CN111729612A - 高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法 - Google Patents

高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法，活塞压力装置包括：气体浓度调配活塞压力装置和高温高压釜；通过气体浓度调配活塞压力装置可准确调整含腐蚀性气体的比例和浓度，存储中间气体并根据实验所需充入至高温高压釜中，精确模拟现场实际腐蚀过程，同时在实验期间可实时补充腐蚀性气体，实现高温高压腐蚀实验过程中的动态配气。本发明的优点是：耐高温高压、耐腐蚀，结构简单、操作便捷，精确控制高温高腐蚀实验过程中腐蚀性气体浓度比例保持不变，提升高温高压含腐蚀实验结果的可靠性。

Description

高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法
技术领域
本发明涉及高温高压釜实验技术领域，特别涉及一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法。
背景技术
目前实验室运用高温高压釜开展腐蚀实验时，均是通过H2S、CO2、O2、CH4以及N2等气瓶直接连接增压泵充入高温高压釜体中，通过所充入气体的分压来确定充入气体的浓度，但当温度压力发生变化，充入气体的分压动态变化，不能精确模拟实际高温高压工况的气体浓度配比，且实验过程中气体浓度降低无法实时补充，无法精确模拟现场实际工况，所测腐蚀速率与实际工况存在一定偏差。因此，实现腐蚀性气体浓度精确配制是提升模拟高温高压腐蚀实验与实际工况一致性的关键，但目前还没有一种装置能够实现高温高压釜腐蚀性气体浓度的精确配置。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置及配气方法，解决了现有技术中存在的缺陷。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置，包括：气体浓度调配活塞压力装置和高温高压釜21；
所述气体浓度调配活塞压力装置，包括：堵头1、筒体5、活塞6、底座8、油箱12、油管、进气管道14、排气管道15、真空泵17、四通阀门18和高温高压釜通气连接管道19；
筒体5内设置活塞6、筒体5上端开口通过堵头1密封，堵头1通过螺丝3固定于筒体5上；
堵头1上安装有浓度探针4和通气连接管道2，浓度探针4和通气连接管道2都贯穿堵头1并通入筒体5中；浓度探针4用于探测筒体5内部气体浓度，当注入气体为单一气体时，通过浓度探针4获取注入气体浓度。通气连接管道2还安装有进气阀13。
筒体5下端开有输油孔，油箱12内设有油泵11，油管两端分别连接油泵11和输油孔，油管还安装了控制阀10和流量计9，油泵11用于将油箱12内的油泵入筒体5内，将活塞6推至筒体5顶部。
通气连接管道2另一端连接四通阀门18，四通阀门18上连接进气管道14、通气连接管道2、排气管道15和高温高压釜通气连接管道19。
四通阀门18能够打开或关闭自身的任意一个或多个阀门口。
进气管道14连接增压泵16，对浓度调配活塞压力装置进行增压。
排气管道15连接真空泵17，对浓度调配活塞压力装置进行抽真空。
高温高压釜通气连接管道19与高温高压釜21连接，高温高压釜通气连接管道19安装一个阀门20；
底座8安装于筒体5底部用于固定整个浓度调配活塞压力装置。
高温高压釜21内安装浓度探针22可实时监测高压釜内部气体浓度，
高温高压釜21还安装排气阀23。
本发明还公开了一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置的配气方法，
充入气体前利用油泵11和油箱12抽入液压油至筒体5，将活塞6推至筒体5顶部，利用真空泵17将筒体5内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀13，若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计9监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量。最后，将调配好比例的气体推入高温高压釜21内，若高温高压釜21压力较高可通过增压泵15辅助增压。
进一步地，通过浓度探针22实时监测若高温高压釜21腐蚀反应过程中气体浓度的变化，通过气体浓度调配活塞压力装置配置新的气体比例，充入气体前利用油泵11和油箱12抽入液压油至筒体5，将活塞6推至筒体5顶部，利用真空泵17将筒体5内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀13；
若注入气体为单一气体，可通过浓度探针22获取注入气体浓度；
若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计9监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量。先通过排气阀23排出高温高压釜内气体，再打开阀门20注入新配比的气体，随时调节高温高压釜21内的气体浓度，补充气体，从而模拟各类气驱采气工况及模拟现场工况改变时，气体的动态变化过程。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
针对以往高温高压釜装置不能实现精确模拟气体浓度的缺点，提供一种能实现更加精确地模拟现场实际腐蚀过程，耐高压、耐腐蚀，结构简单，能实现准确配置含腐蚀性气体的比例和浓度，存储中间气体并根据实验所需充入至高温高压釜中，精确控制高温高压腐蚀实验过程中腐蚀性气体浓度比例保持不变，同时在实验期间可实时补充腐蚀性气体，实现高温高压腐蚀实验过程中的动态配气，提升高温高压含腐蚀实验结果的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置，包括气体浓度调配活塞压力装置和高温高压釜21；
所述气体浓度调配活塞压力装置，包括：堵头1、筒体5、活塞6、油箱12、底座8和油管；
筒体5内设置活塞6、筒体5上端开口通过堵头1密封，堵头1通过螺丝3固定于筒体5上；
堵头1上安装有浓度探针4和通气连接管道2，浓度探针4和通气连接管道2都贯穿堵头1并通入筒体5中；浓度探针4用于探测筒体5内部气体浓度，当注入气体为单一气体时，通过浓度探针4获取注入气体浓度。通气连接管道2还安装有进气阀13。
筒体5下端开有输油孔，油箱12内设有油泵11，油管两端分别连接油泵11和输油孔，油管还安装了控制阀10和流量计9，油泵11用于将油箱12内的油泵入筒体5内，将活塞6推至筒体5顶部。
通气连接管道2另一端连接四通阀门18，四通阀门18上连接进气管道14、通气连接管道2、排气管道15和高温高压釜通气连接管道19。
四通阀门18能够打开或关闭自身的任意一个或多个阀门口。
进气管道14连接增压泵16，对浓度调配活塞压力装置进行增压。
排气管道15连接真空泵17，对浓度调配活塞压力装置进行抽真空。
高温高压釜通气连接管道19与高温高压釜21连接，高温高压釜通气连接管道19安装一个阀门20；
底座8安装于筒体5底部用于固定整个气体浓度调配活塞压力装置。
高温高压釜21内安装浓度探针22可实时监测高压釜内部气体浓度，
高温高压釜21还安装排气阀23。
上述高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置的配气方法，
在气体进入高温高压釜21之前，通过内置活塞的方法调节好气体分压和浓度，再充入高温高压釜21，保证不论总压如何变化，气体的浓度比例始终保持不变，在实验期间实时补充腐蚀性气体，实现腐蚀实验过程中的动态配气。
具体步骤为：充入气体前利用油泵11和油箱12抽入液压油至筒体5，将活塞6推至筒体5顶部，利用真空泵17将筒体5内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀13，若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计9监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量。最后，将调配好比例的气体推入高温高压釜21内，若高温高压釜21压力较高可通过增压泵15辅助增压。
气体浓度调配活塞压力装置其他可实现功能：通过浓度探针22实时监测若高温高压釜21腐蚀反应过程中气体浓度的变化，可通过气体浓度调配活塞压力装置配置新的气体比例，充入气体前利用油泵11和油箱12抽入液压油至筒体5，将活塞6推至筒体5顶部，利用真空泵17将筒体5内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀13，
若注入气体为单一气体，可通过浓度探针22获取注入气体浓度；若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计9监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量。先通过排气阀23排出高温高压釜内气体，再打开阀门20注入新配比的气体，随时调节高温高压釜21内的气体浓度，补充气体，从而可精细模拟各类气驱采气工况及模拟现场工况改变时，气体的动态变化过程。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置，其特征在于，包括：气体浓度调配活塞压力装置和高温高压釜(21)；
所述气体浓度调配活塞压力装置，包括：堵头(1)、筒体(5)、活塞(6)、底座(8)、油箱(12)、油管、进气管道(14)、排气管道(15)、真空泵(17)、四通阀门(18)和高温高压釜通气连接管道(19)；
筒体(5)内设置活塞(6)、筒体(5)上端开口通过堵头(1)密封，堵头(1)通过螺丝(3)固定于筒体(5)上；
堵头(1)上安装有浓度探针(4)和通气连接管道(2)，浓度探针(4)和通气连接管道(2)都贯穿堵头(1)并通入筒体(5)中；浓度探针(4)用于探测筒体(5)内部气体浓度，当注入气体为单一气体时，通过浓度探针(4)获取注入气体浓度；通气连接管道(2)还安装有进气阀(13)；
筒体(5)下端开有输油孔，油箱(12)内设有油泵(11)，油管两端分别连接油泵(11)和输油孔，油管还安装了控制阀(10)和流量计(9)，油泵(11)用于将油箱(12)内的油泵入筒体(5)内，将活塞(6)推至筒体(5)顶部；
通气连接管道(2)另一端连接四通阀门(18)，四通阀门(18)上连接进气管道(14)、通气连接管道(2)、排气管道(15)和高温高压釜通气连接管道(19)；
四通阀门(18)能够打开或关闭自身的任意一个或多个阀门口；
进气管道(14)连接增压泵(16)，对浓度调配活塞压力装置进行增压；
排气管道(15)连接真空泵(17)，对浓度调配活塞压力装置进行抽真空；
高温高压釜通气连接管道(19)与高温高压釜(21)连接，高温高压釜通气连接管道(19)安装一个阀门(20)；
底座(8)安装于筒体(5)底部用于固定整个气体浓度调配活塞压力装置；
高温高压釜(21)内安装浓度探针(22)可实时监测高压釜内部气体浓度；
高温高压釜(21)还安装排气阀(23)。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置的配气方法，其特征在于：
充入气体前利用油泵(11)和油箱(12)抽入液压油至筒体(5)，将活塞(6)推至筒体(5)顶部，利用真空泵(17)将筒体(5)内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀(13)，若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计(9)监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量；最后，将调配好比例的气体推入高温高压釜(21)内，若高温高压釜(21)压力较高可通过增压泵(15)辅助增压。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压釜中间气体浓度调配活塞压力装置的配气方法，其特征在于：通过浓度探针(22)实时监测若高温高压釜(21)腐蚀反应过程中气体浓度的变化，通过气体浓度调配活塞压力装置配置新的气体比例，充入气体前利用油泵(11)和油箱(12)抽入液压油至筒体(5)，将活塞(6)推至筒体(5)顶部，利用真空泵(17)将筒体(5)内部抽真空处理，卸掉液压油的压力，打开进气阀(13)；
若注入气体为单一气体，可通过浓度探针(22)获取注入气体浓度；
若有两种及以上气体，事先确定好气体相对比例，根据流量计(9)监测液压油的流量，利用体积法确定不同气体的通入量；先通过排气阀(23)排出高温高压釜内气体，再打开阀门(20)注入新配比的气体，随时调节高温高压釜(21)内的气体浓度，补充气体，从而模拟各类气驱采气工况及模拟现场工况改变时，气体的动态变化过程。
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