔201之间夹持有高压组合密封。

下密封腔202是“H形”结构，内部中心设置有通孔，通孔位置处是台阶结构，密封螺帽205固定设置在通孔的台阶位置，密封螺帽205与下密封腔202之间夹持有高压组合密封206。

密封螺帽205和高压组合密封206共同配合，确保在钻孔过程中的密封。

下密封腔202的底部设置有游壬208，游壬208用于与管线上设置的连接短接3相配合固定。

下密封腔202的通孔下方空腔与泄压管线导通，泄压管线上设置有泄压阀211；下密封腔202的通孔上方空腔通过管线与手动加压泵207导通。

手动加压泵7是手动液压泵，由人工控制进行加压。

旋转腔203是“工字形”结构，上端为旋转把手，下端为挡板，中间是腔体，腔体内部设置有方形杆，钻头连杆204上端的方形孔与旋转腔203的方形杆配合固定连接。

上密封腔201与下密封腔202通过法兰209固定连接，上密封腔201与下密封腔202之间形成密闭空腔211。

手动加压泵207与密闭空腔211导通，手动加压泵207采用液压泵，由人工控制加压，对密闭空腔211加压使钻头上下形成压差，推动钻头向下运动。

旋转腔203携带钻头连杆204由上密封腔201与下密封腔202中间的通孔伸入，旋转腔203的下端挡板与上密封腔201的下端面贴合，位于密闭空腔211内，旋转腔203的下端挡板与上密封腔201的下端面之间设置有轴承。

上密封腔201内部的通孔与旋转腔203的中间腔体接触，四个密封螺帽205分别设置在上密封腔201内部的通孔的上、下端，每个密封螺帽205与上密封腔201之间都夹持有高压组合密封206。

下密封腔202内部的通孔与钻头连杆204接触，四个密封螺帽205分别设置在下密封腔202内部的通孔的上、下端，每个密封螺帽205与下密封腔202之间都夹持有高压组合密封206。

应用磁力高压腐蚀挂片取放装置1和液压式高压管线带压打孔器2，进行管线流体不停产的腐蚀监测，这种管线流体不停产的腐蚀监测方法的具体操作步骤如下：

步骤1，确定打孔位置；根据实际管线与介质腐蚀性测定实验的需要，确定管线上需要打孔的位置，并在管线的打孔位置处焊接或粘接焊接短接5，焊接短接5上端通过球阀4与连接短接3固定连接。

步骤2，安装液压式高压管线带压打孔器2；通过下密封腔202末端设置的游壬208，将液压式高压管线带压打孔器2与连接短接3安装固定。

步骤3，打孔；打开球阀4，并操作旋转腔203的旋转把手，由钻头连杆204带动钻头对管线进行打孔操作。

由于管内介质的压力，控制手动加压泵207对密闭空腔211进行加压操作，使密闭空腔211内的压力大于液压式高压管线带压打孔器2与管线表面之间的压力，进而使钻头受到向下的压力，实现管线打孔操作；

步骤4，拆除液压式高压管线带压打孔器2；打孔结束后，操作旋转腔203的旋转把手退出钻头至球阀4以上。

然后关闭球阀4，同时打开液压式高压管线带压打孔器2的泄压阀210，排泄液压式高压管线带压打孔器2与管线表面之间的压力。

待泄压完成后，通过游壬208将液压式高压管线带压打孔器2整体拆除。

步骤5，挂片；将腐蚀性实验用的试片通过内螺纹固定安装在磁性挂片杆103的末端，然后通过游壬104将磁力高压腐蚀挂片取放装置1与连接短接3固定连接。

步骤6，介质腐蚀性实验；打开球阀4，通过移动磁力高压腐蚀挂片取放装置1外侧的磁力环101，带动磁性挂片杆103末端的试片移动，使试片沿步骤3中打出的孔道进入管道内，并与管道内介质接触；根据实验的设定与周期，进行试片在介质中的腐蚀性实验。

步骤7，取片；待步骤6中的介质腐蚀性实验结束后，移动磁力环101使试片离开管道内的介质，并上提至球阀4以上。

关闭球阀4，同时通过游壬104将磁力高压腐蚀挂片取放装置1整体拆除，将磁性挂片杆103末端的试片取下，进行实验结果的检测和记录，整个介质腐蚀性实验结束。

本发明通过应用液压式高压管线带压打孔器，能够对不停产的管线进行打孔操作；通过应用磁力高压腐蚀挂片取放装置，能够对不停产的管线进行介质腐蚀性测试实验；通过液压式高压管线带压打孔器与磁力高压腐蚀挂片取放装置两者的结合，对不停产的管线进行完整的腐蚀监测操作，适应于管输气体、油、水及油气水流体的腐蚀监测（包括平均腐蚀速率、点腐蚀速率、表面腐蚀状况），还能够评价管输流体中投加防腐剂的防腐效果，为防腐措施的应用提供科学依据。

    本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (4)

1.一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，其特征是：这种管线流体不停产的腐蚀监测方法所用的设备包括磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）和液压式高压管线带压打孔器（2），其具体的操作步骤如下：

步骤1，确定打孔位置；根据实际管线与介质腐蚀性测定实验的需要，确定管线上需要打孔的位置，并在管线的打孔位置处焊接或粘接焊接短接（5），焊接短接（5）上端通过球阀（4）与连接短接（3）固定连接；

步骤2，安装液压式高压管线带压打孔器（2）；液压式高压管线带压打孔器（2）至少包括上密封腔（201）、下密封腔（202）、旋转腔（203）、钻头连杆（204）和手动加压泵（207）；上密封腔（201）与下密封腔（202）通过法兰（209）固定连接，并在它们之间形成密闭空腔（211），密闭空腔（211）与手动加压泵（207）导通；旋转腔（203）与钻头连杆（204）固定连接，它们伸入上密封腔（201）与下密封腔（202）的内部通孔，钻头连杆（204）末端固定有打孔钻头；下密封腔（202）末端设置有游壬（208），液压式高压管线带压打孔器（2）通过游壬（208）与连接短接（3）安装固定；

步骤3，打孔；打开球阀（4），并操作旋转腔（203）的旋转把手，由钻头连杆（204）带动钻头对管线进行打孔操作；同时，由于管内介质的压力，控制手动加压泵（207）对密闭空腔（211）进行加压操作，使密闭空腔（211）内的压力大于液压式高压管线带压打孔器（2）与管线表面之间的压力，进而使钻头受到向下的压力，实现管线打孔操作；

步骤4，拆除液压式高压管线带压打孔器（2）；打孔结束后，操作旋转腔（203）的旋转把手退出钻头至球阀（4）以上；然后关闭球阀（4），同时打开液压式高压管线带压打孔器（2）的泄压阀（210），排泄液压式高压管线带压打孔器（2）与管线表面之间的压力，待泄压完成后，通过游壬（208）将液压式高压管线带压打孔器（2）整体拆除；

步骤5，挂片；通过安装磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）实现挂片，磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）至少包括磁力环（101）、高压密封腔（102）和磁性挂片杆（103）；高压密封腔（102）内部通过导向轨与磁性挂片杆（103）滑动连接，磁力环（101）套装在高压密封腔（102）外，且磁力环（101）与磁性挂片杆（103）通过磁力相互吸引，磁性挂片杆（103）的末端固定有腐蚀性实验用的试片；高压密封腔（102）的底部设置有游壬（104），磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）通过游壬（104）与连接短接（3）固定；

步骤6，介质腐蚀性实验；打开球阀（4），通过移动磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）外侧的磁力环（101），带动磁性挂片杆（103）末端的试片移动，使试片沿步骤3中打出的孔道进入管道内，并与管道内介质接触；根据实验的设定与周期，进行试片在介质中的腐蚀性实验；

步骤7，取片；待步骤6中的介质腐蚀性实验结束后，移动磁力环（101）使试片离开管道内的介质，并上提至球阀（4）以上；关闭球阀（4），同时通过游壬（104）将磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）整体拆除，将磁性挂片杆（103）末端的试片取下，进行实验结果的检测和记录，整个介质腐蚀性实验结束。

2.根据权利要求1中所述的一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，其特征是：所述的磁力高压腐蚀挂片取放装置（1）包括磁力环（101）、高压密封腔（102）和磁性挂片杆（103）；高压密封腔（102）是圆柱形结构，内部设置有与磁性挂片杆（103）配合的导向轨，下端设置有游壬（104）；磁性挂片杆（103）是磁块固定在磁块固定桶内，磁块固定桶下端设置有内螺纹与试片固定；磁力环（101）是圆环结构，套装在高压密封腔（102）外侧，磁力环（101）与磁性挂片杆（103）的磁块相互吸引。

3.根据权利要求1中所述的一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，其特征是：所述的液压式高压管线带压打孔器（2）包括上密封腔（201）、下密封腔（202）、旋转腔（203）、钻头连杆（204）和手动加压泵（207）；上密封腔（201）和下密封腔（202）都是“H形”结构，上密封腔（201）和下密封腔（202）通过法兰（209）固定连接，上密封腔(201）的下端面与下密封腔(202）的上端面之间形成密闭空腔(211），密闭空腔(211）与手动加压泵(207）导通；旋转腔(203）是“工字形”结构，其上端是旋转把手，下端设置有挡板，中间腔体是圆柱形，内部有方形杆；钻头连杆(204）的上端设置有方形孔与旋转腔(203）的方形杆配合固定，钻头连杆(204）的下端固定连接钻头；旋转腔(203）携带钻头连杆(204）伸入上密封腔(201）与下密封腔(202）的通孔内，并能够自由旋转，旋转腔(203）的下端挡板与上密封腔(201）上端贴合，并夹持轴承；上密封腔(201）和下密封腔（202）的通孔处都设置有密封螺帽（205），密封螺帽（205）与上密封腔（201）和下密封腔（202）之间夹持高压密封组合（206）；下密封腔（202）底部设置有泄压阀（210）和游壬（208）。

4.根据权利要求3中所述的一种管线流体不停产的腐蚀监测方法，其特征是：所述的液压式高压管线带压打孔器（2）中，上密封腔(201)通孔处设置有四个密封螺帽(205)，上、下端的接触面各两个，每个密封螺帽(205)与上密封腔(201)和旋转腔(203)之间都夹持有一个高压密封组合（206）；下密封腔（202）通孔处设置有四个密封螺帽（205），上、下端的接触面各两个，每个密封螺帽(205)与下密封腔(201)和钻头连杆（204）之间都夹持有一个高压密封组合（206）。

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