CN110274866B - 可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，主要解决现有技术中无法同时监测气相和液相腐蚀的问题。本发明通过采用一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，包括密封管、第一短节、第二短节、第一丝杆、第二丝杆、阀门、试样杆、隔离杆、气相挂片、液相挂片、封头，密封管与第一短节通过阀门相连，第一丝杆位于密封管内，且穿过阀门深入第一短节内，位于第一短节内的第一丝杆与试样杆一端相连，试样杆另一端与气相挂片相连，气相挂片与隔离杆一端相连，隔离杆另一端与液相挂片相连，液相挂片与封头相连，第一短节与管道上的开口相连的技术方案较好地解决了上述问题，可用于油气地面集输及气液两相介质输送管道的腐蚀挂片中。

Description

可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法

技术领域

本发明涉及一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法。

背景技术

石油和天然气输送过程中，或多或少会存在产出水。产出水中通常含有腐蚀性、结垢性等离子。由于产出水通常比石油或天然气的密度大，因此，在输送过程中会存在两相。通常在管道上开口安装腐蚀挂片以检测管道内部腐蚀行为。

CN 201220018815.9发明了一种炼油管线用腐蚀挂片装置，采用翻边套筒作为在管道内的固定部件，套筒的翻边搭接在法兰的凹台上，可以挂2～6组腐蚀挂片。这种方式只考虑了原油的腐蚀监测，没有考虑到原油中可能存在的水相腐蚀；挂片在管道内部与流动方向可能存在一定的夹角，监测到腐蚀速率是冲刷和腐蚀的总和。通过套筒的翻边搭接在法兰的凹台上的固定方式可能出现泄漏的风险。另外，在没有旁路的情况下，试样安装过程必须停产，对生产造成一定的影响。

CN 2012200280091.5发明了一种通过在冷却水回水管上安装U形管旁路，在U形管侧面开口处的管道上安装腐蚀挂片，挂片平行于管道的流动方向用于检测冷却水的腐蚀，通过卡扣连接。这种挂片方式只适合管道内的水为满管状态，否则挂片监测的只是气相腐蚀。另外通过卡扣连接的方式只适合常压或低压管道。

现在市面上销售的腐蚀监测挂片装置主要是通过在管道上开口，挂片插入管道内一定的距离，这个距离一般是固定的，不能调节的，挂片垂直于管道流动方向。对于天然气管道而言，这种方式只能监测到气相的腐蚀；如果管道内的液体比较多，挂片的一部分可能浸泡在液体中，一部分暴露在气相中，在气相和液相暴露的面积比可直接影响挂片的腐蚀速率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中无法同时监测气相和液相腐蚀的问题，提供一种新的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，具有能够同时监测气相和液相腐蚀的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片方法，在带压的情况下进行挂片和取样。

为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，包括密封管、第一短节、第二短节、第一丝杆、第二丝杆、阀门、试样杆、隔离杆、气相挂片、液相挂片、封头，密封管与第一短节通过阀门相连，第一丝杆位于密封管内，且穿过阀门深入第一短节内，位于第一短节内的第一丝杆与试样杆一端相连，试样杆另一端与气相挂片相连，气相挂片与隔离杆一端相连，隔离杆另一端与液相挂片相连，液相挂片与封头相连，第一短节与管道上的开口相连，密封管的上端设有放气阀，密封管侧壁上设有开口与第二短节相连，第二短节内部设有第二丝杆，第二丝杆一端与第一丝杆垂直连接，第二丝杆另一端与手轮相连，手轮的旋转控制第二丝杆的运动。

上述技术方案中，优选地，所述管道为输送含液气体的管道，管道上的开口处焊接第一短节。

上述技术方案中，优选地，阀门为球阀，球阀上部安装密封管，球阀与第一短节、密封管之间的连接采用螺栓连接或螺纹连接。

上述技术方案中，优选地，采用螺栓连接时球阀的两端采用密封圈进行密封；通过螺纹连接时第一短节和密封管均带外螺纹，球阀两端带内螺纹。

上述技术方案中，优选地，在第一短节和密封管的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀的两端分别与第一短节和密封管连接。

上述技术方案中，优选地，第一丝杆和第二丝杆均带螺旋槽，通过手轮的旋转控制第二丝杆的运动，第二丝杆带动第一丝杆的上下移动。

上述技术方案中，优选地，试样杆为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆下端的内螺纹通过螺纹连接。

上述技术方案中，优选地，试样杆下端安装带内螺纹的非金属封头，试样杆与封头之间采用螺纹连接。

为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片方法，包括：(1)在管道上开口，在开口处焊接第一短节，安装球阀，关闭球阀；(2)安装挂片时，将试样杆两端与第一丝杆下端的内螺纹连接，在试样杆上套入气相挂片，然后在试样杆上分别套入隔离杆和液相挂片，最后在试样杆下端旋紧封头；将密封管安装球阀上，打开球阀，摇动手轮，使气相挂片和液相挂片下降到管道内的气相和液相部位，气相挂片和液相挂片均与管道内流动方向平行，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀；(3)取样时，打开球阀，摇动手轮使气相挂片和液相挂片上升到球阀以上，关闭球阀，打开放气阀释放球阀至密封管之间的压力；打开球阀至密封管之间的连接，取出气相挂片和液相挂片。

上述技术方案中，优选地，气相挂片和液相挂片为方形或圆形，在气相挂片和液相挂片中心有一个直径大于试样杆外径的圆孔，气相挂片和液相挂片之间通过非金属隔离杆进行固定，隔离杆的外径大于气相挂片和液相挂片中心的圆孔；根据产气量与产液量调整隔离杆的长度，保证气相挂片和液相挂片分别位于气相和液相，在管道内气相和液相悬挂多个挂片，气相挂片与液相挂片间通过多个非金属隔离杆进行固定与绝缘隔离；试样杆在管道内的深度位置通过摇动手轮进行调整。

本专利提供一种可以带压拆卸，同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，通过在输送含液气体的管道上开口，焊接管道短节，安装球阀，试样杆上不同位置处分别安装两个试片，下面一个试片监测液相腐蚀，上面一个试片监测气相腐蚀。试片可以方形或圆形，试片与管内流动方向平行。试样杆在管道内的深度位置可以通过摇动手轮进行调整。这种方式可以根据管道内水量和气量调整试片的位置，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀。这种腐蚀挂片装置和方法可适用于任何同时含气相和液相介质的输送或储存过程的腐蚀监测，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本专利的结构示意图；

图1中，1管道，2第一短节，3球阀，4密封管，5第一丝杆，6放气阀，7第二短节，8手轮，9第二丝杆，10试样杆，11气相挂片，12液相挂片，13封头，14隔离杆。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

本专利提供了一种可以带压拆卸，同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，如图1所示。

通过在输送含液气体的管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，在球阀3上安装密封管4。球阀3与第一短节2和密封管4之间的连接采用螺栓连接，球阀3的两端采用密封圈进行密封。在第一短节2和密封管4的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀3的两端分别与第一短节2和密封管4连接。密封管4的上端带一个放气阀6。第一丝杆5和第二丝杆9均带螺旋槽，通过手轮8的旋转控制第二丝杆9的运动。第二丝杆9带动第一丝杆5的上下移动。第二短节7与密封管4通过焊接方式连接。试样杆10为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。试样杆10下端安装带内螺纹的非金属封头13，试样杆10与封头13之间采用螺纹连接。气相挂片11和液相挂片12为方形，挂片与管内流动方向平行。在气相挂片11和液相挂片12中心有一个直径略大于试样杆10外径的圆孔。气相挂片11和液相挂片12之间通过非金属隔离杆14进行固定，隔离杆14的外径略大于气相挂片11和液相挂片12中心的圆孔。根据产气量与产液量调整隔离杆14的长度，保证挂片11和挂片12分别位于气相和液相，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀。可以在气相和液相悬挂多个挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。试样杆10在管道1内的深度位置可以通过摇动手轮8进行调整。第二丝杆9位于第二短节7内。

具体挂片安装步骤如下：

在输送含液气体的管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，关闭球阀3。

安装挂片时，将试样杆10两端带外螺纹上缠绕聚四氟乙烯带，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。在试样杆10上套入气相挂片11，然后在试样杆10上分别套入隔离杆14和液相挂片12，最后在试样杆10下端旋紧封头13。如需挂多个气相或液相挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。

将密封管4安装球阀3上，打开球阀3，摇动手轮8，使气相挂片11和液相挂片12下降到管道内的气相和液相部位。

取样时，打开球阀3，摇动手轮8使气相挂片11和液相挂片12上升到球阀3以上，关闭球阀3，打开放气阀6释放球阀3至密封管4之间的压力。打开球阀3至密封管4之间的连接，取出气相挂片11和液相挂片12。

【实施例2】

本专利提供了一种可以带压拆卸，同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，如图1所示。

通过在输送含液气体的管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，在球阀3上安装密封管4。球阀3与第一短节2和密封管4之间的连接通过螺纹连接，第一短节2和密封管4均带外螺纹，球阀3两端带内螺纹。在第一短节2和密封管4的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀3的两端分别与第一短节2和密封管4连接。密封管4的上端带一个放气阀6。第一丝杆5和第二丝杆9均带螺旋槽，通过手轮8的旋转控制第二丝杆9的运动。第二丝杆9带动第一丝杆5的上下移动。第二短节7与密封管4通过焊接方式连接。试样杆10为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。试样杆10下端安装带内螺纹的非金属封头13，试样杆10与封头13之间采用螺纹连接。气相挂片11和液相挂片12为圆形，挂片与管内流动方向平行。在气相挂片11和液相挂片12中心有一个直径略大于试样杆10外径的圆孔。气相挂片11和液相挂片12之间通过非金属隔离杆14进行固定，隔离杆14的外径略大于气相挂片11和液相挂片12中心的圆孔。根据产气量与产液量调整隔离杆14的长度，保证挂片11和挂片12分别位于气相和液相，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀。可以在气相和液相悬挂多个挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。试样杆10在管道1内的深度位置可以通过摇动手轮8进行调整。第二丝杆9位于第二短节7内。

【实施例3】

采用实施例1所述的挂片装置，用于油气输送管道中，同时监测气相和油相的腐蚀状况。

通过在油气输送管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，在球阀3上安装密封管4。球阀3与第一短节2和密封管4之间的连接采用螺栓连接，球阀3的两端采用密封圈进行密封。在第一短节2和密封管4的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀3的两端分别与第一短节2和密封管4连接。密封管4的上端带一个放气阀6。第一丝杆5和第二丝杆9均带螺旋槽，通过手轮8的旋转控制第二丝杆9的运动。第二丝杆9带动第一丝杆5的上下移动。第二短节7与密封管4通过焊接方式连接。试样杆10为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。试样杆10下端安装带内螺纹的非金属封头13，试样杆10与封头13之间采用螺纹连接。气相挂片11和油相挂片12为方形或圆形，挂片与管内流动方向平行。在气相挂片11和油相挂片12中心有一个直径略大于试样杆10外径的圆孔。气相挂片11和油相挂片12之间通过非金属隔离杆14进行固定，隔离杆14的外径略大于气相挂片11和油相挂片12中心的圆孔。根据产气量与产油量计算管道内油的高度，调整隔离杆14的长度，使挂片11和挂片12分别位于气相和油相，并不接触管道内表面，这样就同时监测油气管道内气相和油相的腐蚀；若需在气相和油相悬挂多个挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。试样杆10在管道1内的深度位置可以通过摇动手轮8进行调整。第二丝杆9位于第二短节7内。

具体挂片安装步骤如下：

在油气输送管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，关闭球阀3。

安装挂片时，将试样杆10两端带外螺纹上缠绕聚四氟乙烯带，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。在试样杆10上套入气相挂片11，然后在试样杆10上分别套入隔离杆14和油相挂片12，最后在试样杆10下端旋紧封头13。如需挂多个气相或油相挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。

将密封管4安装球阀3上，打开球阀3，摇动手轮8，使气相挂片11和油相挂片12下降到管道内的气相和油相部位。

取样时，无需停产，进行带压拆卸。打开球阀3，摇动手轮8使气相挂片11和油相挂片12上升到球阀3以上，关闭球阀3，打开放气阀6释放球阀3至密封管4之间的压力。打开球阀3至密封管4之间的连接，取出气相挂片11和油相挂片12。

【实施例4】

采用实施例1所述的挂片装置，用于湿天然气输送中，同时监测天然气相和产出水相的腐蚀状况。

在天然管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，在球阀3上安装密封管4。球阀3与第一短节2和密封管4之间的连接采用螺栓连接，球阀3的两端采用密封圈进行密封。在第一短节2和密封管4的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀3的两端分别与第一短节2和密封管4连接。密封管4的上端带一个放气阀6。第一丝杆5和第二丝杆9均带螺旋槽，通过手轮8的旋转控制第二丝杆9的运动。第二丝杆9带动第一丝杆5的上下移动。第二短节7与密封管4通过焊接方式连接。试样杆10为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。试样杆10下端安装带内螺纹的非金属封头13，试样杆10与封头13之间采用螺纹连接。天然气中挂片11和产出水中挂片12为方形或圆形，挂片与管内流动方向平行。在天然气中挂片11和产出水中挂片12中心有一个直径略大于试样杆10外径的圆孔。天然气中挂片11和产出水中挂片12之间通过非金属隔离杆14进行固定，隔离杆14的外径略大于天然气中挂片11和产出水中12中心的圆孔。根据产气量与产油量计算管道内产出水的高度，调整隔离杆14的长度，使挂片11和挂片12分别位于气相和水相，并不接触管道内表面，这样就同时监测湿天然气管道内气相和水相的腐蚀；若需在气相和水相悬挂多个挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。试样杆10在管道1内的深度位置可以通过摇动手轮8进行调整。第二丝杆9位于第二短节7内。

具体挂片安装步骤如下：

在天然管道1上开口，在开口处焊接管道第一短节2，安装球阀3，关闭球阀3。

安装挂片时，将试样杆10两端带外螺纹上缠绕聚四氟乙烯带，与第一丝杆5下端的内螺纹通过螺纹连接。在试样杆10上套入气相挂片11，然后在试样杆10上分别套入隔离杆14和水相挂片12，最后在试样杆10下端旋紧封头13。如需挂多个气相或水相挂片，挂片间通过多个非金属隔离杆14进行固定与绝缘隔离。

将密封管4安装球阀3上，打开球阀3，摇动手轮8，使气相挂片11和水相挂片12下降到管道内的气相和水相部位。

取样时，无需停产，进行带压拆卸。打开球阀3，摇动手轮8使气相挂片11和水相挂片12上升到球阀3以上，关闭球阀3，打开放气阀6释放球阀3至密封管4之间的压力。打开球阀3至密封管4之间的连接，取出气相挂片11和水相挂片12。

【比较例1】

CN201720730459.6涉及一种油气管道腐蚀挂片悬挂装置，在管道内的腐蚀挂片垂直于流动方向，监测的是腐蚀与冲刷的综合影响，并且挂片的方式只适合气相腐蚀挂片。

【比较例2】

CN201220018815.9发明了一种炼油管线用腐蚀挂片装置，采用翻边套筒作为在管道内的固定部件，套筒的翻边搭接在法兰的凹台上，可以挂2～6组腐蚀挂片。这种方式只考虑了原油的腐蚀监测，没有考虑到原油中可能存在的水相腐蚀；挂片在管道内部与流动方向可能存在一定的夹角，监测到腐蚀速率是冲刷和腐蚀的总和。通过套筒的翻边搭接在法兰的凹台上的固定方式可能出现泄漏的风险。另外，在没有旁路的情况下，试样安装过程必须停产，对生产造成一定的影响。

显然，本专利提供的可以带压拆卸、同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置和方法，通过在输送含液气体的管道上开口，焊接管道短节，安装球阀，试样杆上不同位置处分别安装两个试片，下面一个试片监测液相腐蚀，上面一个试片监测气相腐蚀。试片可以方形或圆形，试片与管内流动方向平行。试样杆在管道内的深度位置可以通过摇动手轮进行调整。这种方式可以根据管道内水量和气量调整试片的位置，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀。这种腐蚀挂片装置和方法可适用于任何同时含气相和液相介质的输送或储存过程的腐蚀监测，取得了较好的技术效果。

Claims (10)

1.一种可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，包括密封管、第一短节、第二短节、第一丝杆、第二丝杆、阀门、试样杆、隔离杆、气相挂片、液相挂片、封头，密封管与第一短节通过阀门相连，第一丝杆位于密封管内，且穿过阀门深入第一短节内，位于第一短节内的第一丝杆与试样杆一端相连，试样杆另一端与气相挂片相连，气相挂片与隔离杆一端相连，隔离杆另一端与液相挂片相连，液相挂片与封头相连，第一短节与管道上的开口相连，密封管的上端设有放气阀，密封管侧壁上设有开口与第二短节相连，第二短节内部设有第二丝杆，第二丝杆一端与第一丝杆垂直连接，第二丝杆另一端与手轮相连，手轮的旋转控制第二丝杆的运动，其中气相挂片和液相挂片均布置成与管道内的流动方向平行。

2.根据权利要求1所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，所述管道为输送含液气体的管道，管道上的开口处焊接第一短节。

3.根据权利要求1所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，阀门为球阀，球阀上部安装密封管，球阀与第一短节、密封管之间的连接采用螺栓连接或螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，采用螺栓连接时球阀的两端采用密封圈进行密封；通过螺纹连接时第一短节和密封管均带外螺纹，球阀两端带内螺纹。

5.根据权利要求4所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，在第一短节和密封管的外螺纹处缠绕聚四氟乙烯带，将球阀的两端分别与第一短节和密封管连接。

6.根据权利要求1所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，第一丝杆和第二丝杆均带螺旋槽，通过手轮的旋转控制第二丝杆的运动，第二丝杆带动第一丝杆的上下移动。

7.根据权利要求1所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，试样杆为非金属材料，两端带外螺纹，与第一丝杆下端的内螺纹通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置，其特征在于，试样杆下端安装带内螺纹的非金属封头，试样杆与封头之间采用螺纹连接。

9.一种采用 权利要求1～8之一 所述的可同时监测气相和液相腐蚀的挂片装置进行腐蚀 监测的 方法，包括：(1)在管道上开口，在开口处焊接第一短节，安装球阀，关闭球阀；(2)安装挂片时，将试样杆两端与第一丝杆下端的内螺纹连接，在试样杆上套入气相挂片，然后在试样杆上分别套入隔离杆和液相挂片，最后在试样杆下端旋紧封头；将密封管安装球阀上，打开球阀，摇动手轮，使气相挂片和液相挂片下降到管道内的气相和液相部位，气相挂片和液相挂片均与管道内流动方向平行，同时监测含液气体输送管道内气相和液相的腐蚀；(3)取样时，打开球阀，摇动手轮使气相挂片和液相挂片上升到球阀以上，关闭球阀，打开放气阀释放球阀至密封管之间的压力；打开球阀至密封管之间的连接，取出气相挂片和液相挂片。

10.根据权利要求9所述的腐蚀 监测的 方法，其特征在于，气相挂片和液相挂片为方形或圆形，在气相挂片和液相挂片中心有一个直径大于试样杆外径的圆孔，气相挂片和液相挂片之间通过非金属隔离杆进行固定，隔离杆的外径大于气相挂片和液相挂片中心的圆孔；根据产气量与产液量调整隔离杆的长度，保证气相挂片和液相挂片分别位于气相和液相，在管道内气相和液相悬挂多个挂片，气相挂片与液相挂片间通过多个非金属隔离杆进行固定与绝缘隔离；试样杆在管道内的深度位置通过摇动手轮进行调整。

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