CN106568703A - 地下储库井筒管柱腐蚀实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置及实验方法,实验装置包括动态测试釜体、介质注入装置、温度控制装置和数据采集装置。动态测试釜体具有第一封闭空间、第一介质注入孔及转动装置,第一封闭空间内设置测试样品挂件并充满腐蚀介质;转动装置使第一封闭空间内的腐蚀介质与测试样品挂件之间形成相对运动。介质注入装置向第一封闭空间内注入腐蚀介质并保持在某一恒定压力。温度控制装置加热第一封闭空间并保持在某一恒定温度。数据采集装置包括压力传感器及计算机,计算机分别与压力传感器、温度控制装置和转动装置相连,用于采集压力、温度及转速的数据。本发明能模拟高温、高压及动态和静态腐蚀介质环境下井筒腐蚀的测试评价。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下储气/油库的工程技术领域,尤其涉及一种用于模拟地下储气/油库建设及运行过程中,井筒管柱腐蚀测试评价的实验装置及实验方法。
背景技术
天然气地下储库运行过程中,储存介质天然气中含二氧化碳等酸性气体,对储库井筒管柱具有腐蚀性,降低管柱强度,影响气密封性,减少管柱的服务寿命。在盐穴储气/油库注气排卤、造腔过程中,卤水会腐蚀排卤管、造腔管柱,影响管柱强度、气密封性。目前,国内天然气地下储库存在环空带压现象,井筒管柱腐蚀后是否是导致环空带压的因素,需要进一步实验论证。
文献调研范围内,国内未见有专门适合储库建设及运行工矿条件的地下储库井筒管柱腐蚀的实验装置。油气田井筒管柱腐蚀实验的研究较多,针对二氧化碳对天然气地下储库的井筒管柱腐蚀的实验研究以及卤水对造腔管柱、注气排卤管柱的腐蚀试验研究较少。
因此,迫切需要研制一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,提出适合地下储库井筒管柱的腐蚀测试与评价的实验方法,模拟地下储库建设及运行过程中的高温高压及含氧清水、卤水或二氧化碳等环境,测试评价套管柱在该环境中的腐蚀情况和腐蚀速率,指导储库设计及现场施工。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置及实验方法,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置及实验方法,能模拟高温、高压及动态腐蚀介质环境下井筒腐蚀的测试评价。
本发明的另一目的在于提供一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置及实验方法,能模拟高温、高压及静态腐蚀介质环境下井筒腐蚀的测试评价。
本发明的目的是这样实现的,一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,所述地下储库井筒管柱腐蚀实验装置包括:
动态测试釜体,所述动态测试釜体具有第一封闭空间、第一介质注入孔及转动装置,所述第一封闭空间内设置测试样品挂件并充满腐蚀介质;所述转动装置能在所述第一封闭空间内转动,使所述第一封闭空间内的腐蚀介质与所述测试样品挂件之间形成相对运动;
介质注入装置,所述介质注入装置通过所述第一介质注入孔向所述第一封闭空间内注入腐蚀介质并保持在某一恒定压力;
温度控制装置,所述温度控制装置加热所述第一封闭空间并保持在某一恒定温度;
数据采集装置,所述数据采集装置包括压力传感器及计算机,所述压力传感器用于测量所述第一封闭空间内的压力,所述计算机分别与所述压力传感器、所述温度控制装置和所述转动装置相连,用于采集压力、温度及转速的数据。
在本发明的一较佳实施方式中,所述腐蚀介质为液体腐蚀介质,所述测试样品挂件固定设置在所述第一封闭空间内,所述转动装置上固定设有叶片,所述叶片搅动液体腐蚀介质形成旋转流动。
在本发明的一较佳实施方式中,所述腐蚀介质为气体腐蚀介质,所述测试样品挂件固定在所述转动装置上,所述转动装置带动所述测试样品挂件旋转。
在本发明的一较佳实施方式中,所述动态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成所述第一封闭空间,所述第一介质注入孔设置在所述釜筒体的侧壁上;所述转动装置包括转盘、传动轴、驱动装置及调速仪;所述转盘水平设置在所述釜筒体内,所述传动轴的一端与所述转盘固定连接,所述传动轴的另一端穿过所述釜底板与驱动装置连接;所述调速仪与所述驱动装置及所述计算机连接,用于调节所述驱动装置的转速,并向所述计算机传输转速数据,所述叶片固定在所述转盘上;所述釜筒体固定有挂片架,所述挂片架上挂有所述测试样品挂件。
在本发明的一较佳实施方式中,所述动态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成所述第一封闭空间,所述第一介质注入孔设置在所述釜筒体的侧壁上;所述转动装置包括转盘、传动轴、驱动装置及调速仪;所述转盘水平设置在所述釜筒体内,所述传动轴的一端与所述转盘固定连接,所述传动轴的另一端穿过所述釜底板与驱动装置连接;所述调速仪与所述驱动装置及所述计算机连接,用于调节所述驱动装置的转速,并向所述计算机传输转速数据,所述测试样品挂件固定在所述转盘上。
在本发明的一较佳实施方式中,所述地下储库井筒管柱腐蚀实验装置还包括静态测试釜体,所述静态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端密封盖设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成第二封闭空间,所述釜筒体的侧壁上设有第二介质注入孔;所述釜筒体内固定有用于悬挂所述测试样品挂件的挂片架。
在本发明的一较佳实施方式中,所述介质注入装置包括气体注入装置和液体注入装置;所述气体注入装置包括气瓶和气体流量计,所述气瓶通过管路连接所述气体流量计,所述气体流量计通过管路连接所述第一介质注入孔;所述液体注入装置包括围压自动跟踪泵、机械助力泵及活塞容器;所述围压自动跟踪泵和所述机械助力泵均通过管路连接所述活塞容器,所述活塞容器通过管路连接所述第一介质注入孔。
在本发明的一较佳实施方式中,所述介质注入装置包括气体注入装置和液体注入装置;所述气体注入装置包括气瓶和气体流量计,所述气瓶通过管路连接所述气体流量计,所述气体流量计通过管路连接所述第一介质注入孔及所述第二介质注入孔;所述液体注入装置包括围压自动跟踪泵、机械助力泵及活塞容器;所述围压自动跟踪泵和所述机械助力泵均通过管路连接所述活塞容器,所述活塞容器通过管路连接所述第一介质注入孔及所述第二介质注入孔。
在本发明的一较佳实施方式中,与所述第一介质注入孔或所述第二介质注入孔连接的管路上还设有安全阀;所述压力传感器与所述第一封闭空间或所述第二封闭空间连通,用于测量所述第一封闭空间或所述第二封闭空间内的压力。
在本发明的一较佳实施方式中,所述温度控制装置包括温控仪和电加热器;所述电加热器设置在对应的所述动态测试釜体和所述静态测试釜体的周围,所述温控仪与所述电加热器连接用于控制所述电加热器的加热温度。
本发明的目的还可以这样实现,一种地下储库井筒管柱腐蚀实验方法,所述实验方法采用上述的实验装置,实验方法包括如下步骤:
S1、选取所述测试样品挂件并进行称重和测量,记录所述测试样品挂件的原始重量和尺寸;
S2、将所述测试样品挂件放入所述动态测试釜体内,由所述温度控制装置加热所述第一封闭空间并保持在某一恒定温度;由所述介质注入装置向所述动态测试釜体内注入腐蚀介质并保持某一恒定压力;
S3、通过所述转动装置使所述第一封闭空间内的腐蚀介质与所述测试样品挂件之间形成相对运动;
S4、经过一定时间的腐蚀后,停止加热,待冷却至室温后,排出所述动态测试釜体内的腐蚀介质;清洗并烘干所述测试样品挂件,对所述测试样品挂件进行测量和称重,对比原始重量和尺寸,从而测得动态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。
在本发明的一较佳实施方式中,所述实验方法采用上述的实验装置;
在步骤S2中,还包括将所述测试样品挂件放入所述静态测试釜体内,由所述温度控制装置加热所述第二封闭空间并保持在某一恒定温度;由所述介质注入装置向所述静态测试釜体内注入腐蚀介质并保持某一恒定压力;
在步骤S4中,还包括将所述静态测试釜体内的腐蚀介质排出,清洗并烘干所述测试样品挂件,对所述测试样品挂件进行测量和称重,对比原始重量和尺寸,从而测得静态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。
由上所述,本发明的实验装置及实验方法通过设置动态测试釜体、温度控制仪和介质注入装置,能够模拟地下储库井筒管柱在与储层相同温度、压力和动态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。动态腐蚀介质环境还可以根据所述动态测试釜体结构的不同,分为模拟液体流动状态或气体流动状态。还设置有静态测试釜体,能够模拟地下储库井筒管柱在与储层相同温度、压力和静态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。通过得到的实验数据来指导储库设计及现场施工。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1:为本发明实验装置的连接关系示意图。
图2:为本发明实验装置中动态测试釜体第一实施例的结构示意图。
图3:为本发明实验装置中动态测试釜体第二实施例的结构示意图。
图4:为本发明实验装置中静态测试釜体的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本发明提供了一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置100,该地下储库井筒管柱腐蚀实验装置100主要包括动态测试釜体10、介质注入装置、温度控制装置及数据采集装置。所述动态测试釜体10具有第一封闭空间、第一介质注入孔及转动装置,所述第一封闭空间内设置测试样品挂件并充满腐蚀介质;所述转动装置能在所述第一封闭空间内转动,使所述第一封闭空间内的腐蚀介质与所述测试样品挂件之间形成相对运动,用来模拟测试样品挂件在动态腐蚀介质环形下的腐蚀情况和腐蚀速率。所述介质注入装置通过所述第一介质注入孔向所述第一封闭空间内注入腐蚀介质并保持在某一恒定压力;用来模拟与实际储层相同的压力环境。所述温度控制装置加热所述第一封闭空间并保持在某一恒定温度;用来模拟与实际储层相同的温度环境。所述数据采集装置主要包括压力传感器1及计算机11,所述压力传感器1用于测量所述第一封闭空间内的压力,压力传感器1的测量范围0~40MPa。所述计算机11分别与所述压力传感器1、所述温度控制装置和所述转动装置相连,用于采集压力、温度及转速的数据。该实验装置100能模拟高温、高压及动态腐蚀介质环境下井筒腐蚀的测试评价。
进一步,所述地下储库井筒管柱腐蚀实验装置100还包括静态测试釜体20,所述静态测试釜体20内形成有第二封闭空间,并设有与第二封闭空间相通的第二介质注入孔。所述第二封闭空间内设置测试样品挂件并充满腐蚀介质;用来模拟测试样品挂件在静态腐蚀介质环形下的腐蚀情况和腐蚀速率。所述介质注入装置通过所述第二介质注入孔向所述第二封闭空间内注入腐蚀介质并保持在某一恒定压力;用来模拟与实际储层相同的压力环境。所述温度控制装置加热所述第二封闭空间并保持在某一恒定温度;用来模拟与实际储层相同的温度环境。所述压力传感器1还用于测量所述第二封闭空间内的压力。该实验装置100还能模拟高温、高压及静态腐蚀介质环境下井筒腐蚀的测试评价。
作为本发明的一个具体实施方式,动态测试釜体10内的所述腐蚀介质可以为液体腐蚀介质(例如含氧清水、卤水等)或气体腐蚀介质(如二氧化碳、甲烷、空气等)。动态测试釜体10和静态测试釜体20可以根据实验的需要设置一个或多个,其中每个动态测试釜体10或静态测试釜体20可以同时注入不同的腐蚀介质进行实验;如图1所示,本实施例中设置有一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20,一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20之间形成并联的形式。动态测试釜体10具有叶片旋转和测试样品挂件旋转两种模式:当采用液体腐蚀介质时,所述测试样品挂件固定设置在所述第一封闭空间内,所述转动装置上固定设有叶片101,通过所述叶片101搅动液体腐蚀介质来形成旋转流动。当采用气体腐蚀介质时,所述测试样品挂件固定在所述转动装置上,所述转动装置带动所述测试样品挂件旋转,使测试样品挂件相对第一封闭空间内的气体腐蚀介质产生动态环境。
如图2所示,对应液体腐蚀介质,动态测试釜体10采用第一实施例,所述动态测试釜体10包括釜底板102,所述釜底板102上面密封连接有釜筒体103,所述釜筒体103的上端设有密封盖104,所述密封盖104外侧设有密封压盖105。所述釜筒体103内的空间形成所述第一封闭空间106,所述第一介质注入孔107设置在所述釜筒体103的侧壁上。所述转动装置包括转盘108、传动轴109、驱动装置及调速仪2;所述转盘108水平设置在所述釜筒体103内,位于接近釜底板102的上方,所述传动轴109的一端与所述转盘108固定连接,所述传动轴109的另一端穿过所述釜底板102伸出到外部与驱动装置连接。由驱动装置通过传动轴109带动转盘108旋转。所述调速仪2与所述驱动装置及计算机11连接,用于调节所述驱动装置的转速,驱动装置可以采用驱动电机3,调速仪2调节驱动电机3的转速并向计算机11传输转速数据。所述叶片101固定在所述转盘108上,跟随转盘108一起转动,搅动液体腐蚀介质旋转流动。所述釜筒体103内固定有挂片架110,挂片架110在釜筒体103内是固定不动的,所述挂片架110上挂有所述测试样品挂件111。通过动态测试釜体10内的叶片101旋转带动流体运动来模拟液体流动状态对套管柱的速度影响。
如图3所示,对应气体腐蚀介质,动态测试釜体10采用第二实施例,所述动态测试釜体10包括釜底板102,所述釜底板102上面密封连接釜筒体103,所述釜筒体103的上端设有密封盖104,所述密封盖104外侧设有密封压盖105。所述釜筒体103内的空间形成所述第一封闭空间106,所述第一介质注入孔107设置在所述釜筒体103的侧壁上。所述转动装置包括转盘108、传动轴109、驱动装置及调速仪2;所述转盘108水平设置在所述釜筒体103内,位于接近釜底板102的上方,所述传动轴109的一端与所述转盘108固定连接,所述传动轴109的另一端穿过所述釜底板102伸出到外部与驱动装置连接。由驱动装置通过传动轴109带动转盘108旋转。所述调速仪2与所述驱动装置及计算机11连接,用于调节所述驱动装置的转速,驱动装置可以采用驱动电机3,调速仪2调节驱动电机3的转速并向计算机11传输转速数据。所述测试样品挂件111固定在所述转盘108上,跟随转盘108一起转动,相对第一封闭空间106内的气体腐蚀介质产生动态环境。通过转盘108带动固定在其上的测试样品挂件111旋转来模拟气体流动状态对套管柱的速度影响。
如图4所示,所述静态测试釜体20包括釜底板202,所述釜底板202上面密封连接釜筒体203,所述釜筒体203的上端设有密封盖204,所述密封盖204外侧设有密封压盖205。所述釜筒体203内的空间形成所述第二封闭空间206,所述第二介质注入孔207设置在所述釜筒体203的侧壁上。所述釜筒体203内固定有用于悬挂所述测试样品挂件111的挂片架210。对于静态测试釜体20可以注入液体腐蚀介质,也可以注入气体腐蚀介质,测试样品挂件111在第二封闭空间206内与腐蚀介质之间相对静止,形成静态的腐蚀环境。通过静态测试釜体20模拟静态下气体或液体对套管柱的腐蚀环境。
其中,静态测试釜体20和动态测试釜体10均采用哈氏合金HC材料制作,可耐多种酸腐蚀,容积为2700ml,最大设计压力为40MPa。
参见图1,所述介质注入装置包括气体注入装置和液体注入装置;所述气体注入装置包括气瓶4和气体流量计5,气瓶4提供气源,通过气体流量计5记录或控制气体流量。所述气瓶4通过管路连接所述气体流量计5,所述气体流量计5通过管路连接所述第一介质注入孔107及所述第二介质注入孔207。即所述气体流量计5分别通过管路并联连接到一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20。其中,气体流量计5控制流量0~1000ml/min,适用介质:甲烷、空气、二氧化碳。
所述液体注入装置包括围压自动跟踪泵6、机械助力泵7及活塞容器8。所述围压自动跟踪泵6和所述机械助力泵7均通过管路连接所述活塞容器8,所述活塞容器8通过管路连接所述第一介质注入孔107及所述第二介质注入孔207。对应一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20,共设有四个活塞容器8,围压自动跟踪泵6和机械助力泵7通过管路并联连接到每个活塞容器8的一端,每个活塞容器8的另一端通过管路分别连接到一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20。其中,围压自动跟踪泵6、机械助力泵7及活塞容器8均可以采用现有技术。围压自动跟踪泵6和机械助力泵7提供的压力范围为0~40Mpa,恒压精度:±0.1MPa,提供压力实验环境,以模拟地层的压力环境。气体注入装置和液体注入装置之间是并联关系,可以在相应的管路上设置控制阀门来控制其中一种注入装置进行工作,该管路的连接是常用技术手段,在此不再赘述。
在与所述第一介质注入孔107或所述第二介质注入孔207连接的管路上还设有安全阀9;即与一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20相连的管路上分别设有一个安全阀9,共设有四个安全阀9。所述压力传感器1共设有四个,分别与一个动态测试釜体10的第一封闭空间106以及三个静态测试釜体20的第二封闭空间206连通,用于测量所述第一封闭空间106或所述第二封闭空间206内的压力。所述温度控制装置包括温控仪12和电加热器13,所述温控仪12与所述电加热器13连接,用于控制所述电加热器13的加热温度。温控仪12和电加热器13设有四套,分别对应一个动态测试釜体10及三个静态测试釜体20,所述电加热器13设置在对应的所述动态测试釜体10和所述静态测试釜体20的周围。温控仪12可以采用现有技术,温控仪12的温度控制范围为室温~80℃,控温精度:±0.1℃。采用现有的智能PID控制方式控制电加热器13加热,该控制方式采用人工智能算式,具有仪表启动自整定功能,可以根据被控对象的特性,自动寻找最优参数以达到很好的控制效果,无需人工整定参数,控温精度达±0.1℃,以充分保证系统控温精度,提高储层模拟系统的稳定性。压力传感器1、温控仪12及调速仪2通过数据线与计算机11连接,向计算机11传输相关的压力数据、温度数据及转速数据。
在动态测试釜体10以及静态测试釜体20的下部还设有取样器14,方便对第一封闭空间106和第二封闭空间206内的腐蚀介质进行取样分析。取样也是常用的技术手段,具体的取样过程不再赘述。模拟气体腐蚀时,该实验装置100中执行工作的部件包括气瓶4、气体流量计5、安全阀9、动态测试釜体10、静态测试釜体20、压力传感器1、温控仪12、调速仪2、取样器14及计算机11。模拟液体腐蚀时,该实验装置100中执行工作的部件包括围压自动跟踪泵6、机械助力泵7、活塞容器8、安全阀9、动态测试釜体10、静态测试釜体20、压力传感器1、温控仪12、调速仪2、取样器14及计算机11。
本发明还提供了一种地下储库井筒管柱腐蚀实验方法,所述实验方法采用以上所述的实验装置100,主要包括如下步骤:
S1、选取所述测试样品挂件111并进行称重和测量,记录所述测试样品挂件111的原始重量和尺寸;测试样品挂件111符合标准GB10124《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》规定的板状、圆形试样尺寸要求。
S2、根据做动态实验还是静态实验的不同需要,将所述测试样品挂件111放入相应的动态测试釜体10内或静态测试釜体20内,由所述温度控制装置加热动态测试釜体10的第一封闭空间106或静态测试釜体20的第二封闭空间206并保持在某一恒定温度;由所述介质注入装置向所述动态测试釜体10内或静态测试釜体20内注入腐蚀介质并保持某一恒定压力;
S3、做动态实验时,通过所述转动装置使所述第一封闭空间106内的腐蚀介质与所述测试样品挂件111之间形成相对运动;
S4、经过一定时间的腐蚀后,停止加热,待冷却至室温后,排出所述动态测试釜体10内或静态测试釜体20内的腐蚀介质;清洗并烘干所述测试样品挂件111,对所述测试样品挂件111进行测量和称重,与测试样品挂件111的原始重量和尺寸进行对比,通过失重法来测量金属的腐蚀速率,从而测得动态腐蚀介质环境下或静态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。
本实施例中同时进行动态和静态的腐蚀实验,具体实验步骤如下:
步骤1)将制好的不同材质的测试样品挂件111称重,并测量其长、宽、高等参数。
步骤2)打开实验装置100总开关以及温度、压力开关,检查各个部件是否工作正常以及测试釜体中是否有余压,然后安装实验样品。
步骤3)打开测试软件,录入测试样品挂件111信息,然后对测试釜体加温。
步骤4)待温度稳定后,向不同的测试釜体中分别注入二氧化碳和卤水等腐蚀介质。
步骤5)向测试釜体加压至所需压力。
步骤6)实验完毕后,保存测试数据,关闭测试软件。然后关闭温度按钮,待冷却至室温后,将测试釜体慢慢泄压,用配制的清洗液清洗测试釜体和测试样品挂件111,烘干称重,对实验数据进行比较分析。
由上所述,通过本发明的实验装置100及实验方法可以静态或动态模拟地下储库建设中的高温、高压及含氧清水、卤水或二氧化碳等腐蚀介质环境,测试和观测套管柱在该环境中的腐蚀情况和腐蚀速率,能够分析不同液体及气体腐蚀介质压力、流速、温度等工艺参数对腐蚀的影响。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
Claims (12)
1.一种地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述地下储库井筒管柱腐蚀实验装置包括:
动态测试釜体,所述动态测试釜体具有第一封闭空间、第一介质注入孔及转动装置,所述第一封闭空间内设置测试样品挂件并充满腐蚀介质;所述转动装置能在所述第一封闭空间内转动,使所述第一封闭空间内的腐蚀介质与所述测试样品挂件之间形成相对运动;
介质注入装置,所述介质注入装置通过所述第一介质注入孔向所述第一封闭空间内注入腐蚀介质并保持在某一恒定压力;
温度控制装置,所述温度控制装置加热所述第一封闭空间并保持在某一恒定温度;
数据采集装置,所述数据采集装置包括压力传感器及计算机,所述压力传感器用于测量所述第一封闭空间内的压力,所述计算机分别与所述压力传感器、所述温度控制装置和所述转动装置相连,用于采集压力、温度及转速的数据。
2.如权利要求1所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述腐蚀介质为液体腐蚀介质,所述测试样品挂件固定设置在所述第一封闭空间内,所述转动装置上固定设有叶片,所述叶片搅动液体腐蚀介质形成旋转流动。
3.如权利要求1所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述腐蚀介质为气体腐蚀介质,所述测试样品挂件固定在所述转动装置上,所述转动装置带动所述测试样品挂件旋转。
4.如权利要求2所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述动态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成所述第一封闭空间,所述第一介质注入孔设置在所述釜筒体的侧壁上;所述转动装置包括转盘、传动轴、驱动装置及调速仪;所述转盘水平设置在所述釜筒体内,所述传动轴的一端与所述转盘固定连接,所述传动轴的另一端穿过所述釜底板与驱动装置连接;所述调速仪与所述驱动装置及所述计算机连接,用于调节所述驱动装置的转速,并向所述计算机传输转速数据,所述叶片固定在所述转盘上;所述釜筒体固定有挂片架,所述挂片架上挂有所述测试样品挂件。
5.如权利要求3所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述动态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成所述第一封闭空间,所述第一介质注入孔设置在所述釜筒体的侧壁上;所述转动装置包括转盘、传动轴、驱动装置及调速仪;所述转盘水平设置在所述釜筒体内,所述传动轴的一端与所述转盘固定连接,所述传动轴的另一端穿过所述釜底板与驱动装置连接;所述调速仪与所述驱动装置及所述计算机连接,用于调节所述驱动装置的转速,并向所述计算机传输转速数据,所述测试样品挂件固定在所述转盘上。
6.如权利要求1所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述地下储库井筒管柱腐蚀实验装置还包括静态测试釜体,所述静态测试釜体包括釜底板,所述釜底板上面密封连接釜筒体,所述釜筒体上端密封盖设有密封盖,所述密封盖外侧设有密封压盖;所述釜筒体内的空间形成第二封闭空间,所述釜筒体的侧壁上设有第二介质注入孔;所述釜筒体内固定有用于悬挂所述测试样品挂件的挂片架。
7.如权利要求1所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述介质注入装置包括气体注入装置和液体注入装置;所述气体注入装置包括气瓶和气体流量计,所述气瓶通过管路连接所述气体流量计,所述气体流量计通过管路连接所述第一介质注入孔;所述液体注入装置包括围压自动跟踪泵、机械助力泵及活塞容器;所述围压自动跟踪泵和所述机械助力泵均通过管路连接所述活塞容器,所述活塞容器通过管路连接所述第一介质注入孔。
8.如权利要求6所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述介质注入装置包括气体注入装置和液体注入装置;所述气体注入装置包括气瓶和气体流量计,所述气瓶通过管路连接所述气体流量计,所述气体流量计通过管路连接所述第一介质注入孔及所述第二介质注入孔;所述液体注入装置包括围压自动跟踪泵、机械助力泵及活塞容器;所述围压自动跟踪泵和所述机械助力泵均通过管路连接所述活塞容器,所述活塞容器通过管路连接所述第一介质注入孔及所述第二介质注入孔。
9.如权利要求8所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,与所述第一介质注入孔或所述第二介质注入孔连接的管路上还设有安全阀;所述压力传感器与所述第一封闭空间或所述第二封闭空间连通,用于测量所述第一封闭空间或所述第二封闭空间内的压力。
10.如权利要求9所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验装置,其特征在于,所述温度控制装置包括温控仪和电加热器;所述电加热器设置在对应的所述动态测试釜体和所述静态测试釜体的周围,所述温控仪与所述电加热器连接用于控制所述电加热器的加热温度。
11.一种地下储库井筒管柱腐蚀实验方法,其特征在于,所述实验方法采用权利要求1所述的实验装置,包括如下步骤:
S1、选取所述测试样品挂件并进行称重和测量,记录所述测试样品挂件的原始重量和尺寸;
S2、将所述测试样品挂件放入所述动态测试釜体内,由所述温度控制装置加热所述第一封闭空间并保持在某一恒定温度;由所述介质注入装置向所述动态测试釜体内注入腐蚀介质并保持某一恒定压力;
S3、通过所述转动装置使所述第一封闭空间内的腐蚀介质与所述测试样品挂件之间形成相对运动;
S4、经过一定时间的腐蚀后,停止加热,待冷却至室温后,排出所述动态测试釜体内的腐蚀介质;清洗并烘干所述测试样品挂件,对所述测试样品挂件进行测量和称重,对比原始重量和尺寸,从而测得动态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。
12.如权利要求11所述的地下储库井筒管柱腐蚀实验方法,其特征在于,所述实验方法采用权利要求10所述的实验装置;
在步骤S2中,还包括将所述测试样品挂件放入所述静态测试釜体内,由所述温度控制装置加热所述第二封闭空间并保持在某一恒定温度;由所述介质注入装置向所述静态测试釜体内注入腐蚀介质并保持某一恒定压力;
在步骤S4中,还包括将所述静态测试釜体内的腐蚀介质排出,清洗并烘干所述测试样品挂件,对所述测试样品挂件进行测量和称重,对比原始重量和尺寸,从而测得静态腐蚀介质环境下的腐蚀情况和腐蚀速率。
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