CN114777027A - 一种管道腐蚀检测设备及测试方法 - Google Patents

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刘武
秦海旭
冉航
谢伟
张佩玉
吴昊
温博
黄陈成
唐编
余林瑶
魏沁汝
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Abstract

本发明提供了一种管道腐蚀检测设备及测试方法，该装置包括测量釜，测量釜内设有待测试管道，测量釜底部设置有温度传感器和pH计，测量釜顶部设置有采样管和排气管，测量釜侧壁设置有加热丝；测量釜连通储气罐，储气罐和测量釜之间依次设有流量泵、混合室、增压泵；测量釜还连通有储液罐，储液罐和测量釜之间设有注入泵；该方法依托该装置，能够测试二氧化碳分压、温度、离子含量等因素对管道腐蚀的影响。本发明能够对天然气对管道的腐蚀过程进行模拟，同时，本装置设置有多个部件，能够测量二氧化碳分压、温度、离子含量等因素对管道腐蚀的影响，从而使得测量结果能够对实际的天然气集输过程提供数据支持。

Description

一种管道腐蚀检测设备及测试方法
技术领域
本发明涉及天然气集输技术领域，具体涉及一种管道腐蚀检测设备及测试方法。
背景技术
对现场集输管线的运行服役工况进行统计，管线运行初期温度较高可以达到60℃，管线埋深一米左右，受当地外部环境温度变化影响，夏季温度通常为35℃左右，冬季温度最低5℃，管线运行温度在0-60℃之间。同时天然气内通常含有1～2％的二氧化碳，二氧化碳的分压为0.025MPa～0.17MPa，同时还存在一定含量的冷凝水，水中也含有一定量的盐或者细菌。这些二氧化碳、盐、细菌以及水对管道的腐蚀都有较大的影响，因此，在实际使用过程中，迫切需要一种能够测量天然气输送管道腐蚀情况的检测设备和检测方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种管道腐蚀检测设备及测试方法，能够对天然气对管道的腐蚀过程进行模拟，同时，本装置能够测量二氧化碳分压、温度、离子含量等因素对管道腐蚀的影响，从而使得测量结果能够对实际的天然气集输过程提供数据支持。
本发明采用下述的技术方案，一种管道腐蚀检测设备，包括测量釜，所述测量釜内设有待测试管道，所述测量釜底部设置有温度传感器和pH计，所述测量釜顶部设置有采样管和排气管，所述测量釜侧壁设置有加热丝；所述测量釜连通储气罐，所述储气罐和所述测量釜之间依次设有流量泵、混合室、增压泵，所述储气罐包括并联设置的天然气罐和二氧化碳罐；所述测量釜还连通有储液罐，所述储液罐和所述测量釜之间设有注入泵，所述储液罐包括并联设置的纯水罐、现场水罐和离子液体罐。
本发明的一种实施方式在于，所述测量釜相对的两个侧壁均设置有放置台，所述待测试管道两端设置于所述放置台上。
进一步的，任一侧壁上的所述放置台均设置有多个，且两个侧壁上的放置台一一对应。
本发明的一种实施方式在于，所述测量釜上设置有第一压力表，所述混合室上设置有第二压力表。
本发明的另一个目的是提供一种管道腐蚀的测试方法，该方法采用上述的装置，并采用如下步骤进行测试：
在现场水罐中注入现场水，在离子液体罐中配制含有待测试盐的溶液；
在测量釜内放入待测试管道，通过注入泵注入不同含量的现场水、纯水以及离子液体，直至液相淹没一部分管道，同时调节液相的pH达到目标值；
通过计量泵在混合室内注入不同量的天然气、氧气和二氧化碳，后通过增压泵将混合后的气相注入测量釜内部，直至达到所需的压力；
启动加热丝使温度达到目标值，并使其反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
本发明的一种实施方式在于，所述步骤还包括：在温度达到目标值并反应一段时间后，通过排气管排出测量釜内的部分气相，同时调整混合室内的气相组分并注入测量釜内，注入后，再反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
本发明的有益效果是：
本发明的装置，能够对天然气对管道的腐蚀过程进行模拟，同时，本装置设置有多个部件，能够测量二氧化碳分压、温度、离子含量等因素对管道腐蚀的影响，从而使得测量结果能够对实际的天然气集输过程提供数据支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为实施例1的整体结构示意图；
图2为测量釜的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
参见图1、图2，一种管道腐蚀检测设备，包括测量釜1，所述测量釜1内设有待测试管道13，所述测量釜1底部设置有温度传感器16和pH计17，所述测量釜1顶部设置有采样管14和排气管15，所述测量釜1侧壁设置有加热丝；所述测量釜1连通储气罐，所述储气罐和所述测量釜1之间依次设有流量泵4、混合室3、增压泵2，所述储气罐包括并联设置的天然气罐5和二氧化碳罐6；所述测量釜1还连通有储液罐，所述储液罐和所述测量釜1之间设有注入泵7，所述储液罐包括并联设置的纯水罐8、现场水罐9和离子液体罐10。
具体的，测量釜1是本实施中的测试主体，整个测试过程是在测量釜1中进行，因此将待测试管道13设置于测量釜1内部，待测试管道13即为目前常规的输送管道，可以在该部分设置不同类型的管段，比如弯头、法兰、直管段、含有焊缝的管段等等。测量釜1的整个结构为一个密闭容器，其能够承受一定的压力。
在天然气输送过程中，二氧化碳、水、盐、温度、pH以及细菌均会对管道的腐蚀有影响，因此，在测量釜1底部设置有温度传感器16和pH计17，在测量釜1侧壁设置有加热丝，通过加热丝和温度传感器16控制测量釜1内部的温度，通过pH计17监控测量釜1内部的pH。同时，设置的二氧化碳罐6能够对测量釜1内部的二氧化碳分压进行调整，设置的储液罐能够对水中的离子含量以及细菌含量进行调整。
为了便于对待测试管道13进行放置，在测量釜1相对的两个侧壁内均设置有放置台11，放置台11的数量可设置多个，但两个侧壁上的放置台11需要一一对应。设置多个放置台11，使其能够同时对多种不同类型的管道进行测试。
为了进一步监控测量釜1和混合室3内的压力，在测量釜1上设置有第一压力表19，混合室3上设置有第二压力表18。
为了监测测量釜1内的液位，使其液位不至于过高，在测量釜1上还设置有一个液位计12。
实施例2
一种管道腐蚀的测试方法，该方法采用上述的装置，并采用如下步骤进行测试：
在现场水罐中注入现场水，在离子液体罐中配制含有待测试盐的溶液；
具体的，现场水主要是天然气集输过程中的混入天然气中的水，由于现场水中可能含有SRB，其对管道具有一定的腐蚀作用，因此需要结合现场水进行实验；同时，对于部分的天然气而言，其在集输过程中还会混入一定量的离子化合物，比如氯离子、硫酸根离子、钠离子等，这些离子对管道的腐蚀也具有一定的影响，因此需要验证管道在含有不同离子的水中的腐蚀情况。
在测量釜内放入待测试管道，通过注入泵注入不同含量的现场水、纯水以及离子液体，直至液相淹没一部分管道，同时调节液相的pH达到目标值；
具体的，由于pH同样是影响管道腐蚀的重要因素，因此需要对其pH进行调节；之所以使得液相淹没一部分管道，是由于：对于天然气管道而言，其内部通常仅含有少量液相，因此，如果让液相完全淹没管道，则不符合实际情况。
通过计量泵在混合室内注入不同量的天然气和二氧化碳，后通过增压泵将混合后的气相注入测量釜内部，直至达到所需的压力；
具体的，该步骤是模拟天然气中不同分压二氧化碳对管道的腐蚀，因此，需要将天然气和二氧化碳在混合室内进行混合；同时，在天然气集输过程中，管道通常具有一定的压力，因此需要通过增压泵将混合后的气体注入测量釜并进行增压。
启动加热丝使温度达到目标值，并使其反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
在一些情况下，由于天然气技术过程中，天然气中二氧化碳的含量是有一定起伏的，为了探究待测试管道在不同二氧化碳分压情况下的腐蚀情况还包括有以下步骤：在温度达到目标值并反应一段时间后，通过排气管排出测量釜内的部分气相，同时调整混合室内的气相组分并注入测量釜内，注入后，再反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种管道腐蚀检测设备，其特征在于，包括测量釜，所述测量釜内设有待测试管道，所述测量釜底部设置有温度传感器和pH计，所述测量釜顶部设置有采样管和排气管，所述测量釜侧壁设置有加热丝；所述测量釜连通储气罐，所述储气罐和所述测量釜之间依次设有流量泵、混合室、增压泵，所述储气罐包括并联设置的天然气罐和二氧化碳罐；所述测量釜还连通有储液罐，所述储液罐和所述测量釜之间设有注入泵，所述储液罐包括并联设置的纯水罐、现场水罐和离子液体罐。
2.根据权利要求1所述的一种管道腐蚀检测设备，其特征在于，所述测量釜相对的两个侧壁均设置有放置台，所述待测试管道两端设置于所述放置台上。
3.根据权利要求2所述的一种管道腐蚀检测设备，其特征在于，任一侧壁上的所述放置台均设置有多个，且两个侧壁上的放置台一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种管道腐蚀检测设备，其特征在于，所述测量釜上设置有第一压力表，所述混合室上设置有第二压力表。
5.一种管道腐蚀的测试方法，其特征在于，其采用权利要求1～4任一所示的装置，并采用如下步骤进行测试：
在现场水罐中注入现场水，在离子液体罐中配制含有待测试盐的溶液；
在测量釜内放入待测试管道，通过注入泵注入不同含量的现场水、纯水以及离子液体，直至液相淹没一部分管道，同时调节液相的pH达到目标值；
通过计量泵在混合室内注入不同量的天然气、氧气和二氧化碳，后通过增压泵将混合后的气相注入测量釜内部，直至达到所需的压力；
启动加热丝使温度达到目标值，并使其反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤还包括：在温度达到目标值并反应一段时间后，通过排气管排出测量釜内的部分气相，同时调整混合室内的气相组分并注入测量釜内，注入后，再反应一段时间，反应完成后，取出待测试管道以判断其腐蚀情况。
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