CN104007055B - 管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，属于石油管道防腐领域。该试验装置至少包括：密封容器罐体、容器上盖、加水口、球阀、压力表、电磁阀、夹套及相关管路，所述密封容器罐体设置在所述夹套内腔，所述夹套外设置有加热控制器、试压泵；所述密封容器罐体外壁上设置有电加热盘管，所述电加热盘管的一端穿过所述夹套通过相关导线连接所述加热控制器的正极，另一端穿过所述夹套通过相关导线连接所述加热控制器的负极，形成循环回路。通过加热控制器控制电加热盘管加热夹套内的导热油，使密封容器罐体内的水达到并稳定在设定的试验温度，通过试压泵使密封容器罐体内的水达到并稳定在设定的试验压力。

Description

管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置

技术领域

本发明涉及石油管道防腐领域，特别涉及一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置。

背景技术

管道防腐是指为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施；避免管道，遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。由于输送油、气的管道大多处于复杂的土壤环境中，所输送的介质也多有腐蚀性，因而管道内壁和外壁都可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔，即造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，甚至可能引起火灾，造成危害。因此，防止管道腐蚀是管道工程的重要内容。

目前，管道防腐层的补口质量仍然是制约管道整体使用寿命的重要指标。我国现行标准对管道补口防腐层的规定，较为重视补口防腐层材料本身的性能，规定了较多的性能项目，更对补口防腐层安装系统的性能进行了规定，包括外观、厚度、抗冲击强度、阴极剥离、耐热水浸泡等几项指标，其中耐热水浸泡能表征补口在管道防腐层实际运行过程中的性能，更能表征热收缩带补口的使用性能。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

美国腐蚀工程师协会（简称NACE）标准NACERP0303中提出了对管道补口用热收缩带进行耐水密闭性试验，试验要求将热收缩带安装于平面钢板上，恒温浸泡120天，取出观察，要求浸泡后热收缩带无开裂、起泡，膜下无水。由于该试验中采用的是平面试板，和实际运行中的圆形管道有一定区别，测试结果与实际的管道补口层使用情况对应性不好。

我国标准GB/T23257-2009中关于管道补口防腐层的耐热水浸泡试验方法与NACE标准基本一致，但采用的圆形试验管段进行试验。将补口管段试件全浸在盛有恒温水槽内，恒温浸泡（高温型热收缩带试件的浸泡温度为70℃；常温型热收缩带试件的浸泡温度为50℃）120天，取出观察，要求浸泡后热收缩带安装系统无开裂、起泡，膜下无水。该方法使用了圆形试验管段，更接近现场的使用情况，得到的试验结果与实际情况符合性较好。但该项试验时间较长，为120天，试验期间根据需要补充水槽内的水，并需要定期取出观察，测试过程长而复杂。而管道在实际的埋地运行中会受到土壤或其他的压力作用，如果在耐热水浸泡测试方法中同时引入较高的温度和压力，将更符合管道实际运行中的环境，并且压力和温度将能加速考察防腐层的耐热水浸泡性能。但迄今为止，国内外尚未有采用加温加压的方式进行管道补口防腐层耐热水浸泡试验的报导。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置。测试快速，试验操作简单方便，试验结果准确。所述技术方案如下：

一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，该试验装置至少包括：密封容器罐体、容器上盖、加水口、球阀、压力表、电磁阀、夹套及相关管路，所述密封容器罐体设置在所述夹套内腔，所述夹套外设置有加热控制器、试压泵；所述密封容器罐体外壁上设置有电加热盘管，所述电加热盘管的一端穿过所述夹套通过相关导线连接所述加热控制器的正极，另一端穿过所述夹套通过相关导线连接所述加热控制器的负极，形成循环回路。

进一步地，所述夹套外壁设置有外保温套。

具体地，所述密封容器罐体下部通过相关管路与所述试压泵联接，所述密封容器罐体底部设置有放水管路。

具体地，所述密封容器罐体顶部设置有所述容器上盖，所述容器上盖上设置有所述加水口、所述球阀、所述压力表、所述电磁阀。

具体地，所述夹套下部联接有进油管路，所述夹套底部联接有排油管路。

进一步地，所述加热控制器控制所述电加热盘管加热所述夹套内的导热油，使所述密封容器罐体内的试验用水达到并稳定在设定的试验温度20-90℃，所述试验温度的控制精度范围为±0.5℃。

进一步地，所述试压泵加压，使所述密封容器罐体内的试验用水达到并稳定在设定的试验压力0.1-1.4MPa，所述试验压力的控制精度范围为±0.01MPa。

进一步地，所述试压泵的端部联接有快装接头。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过加热控制器控制电加热盘管加热夹套内的导热油，使密封容器罐体内的水达到并稳定在设定的试验温度，通过试压泵使密封容器罐体内的水达到并恒压在设定的试验压力；与现有技术只采用加温的浸泡方式相比，加速考察了防腐层的耐热水性能，缩短了试验时间；采用试压泵和加热控制器控制精度高，提高了测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1密封容器罐体，2容器上盖，3加水口，4球阀，5压力表，6电磁阀，7夹套，8加热控制器，9试压泵，10放水管路，11排油管路，12进油管路，13外保温套，14电加热盘管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供了一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，该试验装置至少包括：密封容器罐体1、容器上盖2、加水口3、球阀4、压力表5、电磁阀6、夹套7、加热控制器8、试压泵9、放水管路10、排油管路11、进油管路12、外保温套13、电加热盘管14等零部件；通过加热控制器8控制电加热盘管14加热夹套7内的导热油，使密封容器罐体1内的水达到并稳定在设定的试验温度，通过试压泵9使密封容器罐体1内的水达到并恒压在设定的试验压力。

具体地，作为优选，所述密封容器罐体1、容器上盖2、夹套7由不锈钢材料制成，所述密封容器罐体1为圆柱体，直径为100-1000mm，高度为100-1000mm，密封容器罐体1顶部设置有与密封容器罐体1造型相匹配的容器上盖2，所述容器上盖2上设置有加水口3、球阀4、压力表5、电磁阀6，密封容器罐体1内盛装有进行管道补口防腐层耐热水浸泡试验用水；所述密封容器罐体1设置在夹套7内腔，所述加热控制器8、试压泵9设置在夹套7外部，所述密封容器罐体1外壁上设置有呈螺旋状盘绕的电加热盘管14，所述电加热盘管14的一端穿过夹套7、外保温套13通过相关导线连接加热控制器8的正极，另一端穿过夹套7、外保温套13通过相关导线连接加热控制器8的负极，形成循环回路；由于电加热盘管14呈螺旋状盘绕在罐体1外壁上，使密封容器罐体1内的水受热均匀，升温快，而且有利于保持在恒温状态。

所述密封容器罐体1的下部一侧通过相关管路与试压泵9联接，通过试压泵9加压，使密封容器罐体1内的水达到并稳定在设定的试验压力，所述试验压力设定为0.1-1.4MPa，所述试验压力的控制精度范围为±0.01MPa；所述试压泵9可选用上海春旗机电科技有限公司三缸柱塞恒压泵，确保高扬程和恒压性，工作压力为50-500bar，柱塞数1-5，克服了普通试压泵9扬程随流量而变的弱点。所述试压泵9的端部联接有现有技术的快装接头，所述密封容器罐体1的底部设置有放水管路10。

本发明实施例通过所设置的螺旋状盘绕的电加热盘管14和试压泵9及加热控制器8使密封容器罐体1中的水保持在设定的温度和压力值，加速考察了防腐层的耐热水性能，缩短了试验时间。

具体地，所述夹套7为圆柱体或立方体，上部外壁设置有外保温套13，所述外保温套13可选用发泡塑料，所述夹套7的下部一侧联接有进油管路12，底部联接有排油管路11，所述夹套7内充满导热油，通过加热控制器8控制电加热盘管14加热夹套7内的导热油，使密封容器罐体1内的水达到并稳定在设定的试验温度，所述加热控制器8可控制密封容器罐体1内的水试验温度设定为20-90℃，所述试验温度的控制精度范围为±0.5℃。

所述球阀4、压力表5、电磁阀6、加热控制器8、试压泵9、电加热盘管14均为现有技术市售产品。

本发明实施例进行管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验测试过程：

1）测试前，通过夹套7下部的进油管路12将夹套7内注满导热油；

2）打开容器上盖2，将补口防腐层试验管段放入密封容器罐体1内的水中，把容器上盖2装好，从容器上盖2的加水口3处，接上水源将密封容器罐体1内注满水，使试验管段完全浸泡在水中，在注水时，打开密封容器罐体1顶部的球阀4，使密封容器罐体1内的空气完全排出，有水溢出时将球阀4关闭；

3）设置密封容器罐体1内水的温度和导热油温度，启动加热控制器8控制电加热盘管14将夹套7内的导热油加热升温，将密封容器罐体1内的水加热至预先设置的温度并保持，启动试压泵9，使密封容器罐体1内的水升至设定的压力，并通过试压泵9实现动态恒压；

4）压力和温度均恒定后开始进行试验，试验周期为30天，试验过程中会产生水的膨胀使压力升高，超过所设定的压力时，此时，密封容器罐体1顶部的电磁阀6会自动打开进行泄压，同时试压泵9开始工作从而实现动态恒压；

5）试验结束后，关闭试压泵9和加热控制器8，打开放水管路10，将水排空，然后打开容器上盖2，取出补口防腐层试验管段进行观察，并记录试验结果。

此外，本发明实施例还具有的优点：

经过测试的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验结果，与按照GB/T23257-2009附录N进行的耐热水浸泡试验结果的对比见表1。

表1常温型热收缩带补口安装系统的两种测试试验结果对比

浸泡测试试验的结果表明，该管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置内30天的耐热水浸泡结果与120天的常压耐热水浸泡的试验结果基本相同。该试验装置具有测试快速，操作性强，操作简单方便，结果准确的特点。可广泛应用于管道补口处防腐层的耐热水浸泡性能的快速测试评定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，该试验装置至少包括：密封容器罐体(1)、容器上盖(2)、加水口(3)、球阀(4)、压力表(5)、电磁阀(6)、夹套(7)及试压管路、放水管路(10)、排油管路(11)和进油管路(12)，所述密封容器罐体(1)顶部设置有所述容器上盖(2)，所述容器上盖(2)上设置有所述加水口(3)、所述球阀(4)、所述压力表(5)、所述电磁阀(6)；所述密封容器罐体(1)设置在所述夹套(7)内腔，其特征在于，所述夹套(7)外设置有加热控制器(8)、试压泵(9)；所述密封容器罐体(1)外壁上设置有电加热盘管(14)，所述电加热盘管(14)的一端穿过所述夹套(7)通过相关导线连接所述加热控制器(8)的正极，另一端穿过所述夹套(7)通过相关导线连接所述加热控制器(8)的负极，形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述夹套(7)外壁设置有外保温套(13)。

3.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述密封容器罐体(1)下部通过试压管路与所述试压泵(9)联接，所述密封容器罐体(1)底部设置有放水管路(10)。

4.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述夹套(7)下部联接有进油管路(12)，所述夹套(7)底部联接有排油管路(11)。

5.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述加热控制器(8)控制所述电加热盘管(14)加热所述夹套(7)内的导热油，使所述密封容器罐体(1)内的试验用水达到并稳定在设定的试验温度20-90℃，所述试验温度的控制精度范围为±0.5℃。

6.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述试压泵(9)加压，使所述密封容器罐体(1)内的试验用水达到并稳定在设定的试验压力0.1-1.4MPa，所述试验压力的控制精度范围为±0.01MPa。

7.根据权利要求1所述的管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置，其特征在于，所述试压泵(9)的端部联接有快装接头。