CN110274993A - 一种在线腐蚀评价装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在线腐蚀评价装置，包括主管路、与主管路连通的分管路和与分管路连通的测试管路；所述分管路与测试管路连通形成交汇点，且分管路位于所述交汇点下游位置设置有取样短节；所述测试管路上依照流体流动的方向依次设置有流量计和在线腐蚀测试短节结构。所述在线腐蚀测试短节结构包括由内及外依次设置有腐蚀测试标准环、聚四氟乙烯套筒和不锈钢外筒，聚四氟乙烯套筒的外壁上设置有导电弹片，腐蚀测试标准环通过导电弹片与不锈钢外筒电位导通。采用外接式测试短节，直接连接在被测试目标的取样口，可做到与被测目标内流场状态基本一致，能够使测试状态与被测目标的实际工况更吻合，评价更准确，且安装方便、并可重复多次使用。
Description
技术领域
本发明涉及注水系统维护技术领域，具体涉及一种在线腐蚀评价装置。
背景技术
目前，油田部分地面集输、注水系统腐蚀严重，导致的故障频率及维护费用逐年上升。准确评价设备及管线的腐蚀量直接影响到工艺设计、寿命预测以及安全运行。而监测评价设备、管路腐蚀量一直是一大难题。
现有评价设备及管线的腐蚀量主要方式：采用挂片测试方式，即使用与被测设备或管路相同的材质制作成薄片状的标准挂片，将挂片固定在设备或管内流场内，定期取出挂片，测定挂片的腐蚀量。这种测试方法有两大不足：一是很难模拟实际的流动状态，挂片附近流动状态与实际状态有较大差异；二是安装和拆卸很不方便，由于需要将挂片放入流场内，往往需要拆卸设备或改造管线，制作专门的固定装置，同时在安装或拆卸挂片时需要关闭设备或管路流程。
鉴于此，迫切需要一种能够装拆方便且便于腐蚀测试的评价结构。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线腐蚀评价装置，该装置采用外接式测试短节，直接连接在被测试目标的取样口（如无取样口，也只需开设一较小的导流孔），可做到与被测目标内流场状态基本一致，能够使测试状态与被测目标的实际工况更吻合，评价更准确，直接安装在原设备取样阀出口处，安装方便，不影响原有管线功能，且安装本装置时对被测目标的改造非常小，施工方便、可重复多次使用、维护简单。
为此，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种在线腐蚀评价装置，包括主管路、与所述主管路连通的分管路和与所述分管路连通的测试管路；
所述分管路与所述测试管路连通形成交汇点；
所述分管路位于所述交汇点下游位置设置有取样短节；
所述测试管路上依照流体流动的方向依次设置有流量计和在线腐蚀测试短节结构。
进一步地，所述流量计和所述腐蚀测试短节结构之间的管路上设置有用于测量管路中流体压力的压力计。
进一步地，所述分管路上设置有第一截止阀，所述第一截止阀位于所述交汇点与所述取样短节之间。
进一步地，所述测试管路上设置有第二截止阀和调节阀，所述第二截止阀位于所述交汇点与所述流量计之间，所述调节阀位于所述在线腐蚀测试短节结构下游位置处。
进一步地，所述在线腐蚀测试短节结构包括由内及外依次设置有腐蚀测试标准环、聚四氟乙烯套筒和不锈钢外筒；
所述腐蚀测试标准环设置为多节，多节所述腐蚀测试标准环同轴串接，每相邻两节所述腐蚀测试标准环之间设置有用于密封的四氟橡胶垫片；
所述聚四氟乙烯套筒套设在多节所述腐蚀测试标准环外周；
所述不锈钢外筒套设在所述聚四氟乙烯套筒外周；
所述聚四氟乙烯套筒的外壁上设置有导电弹片，所述聚四氟乙烯套筒的外壁与所述不锈钢外筒的内壁之间形成有用于容纳所述导电弹片的间隙空间，所述腐蚀测试标准环通过所述导电弹片与所述不锈钢外筒电位导通。
进一步地，所述不锈钢外筒包括两节，两节所述不锈钢外筒的中间衔接处通过法兰连接结构压紧固定。
进一步地，两节所述不锈钢外筒相对接的位置形成用于容纳所述腐蚀测试标准环、所述聚四氟乙烯套筒和所述导电弹片的容纳腔体，并且，所述不锈钢外筒的容纳腔体的两侧轴端面分别通过所述四氟橡胶垫片与所述聚四氟乙烯套筒抵接。
进一步地，所述不锈钢外筒上与所述容纳腔体连通的内筒径尺寸小于所述腐蚀测试标准环的内径尺寸。
进一步地，所述聚四氟乙烯套筒设置有两节，两节所述聚四氟乙烯套筒同轴串接，并且，两节所述聚四氟乙烯套筒相衔接的位置相互抵接。
进一步地，所述腐蚀测试标准环采用与待测试对象材质相同的材质。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的在线腐蚀测试短节结构，采用外接式测试短节，直接连接在被测试目标的取样口（如无取样口，也只需开设一较小的导流孔），可做到与被测目标内流场状态基本一致，能够使测试状态与被测目标的实际工况更吻合，评价更准确，直接安装在原设备取样阀出口处，安装方便，不影响原有管线功能，且安装时对被测目标的改造非常小，施工方便、可重复多次使用、维护简单；
2. 在线结垢测试短节结垢分为三层结构，包括最外层的不锈钢外筒，该不锈钢外筒包括外管和中间的连接法兰；不锈钢外筒的中间层为两节聚四氟乙烯套筒，腐蚀测试标准环作为内层安装在聚四氟乙烯套筒内，腐蚀测试标准环设置有多节，多节所述腐蚀测试标准环之间采用四氟橡胶垫片进行密封，具体的，通过连接法兰施加作用力压紧以保证在线腐蚀测试短节结构不会发生泄漏；在线结垢测试短节结构内的各短节通过法兰连接结构连接，可方便拆卸、更换结垢测试标准环；
3.采用聚四氟乙烯套筒可有效防止不锈钢外筒对腐蚀测试标准环产生的干扰；结合管路实际情况，为消除电位影响，腐蚀测试标准环与不锈钢外筒的内壁之间设置有导电弹片，将腐蚀测试标准环与不锈钢外筒之间电位导通，导电弹片固定在聚四氟乙烯套筒外表面，随聚四氟乙烯套筒一起安装，导电弹片能够保证两者之间的接触更紧贴，电位导通可靠；
4.本发明将腐蚀测试标准环制成标准环，可以进行快速更换；腐蚀测试标准环的材质与被测试对象材质相同，为圆环柱形状，制作方便，安装定位简单；实际应用进行腐蚀测试时，通过流速的变化即可测量腐蚀结果；
5.本发明依照流速相等原则和流动状态相似原则，其中，流速相等原则为根据主管路流量算出液流平均速度，缓慢开启调节阀，并同时读取流量计读数，根据流量计读数和腐蚀环通径（腐蚀环通径为预设标准值）算出平均流速，直至测试装置内流速与主管路流速一致；另外，流动状态相似原则的调节方法与流速相等原则类似，只不过此时的测试装置内流速应按相似准则来设定，由于大多数管路为压力管路，流体流动时粘性力、惯性力起主导作用，因此一般采用雷诺相似准则来设定；参数调节完成后，即可开始工作，数据的获取通过2个途径：一是流量和压力（此时管路中在流量计和在线腐蚀测试短节结构之间设置有压力计）的变化数据，通过流量计和压力计实时读取（由于实际运行时此数据变化很小，可间隔采集）；二是一定时间后，取出腐蚀测试标准环，通过差重法测得腐蚀量；由于在线腐蚀评价装置占用了原管道的取样口，因此该装置自带取样口，可正常实现取样，通过在线腐蚀评价装置的流体可在下游引入主管系统，也可集中收集处理（根据流量大小而定），综上，能够确保测试状态与被测目标的实际工况更吻合，评价更准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为在线腐蚀测试短节结构的轴侧结构示意图；
图2为在线腐蚀测试短节结构的主视结构示意图；
图3为在线腐蚀测试短节结构沿图2中A-A处的剖面结构示意图；
图4为在线腐蚀测试短节结构图3中B处的放大结构示意图；
图5为在线腐蚀评价装置的轴侧结构示意图。
附图标记说明：
101-主管路；102-分管路；103-测试管路；104-取样短节；105-流量计；106-压力计；107-法兰连接结构；
201-第一截止阀；202-第二截止阀；203-调节阀；
300-在线腐蚀测试短节结构；
301-第一外管；302-第二外管；303-聚四氟乙烯套筒；304-密封环结构；305-腐蚀测试标准环；306-四氟橡胶垫片；307-导电弹片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图5详细描述在线腐蚀测试短节结构及在线腐蚀评价装置的技术方案。
实施例1
如图5所示，本实施例提供的在线腐蚀评价装置，包括主管路101、与主管路101连通的分管路102和与分管路102连通的测试管路103；分管路102与测试管路103连通形成交汇点；分管路102位于交汇点下游位置设置有取样短节104；测试管路103上依照流体流动的方向依次设置有流量计105和在线腐蚀测试短节结构300。
所述在线腐蚀评价装置为外接式在线评价装置，通过连接到管路或设备的取样口，充分模拟实际环境，完成腐蚀相关数据的评价。
实施例2
在实施例1的基础上，所述流量计105和腐蚀测试短节结构之间的管路上设置有用于测量管路中流体压力的压力计106。
具体的，所述分管路102上设置有第一截止阀201，第一截止阀201位于交汇点与取样短节104之间。所述测试管路103上设置有第二截止阀202和调节阀203，第二截止阀202位于交汇点与流量计105之间，调节阀203位于在线腐蚀测试短节结构300下游位置处。
采用本实施例的在线腐蚀评价装置，包括主管路101、与主管路101连通的分管路102和与分管路102连通的测试管路103；分管路102与测试管路103连通形成交汇点；分管路102位于交汇点下游位置设置有取样短节104；测试管路103上依照流体流动的方向依次设置有流量计105和上述的在线腐蚀测试短节结构300，进行测试时，分管路102上设置有第一截止阀201，第一截止阀201位于交汇点与取样短节104之间；测试管路103上设置有第二截止阀202和调节阀203，第二截止阀202位于交汇点与流量计105之间，调节阀203位于在线腐蚀测试短节结构300下游位置处；分别依照流速相等原则和流动状态相似原则，其中，流速相等原则为根据主管路101流量算出液流平均速度，缓慢开启调节阀203，并同时读取流量计105读数，根据流量计105读数和腐蚀环通径（腐蚀环通径为预设标准值）算出平均流速，直至测试装置内流速与主管路101流速一致；另外，流动状态相似原则的调节方法与流速相等原则类似，只不过此时的测试装置内流速应按相似准则来设定，由于大多数管路为压力管路，流体流动时粘性力、惯性力起主导作用，因此一般采用雷诺相似准则来设定；参数调节完成后，即可开始工作，数据的获取通过2个途径：一是流量和压力（此时管路中在流量计105和在线腐蚀测试短节结构300之间设置有压力计106）的变化数据，通过流量计105和压力计106实时读取（由于实际运行时此数据变化很小，可间隔采集）；二是一定时间后，取出腐蚀测试标准环305，通过差重法测得腐蚀量；由于在线腐蚀评价装置占用了原管道的取样口，因此该装置自带取样口，可正常实现取样，通过在线腐蚀评价装置的流体可在下游引入主管系统，也可集中收集处理（根据流量大小而定）。
综上，能够确保测试状态与被测目标的实际工况更吻合，评价更准确；直接安装在原设备取样阀出口处，安装方便，不影响原有管线功能，安装本装置时对被测目标的改造非常小，施工方便、可重复多次使用、维护简单。
实施例3
在实施例1的基础上，如图1-4所示，为本实施例提供的在线腐蚀测试短节结构300的相应结构示意图，该在线腐蚀测试短节结构300由内及外依次设置有腐蚀测试标准环305、聚四氟乙烯套筒303和不锈钢外筒；腐蚀测试标准环305设置为多节，多节腐蚀测试标准环305同轴串接，每相邻两节腐蚀测试标准环305之间设置有用于密封的四氟橡胶垫片306；聚四氟乙烯套筒303套设在多节腐蚀测试标准环305外周；不锈钢外筒套设在聚四氟乙烯套筒303外周；聚四氟乙烯套筒303的外壁上设置有导电弹片307，聚四氟乙烯套筒303的外壁与不锈钢外筒的内壁之间形成有用于容纳导电弹片307的间隙空间，腐蚀测试标准环305通过导电弹片307与不锈钢外筒电位导通。
结合管路实际情况，为消除电位影响，腐蚀测试标准环与不锈钢外筒的内壁之间设置有导电弹片，将腐蚀测试标准环与不锈钢外筒之间电位导通，导电弹片固定在聚四氟乙烯套筒外表面，随聚四氟乙烯套筒一起安装，导电弹片能够保证两者之间的接触更紧贴，电位导通可靠；
实施例4
在上述实施例的基础上，具体的，不锈钢外筒包括两节，两节不锈钢外筒的中间衔接处通过法兰连接结构107压紧固定，以保证在线腐蚀测试短节结构不会发生泄漏。
优选的，两节不锈钢外筒相对接的位置形成用于容纳腐蚀测试标准环305、聚四氟乙烯套筒303和导电弹片307的容纳腔体，并且，不锈钢外筒的容纳腔体的两侧轴端面分别通过四氟橡胶垫片306与聚四氟乙烯套筒303抵接。
如图1-3可知，不锈钢外筒分别包括同轴串接的第一外管301、第二外管302和设置在第一外管301与第二外管302之间的法兰连接结构107，如图4可知，第一外管301与第二外管302的结构为对称结构，并且，两个外管对接连通的位置用于容纳聚四氟乙烯套筒303和腐蚀测试标准环305。
具体的，不锈钢外筒上与容纳腔体连通的内筒径尺寸小于腐蚀测试标准环305的内径尺寸。
本实施例的可选技术方案为，聚四氟乙烯套筒303设置有两节，两节聚四氟乙烯套筒303同轴串接，并且，两节聚四氟乙烯套筒303相衔接的位置相互抵接。聚四氟乙烯套筒可有效防止不锈钢外筒对腐蚀测试标准环产生的干扰
本实施例的可选方案为，聚四氟乙烯套筒303上间隔设置有密封环结构304。
采用本实施例的技术方案，在线腐蚀测试短节结构300分为三层结构，即包括最外层的不锈钢外筒，该不锈钢外筒包括外管和中间的法兰连接结构107；不锈钢外筒的中间层为两节聚四氟乙烯套筒303，腐蚀测试标准环305作为内层安装在聚四氟乙烯套筒303内，腐蚀测试标准环305设置有多节，多节腐蚀测试标准环305之间采用四氟橡胶垫片306进行密封，具体的，通过连接法兰施加作用力压紧以保证在线腐蚀测试短节结构300不会发生泄漏；聚四氟乙烯套筒303可有效防止不锈钢外筒对腐蚀测试标准环305产生的干扰，在线腐蚀测试短节结构300内的各短节通过法兰连接结构107连接，可方便拆卸、更换腐蚀测试标准环305；结合管路实际情况，为消除电位影响，腐蚀测试标准环305与不锈钢外筒的内壁之间设置有导电弹片307，将腐蚀测试标准环305与不锈钢外筒之间电位导通，导电弹片307固定在聚四氟乙烯套筒303外表面，随聚四氟乙烯套筒303一起安装，导电弹片307能够保证两者之间的接触更紧贴，电位导通可靠；腐蚀测试标准环305制成标准环，可以进行快速更换；腐蚀测试标准环305的材质与被测试对象材质相同，为圆环柱形状，制作方便，安装定位简单；实际应用进行腐蚀测试时，通过流速的变化即可测量腐蚀结果。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。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 (10)
1.一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：包括主管路（101）、与所述主管路（101）连通的分管路（102）和与所述分管路（102）连通的测试管路（103）；
所述分管路（102）与所述测试管路（103）连通形成交汇点；
所述分管路（102）位于所述交汇点下游位置设置有取样短节（104）；
所述测试管路（103）上依照流体流动的方向依次设置有流量计（105）和在线腐蚀测试短节结构（300）。
2.根据权利要求1所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述分管路（102）上设置有第一截止阀（201），所述第一截止阀（201）位于所述交汇点与所述取样短节（104）之间。
3.根据权利要求1所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述流量计（105）和在线腐蚀测试短节结构（300）之间的测试管路（103）上设置有压力计（106）。
4.根据权利要求1所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述测试管路（103）上还设置有第二截止阀（202）和调节阀（203），所述第二截止阀（202）位于所述交汇点与所述流量计（105）之间，所述调节阀（203）位于所述在线腐蚀测试短节结构（300）下游位置处。
5.根据权利要求1所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述在线腐蚀测试短节结构（300）包括由内及外依次设置的腐蚀测试标准环（305）、聚四氟乙烯套筒（303）和不锈钢外筒；
所述腐蚀测试标准环（305）设置为多节，多节所述腐蚀测试标准环（305）同轴串接，且每相邻两节所述腐蚀测试标准环（305）之间通过四氟橡胶垫片（306）密封；
所述聚四氟乙烯套筒（303）套设在多节所述腐蚀测试标准环（305）外周；
所述不锈钢外筒套设在所述聚四氟乙烯套筒（303）外周；所述聚四氟乙烯套筒（303）的外壁上设置有导电弹片（307），所述聚四氟乙烯套筒（303）的外壁与所述不锈钢外筒的内壁之间形成有用于容纳所述导电弹片（7）的间隙空间，且所述腐蚀测试标准环（305）通过所述导电弹片（307）与所述不锈钢外筒电位导通。
6.根据权利要求5所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述不锈钢外筒包括两节，两节不锈钢外筒的中间衔接处通过法兰连接结构（107）压紧固定。
7.根据权利要求6所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述两节不锈钢外筒相对接的位置形成用于容纳所述腐蚀测试标准环（305）、聚四氟乙烯套筒（303）和导电弹片（307）的容纳腔体，且该容纳腔体的两侧轴端面分别通过所述四氟橡胶垫片（306）与聚四氟乙烯套筒（303）抵接。
8.根据权利要求7所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述不锈钢外筒上与所述容纳腔体连通的内筒径尺寸小于所述腐蚀测试标准环（305）的内径尺寸。
9.根据权利要求5所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述聚四氟乙烯套筒（303）设置有两节，两节所述聚四氟乙烯套筒（303）同轴串接，且两节所述聚四氟乙烯套筒（303）相衔接的位置相互抵接。
10.根据权利要求5所述的一种在线腐蚀评价装置，其特征在于：所述腐蚀测试标准环（305）采用与待测试对象材质相同的材质。
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