CN204631012U - 一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，涉及石油开发行业及其他行业的管流腐蚀、气液交界水线腐蚀和潮湿环境气相腐蚀等三种腐蚀形态的过程模拟和防腐工艺评价领域，包括呈倒T形的功能罐，功能罐的上部为集气腔、下部为集液腔；在功能罐上连接至少一根供气管，在功能罐的集气腔内连接第一挂片、气相测温探头；在功能罐的集气腔与集液腔交界处连接第二挂片；在功能罐的集液腔连接变流速挂片夹持机构、加热元件和液相测温探头，变流速挂片夹持机构上连接第三挂片；在功能罐的下端还连接循环泵，循环泵的输出端与变流速挂片夹持机构连接。本实用新型可以独立或同时进行管流腐蚀、气液交界水线腐蚀和潮湿环境气相腐蚀等腐蚀形态过程模拟。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开发行业及其他行业的管流腐蚀、气液交界水线腐蚀和潮湿环境气相腐蚀等三种腐蚀形态的过程模拟和防腐工艺评价领域。
背景技术
腐蚀广泛存在于油田生产系统中，由于腐蚀导致的注水系统、集输管线和井下管柱破裂、穿孔，油管断脱等一系列生产问题，引发停产和频繁作业，给油田带来了巨大的经济损失和安全隐患，腐蚀问题也受到越来越大的重视。近几十年来，国内各个油田和众多科研院所针对腐蚀问题投入了大量的基础研究和技术攻关，在腐蚀机理和腐蚀防护研究方面取得了许多成果，开发了许多防腐新工艺、新技术和新材料。然而，很多新工艺、新技术和新材料在油田的实际应用中却常常没有取得预期的防腐效果。究其原因，很大程度上是由于应用之前没有经过严格的适应性评价试验或者是由于评价试验的条件与油田现场实际差异太大所致。
目前油田系统腐蚀过程评价常用的方法包括室内静态挂片试验、旋转挂片试验、高温高压动态反应釜试验和电化学实验等，这些评价试验方法都只能片面模拟上述油田腐蚀影响因素中的一种或几种，试验往往由于暴氧、缺少腐蚀性气体或是流态差异等因素，造成了评价试验结果与现场腐蚀实际的不一致，从而影响了腐蚀防护措施实施的成功率。除上述方法中的装置外，已开发了一套腐蚀室内动态模拟试验装置，能够较好的实现油田污水管道腐蚀过程模拟，但该装置主要通过多台动力泵和多套循环管路实现多流速的腐蚀模拟，系统构成庞杂。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，可以独立或同时进行管流腐蚀、气液交界水线腐蚀和潮湿环境气相腐蚀等腐蚀形态过程模拟。
本实用新型的目的是这样实现的：一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，包括呈倒T形的功能罐，功能罐的上端直径小、下端直径大，功能罐的上部为集气腔、下部为集液腔；在所述功能罐上连接至少一根供气管，在功能罐的集气腔内连接第一挂片、气相测温探头；在所述功能罐的集气腔与集液腔交界处连接第二挂片；在所述功能罐的集液腔连接变流速挂片夹持机构、加热元件和液相测温探头，变流速挂片夹持机构上连接第三挂片；在所述功能罐的下端还连接循环泵，循环泵的输出端与变流速挂片夹持机构连接。
首先将试样挂片（第三挂片）装入挂片夹持器上，功能罐内装入试验工作液，第三挂片淹没于集液腔液面下，上部环空不同部位挂入第一挂片、气液交界处不同部位挂入第二挂片，开展三组平行试验，根据需要设定加热温度，加热20min后，启动循环泵，形成功能罐内工作液在罐内的循环，由于流动介质密度差，罐体下部是液相工作液，形成管道内液相腐蚀环境，从而可以进行试样液相工作液浸泡的3种不同流速下的腐蚀试验；功能罐体上部为集气腔，根据实际环空气相，接入相应供气瓶，以一定压力供气于集气腔，形成试验所需的环空气相环境，从而进行试样的环空气相腐蚀试验；形成的气液交界环境，可以进行试样气液交界水线腐蚀试验；由此可以同时模拟三种不同腐蚀环境下的腐蚀试验和不同管流流速下的管道腐蚀试验，解决以前腐蚀试验过程中，腐蚀环境单一、装置结构复杂的问题，同时也节省了大量的试验工作量和时间。
作为本实用新型的改进，所述变流速挂片夹持机构包括分流头，分流头上设置一个输入端和至少两个输出端，分流头的输入端与循环泵的输出端相连，分流头的各输出端均连接挂片夹持器，挂片夹持器的另一端均连接流速控制端帽，流速控制端帽上连接开孔丝堵，所述第三挂片连接在挂片夹持器上。流速控制端帽上配有不同开孔孔径的丝堵，从而实现不同流速控制。
作为本实用新型的进一步改进，在所述循环泵与变流速挂片夹持机构之间还连接脉冲阻尼器，可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率等作用。
作为本实用新型的进一步改进，在所述功能罐的上端还连接安全阀，给试验提供了安全保障。
作为本实用新型的进一步改进，所述功能罐上连接至少一个预留功能拓展接口，可外接其它测试元件。
本实用新型具有以下特点：
①该装置可以独立或同时进行管流腐蚀、气液交界水线腐蚀和潮湿环境气相腐蚀等三种最为普遍的腐蚀形态过程模拟。
②该装置可以实现1～3个流速下的多流速管流腐蚀模拟，且管路系统结构紧凑、简单。
③该装置采用T型罐设计，使介质存储和腐蚀过程模拟场所合二为一。
④该装置可外接其他测试元件。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为变流速挂片夹持机构的结构示意图。
图3为片状挂片的结构示意图。
图4为环状挂片的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，包括呈倒T形的功能罐3，功能罐3的上端直径小、下端直径大，功能罐3的上部为集气腔3-1、下部为集液腔3-2。在功能罐3的上端还连接安全阀2，在功能罐3上连接两个预留功能拓展接口4和两根供气管6，每根供气管6上均连接气阀5。
在功能罐3的集气腔3-1内连接第一挂片14、气相测温探头1。在功能罐3的集气腔3-1与集液腔3-2交界处连接第二挂片13。在功能罐3的集液腔3-2连接变流速挂片夹持机构12、加热元件11和液相测温探头7，变流速挂片夹持机构12上连接第三挂片15，加热元件11连接温度控制系统10，液相测温探头7的信号输出端与温度控制系统10连接。在功能罐3的下端还连接循环泵9，循环泵9的输出端与变流速挂片夹持机构12连接，在循环泵9与变流速挂片夹持机构12之间还连接脉冲阻尼器8。
如图2所示，变流速挂片夹持机构12包括分流头12-1，分流头12-1上设置一个输入端和三个输出端，分流头12-1的输入端通过活节12-2与循环泵9的输出端相连，分流头12-1的三个输出端均连接挂片夹持器12-3，挂片夹持器12-3的另一端均连接流速控制端帽12-4，流速控制端帽12-4上连接开孔丝堵12-5，第三挂片15连接在挂片夹持器12-3上，第三挂片15可采用片状挂片如图3所示，也可以采用环状挂片，如图4所示。
Claims (5)
1.一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，其特征在于：包括呈倒T形的功能罐，功能罐的上端直径小、下端直径大，功能罐的上部为集气腔、下部为集液腔；在所述功能罐上连接至少一根供气管，在功能罐的集气腔内连接第一挂片、气相测温探头；在所述功能罐的集气腔与集液腔交界处连接第二挂片；在所述功能罐的集液腔连接变流速挂片夹持机构、加热元件和液相测温探头，变流速挂片夹持机构上连接第三挂片；在所述功能罐的下端还连接循环泵，循环泵的输出端与变流速挂片夹持机构连接。
2.根据权利要求1所述的油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，其特征在于：所述变流速挂片夹持机构包括分流头，分流头上设置一个输入端和至少两个输出端，分流头的输入端与循环泵的输出端相连，分流头的各输出端均连接挂片夹持器，挂片夹持器的另一端均连接流速控制端帽，流速控制端帽上连接开孔丝堵，所述第三挂片连接在挂片夹持器上。
3.根据权利要求1所述的油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，其特征在于：在所述循环泵与变流速挂片夹持机构之间还连接脉冲阻尼器。
4.根据权利要求1所述的油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，其特征在于：在所述功能罐的上端还连接安全阀。
5.根据权利要求1所述的油田多功能腐蚀模拟室内试验装置，其特征在于：所述功能罐上连接至少一个预留功能拓展接口。
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