CN105508880A - 一种高压金属管道不停产腐蚀监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是针对高压管道运行过程中无法实现随时检测管道内介质对管壁的腐蚀情况，结合动态密封技术提供一种高压管道不停产的腐蚀监测方法，实现高压管道正常运行过程中，方便、灵活地完成对管输介质进行腐蚀监测；同时，提供的高压管道腐蚀挂片悬挂装置能够应用在不停产的高压管道上，可以方便、安全实现高压管道正常输送过程中腐蚀挂片的放入与取出，进而进行管输介质腐蚀性测试及实验。

Description

一种高压金属管道不停产腐蚀监测装置

技术领域

本发明涉及油田管道输送技术领域，是一种不停产的高压金属管道流体腐蚀监测装置。

背景技术

在油田日常生产运行过程中，常因油、气管道内壁腐蚀或结垢导致管道破损或堵塞而影响生产运行。为了有效解决管道的腐蚀、结垢问题，必须先了解管道运行过程中内部介质对管道的影响，包括管道内壁的结垢厚度、组分，腐蚀形态、腐蚀物成分等，从而提出针对性解决方案。同时，为检验所采取的防腐措施及其效果，需要对管输介质进行腐蚀监测。现阶段，国内外油田管道普遍使用的腐蚀监测方法是腐蚀挂片法，该方法目前只在中低压管道中广泛使用，对于高压管道，缺乏在正常运行过程中方便、直接进行腐蚀挂片的悬挂与取出，从而对管输介质进行腐蚀监测的装置。

发明内容

本发明的目的是针对高压管道运行过程中无法实现随时检测管道内介质对管壁的腐蚀情况，提供一种高压管道流体不停产的腐蚀监测方法，能够在不停产的情况下在高压管道中随时悬挂和取出腐蚀挂片，对管道中所输送的介质进行腐蚀监测。高压腐蚀挂片悬挂装置包括密封提升系统、注胶旋开密封阀和密封卡槽系统三部分。

密封提升系统的主要作用是通过升降悬挂杆来完成对腐蚀挂片的取放，达到对管输流体进行腐蚀监测的目的，包括内压盖、手轮、端面轴承、外压盖、螺杆、外放空孔、注胶孔、钢管支架、内放空孔、悬挂杆、空腔室、注胶室、放空室、轴承室。钢管支架为圆柱形结构，内部有用圆环台阶隔开的空腔室、注胶室、放空室和轴承室，支架顶端外部有外螺纹；底端有卡槽和中密封盖配合连接固定注胶旋开密封阀系统。内压盖设有内螺纹中心孔，底端面有凹槽放置端面轴承；外压盖有内螺纹，从内压盖上端旋转放入，连接内压盖和钢管支架；外压盖和内压盖接触处放有端面轴承；手轮穿过内压盖并通过螺栓拧紧固定在内压盖上，通过旋转带动内压盖，进而升降螺杆及悬挂杆。螺杆为实心圆柱形钢管，表面设有与内压盖中心孔内螺纹相配合的外螺纹以及刻度指示，底端凹槽设有内螺纹；悬挂杆为表面光洁度很高的空心圆柱形钢管，其直径与螺杆直径相等，顶端设有外螺纹与悬挂杆通过螺纹连接；悬挂杆内部中心设有通孔，外壁设有多个放空孔；悬挂杆外壁设有圆环台阶；悬挂杆的底端横穿一销钉，悬挂腐蚀挂片。轴承室内部装有轴承；放空室外壁设有外放空孔与注胶孔，下端设有圆环台阶，其内环直径略大于悬挂杆的直径，下端台阶可以为悬挂杆的升降起定位作用。空腔室下部与中密封盖接触；当悬挂杆的台阶被提升到空腔室最上方台阶处，腐蚀挂片处于空腔室最下端面处，此时密封提升系统与注胶旋开密封阀系统分离。

注胶旋开密封阀包括中密封盖、旋转钢棒、下密封盖、注胶槽、注胶孔；中密封盖与下密封盖是方形结构，每个角各设个螺栓通孔，螺栓穿过通孔将上密封盖和注胶旋开密封阀固定；内部中心设有通孔，悬挂杆从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；上端面有凸台，和钢管支架底端的卡槽配合连接，固定密封提升系统，使其无法沿管道径向移动，不会因管道压力过大使其脱离失效；下密封盖下端有一圆柱形底座，底座和三通使用焊接连接；内部中心设有通孔，悬挂杆从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；上端面设有注胶槽，外部设有注胶孔，下端面设有注胶槽，外侧设有注胶孔，在腐蚀挂片取放的过程中注胶槽一直处于满胶状态，并且注胶孔一直连接注胶枪，保证带压密封处于可控状态；旋转钢棒为实心圆柱体，是注胶旋开密封阀的主要部件；其中心有一通孔，将通孔旋转至和中密封盖、下密封盖通孔中心对齐时，悬挂杆可从中穿过，实现腐蚀挂片的放入与取出；其外部侧面有刻度盘，用来指示其中心通孔的方向，使腐蚀挂片的取放操作有目的性；外端面有方形凹槽，用于旋转操作和固定钢棒位置；其中间设有两个台阶，与中密封盖和下密封盖的注胶槽配合，将旋转钢棒卡在注胶槽内，不使其在旋转过程中发生横向移动；中间设有注胶槽，与中密封盖和下密封盖的注胶槽形成密封空间，保证良好密封性能。将旋转钢棒放到中密封盖和下密封盖中间固定好之后，将中密封盖和下密封盖焊接固定，并将下密封盖的底座和三通焊接固定。

密封卡槽系统的主要任务是固定密封提升系统和注胶旋开密封阀，确保腐蚀挂片在取放过程中密封提升系统和注胶旋开密封阀不脱离，确保良好密封，不发生泄漏，保证施工安全。包括上密封盖、注胶槽、注胶孔。上密封盖为方形结构，每个角各设1个螺栓通孔，螺栓穿过通孔将上密封盖和注胶旋开密封阀固定；内部中心设有通孔，钢管支架从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；内部设有注胶槽，外部设有注胶孔；钢管支架底端的卡槽、中密封盖上端面的凸台和上密封盖注胶槽形成新的密封空间，确保腐蚀挂片在取放过程中不发生泄漏，保证良好密封。

附图说明

图1为本发明中高压管道腐蚀挂片悬挂装置结构剖面示意图。

图2为本发明高压管道腐蚀挂片悬挂装置中的螺杆及悬挂杆外形结构示意图。

图3为本发明高压管道腐蚀挂片悬挂装置中的旋转钢棒外形结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1对一种高压金属管道不停产腐蚀监测装置进一步说明，它包括注胶旋开密封阀、密封提升系统和密封卡槽三部分。

注胶旋开密封阀：该装置由该装置主要由中密封盖13、旋转钢棒14、下密封盖15、注胶槽201、注胶孔202组成。将旋转钢棒14放到中密封盖13和下密封盖15中间固定，然后将中密封盖13和下密封盖15焊接固定，并将下密封盖15的底座和三通16焊接固定；将旋转钢棒14按侧面刻度盘指示旋转至关闭状态；拧开中密封盖13、下密封盖15外部设置的注胶孔202螺栓，连接注胶枪，使用带压密封设备注入密封注剂，注剂完成后，拧紧注胶孔202螺栓；

安装腐蚀挂片；用钻孔机在悬挂杆10末端圆柱壁上沿直径方向钻两个孔，将与管道材质相同的腐蚀挂片18穿在销钉上，将销钉穿入钻好的两个孔并固定，完成腐蚀挂片18的安装。

密封提升系统和密封卡槽系统：密封提升系统由内压盖1、手轮2、端面轴承3、外压盖4、螺杆5、外放空孔6、注胶孔7、钢管支架8、内放空孔9、悬挂杆10、空腔室101、注胶室102、放空室103、轴承室104组成。

密封卡槽系统：上密封盖12、注胶槽201和注胶孔202组成。

首先，将上密封盖12从钢管支架8顶端放入；在钢管支架8顶端依次放好端面轴承3、内压盖1、外压盖4，将手轮2用螺栓固定在内压盖1凸出部分；将螺杆5从钢管支架8顶端放入，将挂好腐蚀挂片18的悬挂杆10从钢管支架8下端放入，并与螺杆5旋转连接；转动手轮2将螺杆5与悬挂杆10提升至悬挂杆圆环台阶位于空腔室101顶端台阶处，将手轮2锁死；然后，将钢管支架8底端的卡槽与中密封盖13上端面的凸台交叉连接，将上密封盖螺栓通孔与中密封盖13和下密封盖15的螺栓通孔对齐，将螺栓11从螺栓通孔穿过，拧紧六角螺栓和外放空孔6螺栓；分别在注胶孔7和上密封盖注胶孔202，连接注胶枪，使用带压密封设备注入密封注剂，注剂完成后拧紧注胶孔螺栓。完成安装。

腐蚀刮片放入：将旋转钢棒14按侧面刻度盘指示旋转至打开状态；解锁手轮2，转动手轮将腐蚀挂片18送至预定的管道17内的位置；腐蚀挂片18放入完成后，锁定手轮2，拧紧注胶孔7、202螺栓；

腐蚀刮片取出：拧开上密封盖12、中密封盖3、下密封盖15中部分注胶孔202以及钢管支架注胶孔7螺栓，连接注胶枪；打开外放空孔6螺栓，解锁手轮2，转动手轮2将腐蚀挂片18上提；无法继续提升时，将旋转钢棒14按侧面刻度盘指示旋转至关闭状态；锁定手轮2，拧紧注胶孔202螺栓；将螺栓11拧开取出，上提上密封盖12，横向移动钢管支架8，使其脱离中密封盖上端面凸台，将钢管支架8和注胶旋开密封阀分开，拆掉密封提升系统。

Claims (2)

1.一种高压金属管道不停产腐蚀监测装置,主要包括注胶旋开密封阀、密封提升系统及密封卡槽三部：

注胶旋开密封阀由中密封盖、旋转钢棒、下密封盖、注胶槽、注胶孔组成，中密封盖是方形结构，每个角各设1个螺栓通孔，螺栓穿过通孔将上密封盖和注胶旋开密封阀固定；内部中心设有通孔，悬挂杆从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；上端面有凸台，和钢管支架底端的卡槽配合连接，固定密封提升系统，使其无法沿管道径向移动，不会因管道压力过大使其脱离失效；下端面设有注胶槽，外侧设有注胶孔，在腐蚀挂片取放的过程中注胶槽一直处于满胶状态；下密封盖为方形结构，下端有一圆柱形底座，底座和三通使用焊接连接；下密封盖每个角各设1个螺栓通孔，螺栓穿过通孔将上密封盖和注胶旋开密封阀固定；内部中心设有通孔，悬挂杆从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；上端面设有注胶槽，外部设有注胶孔，在腐蚀挂片取放的过程中注胶槽一直处于满胶状态；旋转钢棒为实心圆柱体，中心有一通孔，将通孔旋转至和中密封盖、下密封盖通孔中心对齐时，悬挂杆可从中穿过，实现腐蚀挂片的放入与取出；其外部侧面有刻度盘，用来指示其中心通孔的方向，使腐蚀挂片的取放操作有目的性；外端面有方形凹槽，用于旋转操作和固定钢棒位置；其中间设有两个台阶，与中密封盖和下密封盖的注胶槽配合，将旋转钢棒卡在注胶槽内，不使其在旋转过程中发生横向移动；中间设有注胶槽，与中密封盖和下密封盖的注胶槽形成密封空间；

密封提升系统由内压盖、手轮、端面轴承、外压盖、螺杆、外放空孔、注胶孔、钢管支架、内放空孔、悬挂杆、空腔室、注胶室、放空室、轴承室组成；钢管支架为圆柱形结构，内部有用圆环台阶隔开的空腔室、注胶室、放空室和轴承室，支架顶端外部有外螺纹；底端有卡槽，和中密封盖配合连接固定注胶旋开密封阀系统；内压盖是设有内螺纹中心孔的“型”圆柱形结构，底端面有凹槽，用来放置端面轴承；外压盖为有内螺纹的“型”圆柱形结构，从内压盖上端旋转放入，用来连接内压盖和钢管支架；外压盖和内压盖接触处放有端面轴承，防止旋转失效；手轮的内孔直径大于内压盖的中心孔直径，穿过内压盖并通过螺栓拧紧固定在内压盖上，通过旋转带动内压盖，进而升降螺杆及悬挂杆；螺杆为实心圆柱形钢管，表面设有与内压盖中心孔内螺纹相配合的外螺纹以及刻度指示，可穿过内压盖的中心孔，底端凹槽设有内螺纹；悬挂杆为表面光洁度很高的空心圆柱形钢管，其直径与螺杆直径相等，顶端设有与螺杆底端凹槽内螺纹相配合的外螺纹，螺杆和悬挂杆通过螺纹连接；悬挂杆内部中心设有通孔，外壁设有多个放空孔，放空孔直径较小，确保密封注剂不会进入悬挂杆内部；悬挂杆外壁设有一圆环台阶，台阶直径小于圆柱形钢管支架内径，大于悬挂杆直径；悬挂杆的底端横穿一销钉，用来悬挂腐蚀挂片；轴承室是“型”圆柱形结构，内部装有轴承，保证螺杆旋转自如；其上端和下端设置的圆环台阶的内环直径略大于螺杆直径，二者有一定的配合间隙；放空室是“型”圆柱形结构，外壁设有外放空孔；取出挂片时，随着悬挂杆的提升，内放空孔被提升到放空室内，管道内液体（气体）会通过放空孔排出至放空室内，并通过外放空孔进行泄压；注胶室是“型”圆柱形结构，外壁设有注胶孔，在腐蚀挂片取放的过程中注胶室一直处于满胶状态；注胶室下端设有圆环台阶，其内环直径略大于悬挂杆的直径，二者有一定的配合间隙，保证密封注剂不会进入空腔室和放空室而使悬挂杆无法移动，导致密封提升系统失效；下端台阶可以为悬挂杆的升降起定位作用；空腔室是“型”圆柱形结构，下部与中密封盖接触；当悬挂杆的台阶被提升到空腔室最上方台阶处，腐蚀挂片正好处于空腔室最下端面处，此时密封提升系统与注胶旋开密封阀系统分离；

密封卡槽由上密封盖、注胶槽、注胶孔组成；上密封盖为方形结构，每个角各设1个螺栓通孔，螺栓穿过通孔将上密封盖和注胶旋开密封阀固定；内部中心设有通孔，钢管支架从通孔中穿过，二者配合间隙在0.5mm以内；内部设有注胶槽，外部设有注胶孔；钢管支架底端的卡槽、中密封盖上端面的凸台和上密封盖注胶槽形成新的密封空间，确保腐蚀挂片在取放过程中不发生泄漏，保证良好密封。

2.如权利要求1所述一种高压金属管道不停产腐蚀监测装置的特征是，钢管支架、上密封盖、中密封盖、下密封盖分别设有注剂孔，装置通过注入密封剂进行密封。