CN211602854U - 一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，包括：管材腐蚀实验单元、缓蚀剂评价单元等。管材腐蚀实验单元分为上支气相试验管路和下支液相实验管路，管路上安装失重挂片和电阻探针实时监测腐蚀数据，用于多腐蚀因素影响下的管材性能评价。缓蚀剂评价单元入口设置发球筒，用于发送缓蚀剂涂膜器，发球筒后依次设置上坡管段、腐蚀测试短节、直管段、下坡管段后接入收球筒。上坡管段、直管段、下坡管段分别安装一个曲面型电阻探针，用于现场评价缓蚀剂涂膜效果。从而实现现场评价腐蚀控制技术(内涂工艺、缓蚀剂、管材)的适应性以及缓蚀剂在管道上下坡情况下的涂膜均匀度。
Description
技术领域
本实用新型涉及集气站场管道内防腐技术领域，具体涉及一种高含硫、含酸气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置。
背景技术
对于高含H2S/CO2气田的集输系统，单独使用抗硫碳钢无法保证腐蚀在可控范围内，对此通常采用的管道内腐蚀的应对措施有：内防腐涂层和添加缓蚀剂。内防腐涂层是在管内壁和管流之间提供一个物理隔离，使得腐蚀性物质不与金属接触，从而减缓管道内腐蚀，其代表材料有环氧粉末、聚氨醋等。缓蚀剂减缓管道腐蚀机理在于：缓蚀剂通过其分子上极性基团的物理、化学吸附作用，被吸附在金属表面形成保护膜，使腐蚀速度减小。它少量加入环境介质中就能显著降低金属腐蚀速率。与其他防腐措施相比，具有使用方便、经济有效的特点，广泛应用于管道防腐中。集气站内采用连续加注，站间输气管道采用缓蚀剂批处理涂膜的方式进行防腐。
气田因高含硫化氢、二氧化碳其内腐蚀环境恶劣，在H2S-CO2-Cl-并存体系中，不同开发区块、开发阶段、开发层系、生产方式导致腐蚀形态特征各异。随着气田的开发，气田产出水不断上升，流程中单质硫沉积凸显，腐蚀问题日渐严重，在管道投用前期为加强防腐蚀，缓蚀剂加注量往往偏高，随着系统中水气比的升高，加注过量的药剂直接导致生产成本与后期残液处理成本增加。因此有必要评价气田集输系统运行过程中，在多相流动态环境下的各种腐蚀控制技术(内涂工艺、缓蚀剂、抗硫管材)的适应性及经济性。但目前缺乏直接现场的评价手段。
目前已有的管道材质腐蚀试验和缓蚀剂评价实验大多为室内模拟实验，无法满足气田现场多腐蚀因素影响下的管材性能评价及缓蚀剂性能评价。此外缓蚀剂批处理效果主要与涂膜周期有关，并且缓蚀剂性能会随腐蚀环境变化而变化，室内模拟实验无法准确有效评价缓蚀剂运行情况及涂膜效果，无法及时试验进行缓蚀剂方案的优化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对气田集气站场缓蚀剂运行情况及涂膜效果不能实现定期评价，无法根据现场腐蚀情况，及时调整缓蚀剂运行方案问题。提供一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置。
本实用新型的技术方案是：
一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，包括管材腐蚀实验单元，缓蚀剂评价单元、排污管路和放空管路。装置入口手动流量调节阀、温度变送器、压力变送器。管材腐蚀试验单元由上支气相实验管路、下支液相实验管路及两条管路上的失重挂片和电阻探针组成，下支液相实验管路设置井场水加注口，储液罐内的井场水通过计量泵加压注入下支液相实验管路。所述缓蚀剂评价单元依次连接有发球筒、缓蚀剂加注口、上坡管段、腐蚀测试短节、直管段、下坡管段、收球筒；上坡管段、下坡管段和直管段分别安装有曲面型电阻探针。所述管材腐蚀实验单元采用镍基合金耐蚀材料，缓蚀剂评价单元采用抗硫碳钢管材。所述腐蚀测试短节入口与上坡管段通过法兰连接，腐蚀测试短节出口与直管段通过法兰连接，腐蚀测试短节采用管长不超过1m的抗硫碳钢管材。上坡电阻探针、直管电阻探针、下坡电阻探针为同种类型探针，该种探针测试底表面与管壁曲面无缝贴合，探针测试面曲率与管壁面相同；上坡电阻探针与上坡管段垂直安装，安装于管道顶部，下坡电阻探针与下坡管段垂直安装，安装于管道底部。所述储液罐内装有电加热管和热电偶，根据温度变送器测试的温度，保持罐内介质与管道输送介质相同温度。
本实用新型的有益效果是：
(1)可在气田站场进行原位测试，无需将管材转移至室内模拟现场腐蚀环境进行实验，可直接使用现场的腐蚀介质进行试验，根据腐蚀环境变化和内腐蚀情况，及时评价缓蚀剂的防腐性能。
(2)可通过发球筒发送缓蚀剂涂膜器对上坡管段、直管段、下坡管段涂膜，并结合电阻探针监测数据，准确有效评价缓蚀剂涂膜效果及在管道上下坡情况下的涂膜均匀度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
1-管材腐蚀实验单元；2-缓蚀剂评价单元；3-排污管路；4-放空管路；5-手动流量调节阀；6-温度变送器；7-压力变送器；8-上支气相实验管路；9-下支液相实验管路；10-气相失重挂片；11-气相电阻探针；12-井场水加注口；13-液相失重挂片； 14-液相电阻探针；15-截止阀；16-气平衡阀A；17-发球筒；18-通球阀A；19-缓蚀剂加注口；20-上坡管段；21-腐蚀测试短节；22-直管段；23-下坡管段；24-上坡电阻探针；25-直管电阻探针；26-下坡电阻探针；27-通球阀B；28-收球筒；29- 气平衡阀B；30-出口截止阀；31-污水收集罐；32-井场水截止阀；33-井场水计量泵；34-储液罐；35-缓蚀剂截止阀；36-缓蚀剂计量泵；37-缓蚀剂储罐。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，包括管材腐蚀实验单元1、缓蚀剂评价单元2、排污管路3和放空管路4；
其中：
管材腐蚀实验单元1分为上支气相实验管路8和下支液相实验管路9，上支气相实验管路设有气相失重挂片10和气相电阻探针11检测气相环境下腐蚀数据，下支液相实验管路9设有井场水加注口12，通过管线与储液罐34连接，通过井场水计量泵33加压向下支液相实验管路9注井场水，储液罐34内装有电加热管和热电偶，根据设定的温度保持罐内介质与管道输送介质相同温度，同时下支液相实验管路9上设有液相失重挂片13和液相电阻探针14，监测在不同矿化度井场水环境下的腐蚀数据；
利用手动流量调节阀5调节气井管道旁通来气，利用温度变送器6和压力变送器7实时记录管道内温度和变化，以及采集气井来气组分，液气比及井场水矿化度，离子浓度，结合实时采集与工作站连接的气相失重挂片10、液相失重挂片 13和气相电阻探针13、液相电阻探针14监测数据，即可获得管材在各腐蚀因素影响下的的腐蚀速率。
缓蚀剂评价单元2与管材腐蚀实验单元1通过法兰连接，缓蚀剂评价单元入口设置发球筒17，从缓蚀剂注入口19加注缓蚀剂，缓蚀剂储罐37出口设置缓蚀剂计量泵36，缓蚀剂储罐37的缓蚀剂通过增压注入涂膜清管器，涂膜清管器在天然气的推动下依次对上坡管段20、腐蚀测试短节21、直管段22、下坡管段 23进行缓蚀剂涂膜，最后进入收球筒28；
腐蚀测试短节21入口与上坡管段20通过法兰连接，腐蚀测试短节21出口与直管段22通过法兰连接，腐蚀测试短节21采用管长不超过1m的抗硫碳钢管材，评价管材内涂层的适应性，可拆取腐蚀测试短节，观察内涂脱落情况，同时采用盲板盲段腐蚀测试短节21上游及腐蚀测试短节21下游；
参照图1所示，上坡管段20顶部设有上坡电阻探针24，既保证涂膜器顺利通过，又使缓蚀剂涂覆在探针测试面，用于监测缓蚀剂在管段顶部的腐蚀数据，进而评价缓蚀剂在上坡管道顶部的缓蚀效果，直管段22设有直管电阻探针25，评价缓蚀剂在直管段的涂膜效果，下坡管段23设有下坡电阻探针26，评价缓蚀剂在下坡管段底部的缓蚀效果，进而缓蚀剂在管道上下坡情况下的涂膜均匀度。
Claims (5)
1.一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，其特征在于，包括管材腐蚀实验单元(1)，缓蚀剂评价单元(2)，及排污管路(3)，放空管路(4)；
所述管材腐蚀实验单元(1)由上支气相实验管路(8)、下支液相实验管路(9)组成，入口设置1个手动流量调节阀(5)、1支温度变送器(6)、1支压力变送器(7)，上支气相实验管路上设置气相失重挂片(10)、气相电阻探针(11)；下支液相实验管路(9)上的井场水加注口(12)分别连接有井场水截止阀(32)、井场水计量泵(33)、储液罐(34)；其中管路上设置液相失重挂片(13)、液相电阻探针(14)；
所述缓蚀剂评价单元(2)由发球筒(17)、上坡管段(20)、腐蚀测试短节(21)、直管段(22)、下坡管段(23)、收球筒(28)组成；通过缓蚀剂加注口(19)加注缓蚀剂，缓蚀剂加注口(19)分别连接有缓蚀剂截止阀(35)、缓蚀剂计量泵(36)、缓蚀剂储罐(37)；其中上坡管段(20)设置上坡电阻探针(24)，直管段(22)设置直管电阻探针(25)，下坡管段(23)设置下坡电阻探针(26)。
2.根据权利要求1所述的一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，其特征在于，所述管材腐蚀实验单元(1)采用镍基合金耐蚀材料，缓蚀剂评价单元(2)采用抗硫碳钢管材。
3.根据权利要求1所述的一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，其特征在于，所述腐蚀测试短节(21)入口与上坡管段(20)通过法兰连接，腐蚀测试短节(21)出口与直管段(22)通过法兰连接，腐蚀测试短节(21)采用管长不超过1m的抗硫碳钢管材。
4.根据权利要求1所述的一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，其特征在于，所述上坡电阻探针(24)、直管电阻探针(25)、下坡电阻探针(26)为同种类型探针，该种探针测试底表面与管壁曲面无缝贴合，探针测试面曲率与管壁面相同；上坡电阻探针(24)与上坡管段(20)垂直安装，安装于管道顶部，下坡电阻探针(26)与下坡管段(23)垂直安装，安装于管道底部。
5.根据权利要求1所述的一种气田站场内腐蚀实验及缓蚀剂评价装置，其特征在于，所述储液罐(34)内装有电加热管和热电偶，根据温度变送器(6)测试的温度，保持罐内介质与管道输送介质相同温度。
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