CN202614645U - 一种高压釜用多流速模拟试验装置 - Google Patents

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赵雪会
韩燕�
李发根
张娟涛
白真权
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Abstract

本实用新型公开了一种高压釜用多流速模拟试验装置，包括中心转轴、旋转圆盘和多个试样架轴，所述旋转圆盘置于高压釜内，并设置于高压釜的上部，所述中心转轴的一端伸入所述高压釜内并与所述旋转圆盘垂直固定连接，各所述试样架轴垂直设置于所述旋转圆盘上并与其同步旋转，试样设置于所述试样架轴上，所述的多个试样架轴至少分为两组，同一组的各所述试样架轴均布设置于具有相同旋转半径的所述旋转圆盘的圆周上。本实用新型结构简单，试样安装方便，不需特殊处理，同时能够满足在同种气体及溶液介质条件下不同流速的模拟需求，减少相同试验不同釜次的试验误差，大大提高了试验效率，降低了试验研究成本。

Description

一种高压釜用多流速模拟试验装置
技术领域
本实用新型涉及管材的冲刷腐蚀技术领域，特别涉及一种高压釜用多流速模拟试验装置。
背景技术
油气田在勘探、开发的过程中，石油、天然气从井底的开采到地面的运输，都面对这些油气、凝析水等介质对服役管材的冲刷或冲蚀，由于流体在底层压力的驱使下，从井底经过不同级别油管、套管，到地面的集输管线，都存在一定的流速，不同的压力、不同的管径导致了不同井深管材承受不同的冲刷速度，因而造成不同程度的冲刷腐蚀，严重的导致管体明显减薄引起断裂。因此多年来冲刷腐蚀一直是专家及科技人员热切关注且研究的问题，希望通过研究及室内模拟试验来了解、掌握管材在不同流速条件下的腐蚀性能如何，同时通过对管材耐冲刷腐蚀性能的了解掌握，对油气田提出更合理科学的选材方案，进而解决或减缓因冲刷腐蚀造成的更大的危害。
多年来国内外都在积极研制一种大型的模拟工况环境下的实物管材的冲刷腐蚀设备，但是都因为压力、温度等一些参数介质没法满足实际要求而无法实现真正的实物试验。因此相比而言，室内高压釜是目前较为可信的且能够模拟一定流速条件的冲刷腐蚀试验设备，且目前较为常用。有的采取试样转动，有的是利用液体转动来模拟冲刷的结果，但都是一次性试验进行一个流速的模拟试验，由于油田不同井深、不同井段实际流速差异很大，所以研究工作需要模拟较多的流速条件，因而不同流速的模拟试验势必存在较大的工作量，给研究工作以及油田的耐冲刷腐蚀选材带来较重的工作量。因此，设计一种能够在相同条件下模拟多种流速条件的试验装置，减轻工作量，提高工作效率具有较为重要的实际意义。
实用新型内容
为了实现同釜模拟相同环境介质条件下、不同流速下管材的动态腐蚀状况，减轻工作量，提高工作效率，本实用新型提供了一种高压釜用多流速模拟试验装置。
所述技术方案如下：一种高压釜用多流速模拟试验装置，包括中心转轴、旋转圆盘和多个试样架轴，所述旋转圆盘置于高压釜内，并设置于高压釜的上部，所述中心转轴的一端伸入所述高压釜内并与所述旋转圆盘垂直固定连接，各所述试样架轴垂直设置于所述旋转圆盘上并与其同步旋转，试样设置于所述试样架轴上，所述的多个试样架轴至少分为两组，同一组的各所述试样架轴均布设置于具有相同旋转半径的所述旋转圆盘的圆周上。
进一步地，所述反应釜内还设有一固定圆盘，所述固定圆盘固定于所述高压釜的底部，所述固定圆盘上的设有用于支撑所述中心转轴端部的限位凹槽，及用来防止所述试样架轴端部位置晃动的多个环形凹槽导轨，同一组所述的各试样架轴的一端与所述旋转圆盘固定连接，其另一端与其对应同一旋转半径的所述环形凹槽导轨相适配。
优选地，所述环形凹槽导轨的径向截面及所述限位凹槽的截面均为凹形球面。
优选地，所述旋转圆盘上还固定有多个安装导轨，所述安装导轨沿着所述旋转圆盘的径向设置，相邻两所述安装导轨所形成的圆心角a相等，所述安装导轨上设有安装槽，所述试样架轴的一端通过挂接与所述安装槽绝缘固定连接。
优选，相邻两所述安装导轨所形成的圆心角a为120°。
进一步，所述的各试样架轴及中心转轴上设有多个试样安装件，试样通过所述试样安装件固定于所述中心转轴和各所述的试样架轴上。
优选地，所述的试样安装件为枝杈螺钉，试样套置于所述枝杈螺钉上并通过一螺母将试样固定于所述试样安装件上。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：
通过在旋转圆盘的不同半径上设置多个试样架轴，将试样通过试样安装架安装于试样架轴上，实现同一个半径上装载同流速的平行样，不同半径的试样架轴上满足不同流速的试验要求。
本实用新型所提供的试验装置操作简单，通过将试样架轴安装于旋转圆盘的不同半径处，即可实现不同流速的调节，其调节简便，能够实现同釜同介质条件下不同流速的模拟试验，减少了以往不同釜之间同条件模拟试验产生的人为误差，与和现有设备相比，减少了装釜的次数，大大提高了工作效率，降低了试验研究成本；同时也为室内研究动态条件下流速对材料的腐蚀性能的影响提供了简单、操作性强、具有实用价值的试验装置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的高压釜用多流速模拟试验装置剖面图。
图2是图1中的带有安装导轨的旋转圆盘结构图；
图3是图1中固定圆盘的结构图。
图中：
1-旋转圆盘；2-安装导轨；3-中心转轴；4-卡销；5-螺钉；
6-试样架轴；7-枝杈螺钉；8-固定圆盘；9-限位凹槽；10-安装凹槽；
11-环形凹槽导轨。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型所提供的试验装置主要包括：中心转轴3、旋转圆盘1和多个试样架轴6，旋转圆盘1置于高压釜内，并设置于高压釜的上部，中心转轴3的一端伸入高压釜内并与旋转圆盘1通过卡销4垂直固定连接，各试样架轴6垂直设置于旋转圆盘1上并与其同步旋转，试样设置于试样架轴6上，多个试样架轴6至少分为两组，同一组的各试样架轴6均布设置于具有相同旋转半径的旋转圆盘1的圆周上，不同组的试样架轴6其旋转半径也就不同，这样当中心转轴3旋转时，不同组的试样架轴6就获得不同的线速度，可以对试样在同介质条件下进行多流速的试验。其中旋转圆盘1采用聚四氟乙烯，也可采用其它非金属材质，试样架轴6和中心转轴3均采用镍基合金C-276材料制成。
为了保持试样架轴6及中心转轴3的旋转稳定性，控制中心转轴3及试样架轴6下端的大幅度摇摆，在反应釜内还设有一固定圆盘8，其结构如图3所示，固定圆盘8可以采用聚四氟乙烯材质或其它非金属材质制成，固定圆盘8固定于高压釜的底部，固定圆盘8上的设有用于支撑中心转轴3端部的限位凹槽9，及用来防止试样架轴6端部位置晃动的多个环形凹槽导轨11，同一组的各试样架轴6的一端与旋转圆盘1固定连接，其另一端与其对应同一旋转半径的环形凹槽导轨11相适配，这里的环形凹槽导轨11的径向截面及限位凹槽9的截面均采用凹形球面。
旋转圆盘上还固定有多个安装导轨，安装导轨沿着旋转圆盘的径向设置，相邻两安装导轨所形成的圆心角a相等，安装导轨上设有安装槽，试样架轴的一端通过挂接与所述安装槽绝缘固定连接。
图2中给出了带有三个安装导轨2的旋转圆盘1结构图，其中的安装导轨2两两所形成的圆心角为120°；试样架轴6与安装导轨2之间通过挂钩连接之前，需要将试样架轴6的连接接触部分外包优质聚四氟乙烯，防止金属件接触，然后用尼龙线缠绕固定位置，保证试样架轴6处在要求的旋转半径位置。
各试样架轴6及中心转轴3上设有多个试样安装件，试样通过所述试样安装件固定于中心转轴3和各所述的试样架轴6上。在图1中试样架轴6上，从上至下间距30mm分别固定有两个装载试样枝杈螺钉7，用于固定试样，试样尺寸为25mm×10mm×2mm，一端有￠6的孔。安装时保证试样间不得接触或小于0.1mm的缝隙，防止电偶腐蚀发生。图1中的中心转轴3上也均布有螺钉5，螺钉5同样是用来挂接固定试样之用。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压釜用多流速模拟试验装置，包括中心转轴、旋转圆盘和多个试样架轴，所述旋转圆盘置于高压釜内，并设置于高压釜的上部，所述中心转轴的一端伸入所述高压釜内并与所述旋转圆盘垂直固定连接，各所述试样架轴垂直设置于所述旋转圆盘上并与其同步旋转，试样设置于所述试样架轴上，其特征在于，
所述的多个试样架轴至少分为两组，同一组的各所述试样架轴均布设置于具有相同旋转半径的所述旋转圆盘的圆周上。
2.根据权利要求1所述的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
所述反应釜内还设有一固定圆盘，所述固定圆盘固定于所述高压釜的底部，所述固定圆盘上的设有用于支撑所述中心转轴端部的限位凹槽，及用来防止所述试样架轴端部位置晃动的多个环形凹槽导轨，同一组所述的各试样架轴的一端与所述旋转圆盘固定连接，其另一端与其对应同一旋转半径的所述环形凹槽导轨相适配。
3.根据权利要求2所述的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
所述环形凹槽导轨的径向截面及所述限位凹槽的截面均为凹形球面。
4.根据权利要求1-3任一所述的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
所述旋转圆盘上还固定有多个安装导轨，所述安装导轨沿着所述旋转圆盘的径向设置，相邻两所述安装导轨所形成的圆心角a相等，所述安装导轨上设有安装槽，所述试样架轴的一端通过挂接与所述安装槽绝缘固定连接。
5.根据权利要求4的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
相邻两所述安装导轨所形成的圆心角a为120°。
6.根据权利要求4所述的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
所述的各试样架轴及中心转轴上设有多个试样安装件，试样通过所述试样安装件固定于所述中心转轴和各所述的试样架轴上。
7.根据权利要求5所述的高压釜用多流速模拟试验装置，其特征在于，
所述的试样安装件为枝杈螺钉，试样套置于所述枝杈螺钉上并通过一螺母将试样固定于所述试样安装件上。
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