一种用于油气藏井下超高温的腐蚀实验装置
技术领域
本实用新型涉及腐蚀实验装置,具体是一种用于油气藏井下超高温的腐蚀实验装置。
背景技术
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器,通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。
传统的腐蚀实验装置包括压力控制系统、温度控制系统、磁耦合搅拌系统和一个反应釜。但是,在一个反应釜内进行实验,只能够单独获取非搅拌状态下或搅拌状态下,挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能。
另外,传统的腐蚀实验装置中,反应釜的釜体和釜盖常常采用螺纹连接,长时间操作、使用中会出现螺纹粘扣问题。
例如:中国专利文献公开了一种“汽液两相流动加速腐蚀试验装置”(专利号CN201020281105.6 公告日:20110615),一种汽液两相流动加速腐蚀试验的装置,其特征是包括测试釜体、油浴加热夹套、釜体盖、磁力旋转装置、高温参比电极、石墨辅助电极、工作电极、变频电机、恒电位仪、腐蚀测量计算机、设备控制箱、内衬套、气相发生器、电加热器和热电偶传感器。本实用新型采用电化学测量的方法,对汽液两相流动加速腐蚀的有关特性进行试验研究,包括,某种材料瞬态的腐蚀特性、腐蚀阻抗、腐蚀反应有关系数的测定、传质与腐蚀反应之间的关系、汽液两相流型与腐蚀速度之间的关系、以及腐蚀产物膜产生与破坏的机理和破坏的临界特性。采用磁力旋转装置实现高速旋转的同时,保证了优良的密封特性。但是发明人发现本专利文献中的测试釜体与釜体盖采用螺栓法兰结构联接,长时间操作、使用中会出现螺纹粘扣问题。
发明内容
本实用新型的目的在于:针对上述现有技术的不足,提供一种一方面,预热釜、测试釜能够单独使用,预热釜作为静态测试釜使用,获得在非搅拌状态下挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,测试釜用于获得在搅拌状态下的挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,另一方面,预热釜、测试釜能够配合使用,保证压力不变的情况下,缩短预热时间,同时获得在非搅拌状态下和搅拌状态下,挂片耐腐蚀的对比性能测试以及缓蚀剂的缓蚀对比性能测试的腐蚀实验装置。
本实用新型采用的技术方案是,一种用于油气藏井下超高温的腐蚀实验装置,包括压力控制系统、温度控制系统和磁耦合搅拌系统,所述腐蚀实验装置还包括预热釜和测试釜,所述压力控制系统、所述温度控制系统分别对应与相互并联在一起的所述预热釜、所述测试釜连通,所述测试釜上设置有所述磁耦合搅拌系统。
所述预热釜包括预热釜盖、预热釜体和带有压紧螺栓的第一卡箍,所述预热釜盖坐落并盖在所述预热釜体顶部的开口上,所述预热釜盖上表面的环形边缘处具有向下凹陷的环形台阶,所述预热釜盖下表面上开设有环形凸起;所述预热釜体上表面上开设有与所述环形凸起相互匹配的环形凹槽,该预热釜体的环形凹槽内放置有密封垫,所述预热釜体顶部的开口处具有向外弯折的环形口沿;所述第一卡箍的内侧面上开设有一段呈圆环形状的环形凹槽,该第一卡箍环形凹槽内的上侧面卡在所述预热釜盖环形台阶的上表面,该第一卡箍环形凹槽内的下侧面卡在所述预热釜体环形口沿的下表面上,该第一卡箍环形凹槽内的环形底面分别贴合在所述预热釜盖环形台阶、所述预热釜体环形口沿的外侧面上,所述压紧螺栓以螺纹连接的方式安装在所述第一卡箍上表面上设置的对应螺纹孔中,底部旋出所述第一卡箍上的螺纹孔,抵接到所述预热釜盖环形台阶的上表面上,使所述预热釜盖下表面上的环形凸起将密封垫被均匀挤压并贴合在所述预热釜体上表面的环形凹槽内。
进一步,所述预热釜体外周壁的内部缠绕有呈螺旋状的冷却通道,该冷却通道的入口穿出并位于所述预热釜体下端部的壁面,出口穿出并位于所述预热釜体上端部的壁面。
进一步,所述预热釜体的外周壁上套设有起隔热作用的隔热套,该隔热套顶部的开口处具有向外弯折的环形折边,该环形折边的上表面与所述第一卡箍的下表面贴合。
进一步,所述预热釜还包括有与所述预热釜体连通的、设置在预热釜盖上的挂片接头和设置在预热釜体底面上的放空接头。
所述测试釜包括测试釜盖、测试釜体和带有压紧螺栓的第二卡箍,所述测试釜盖坐落并盖在所述测试釜体顶部的开口上,所述测试釜盖上表面的环形边缘处具有向下凹陷的环形台阶,所述测试釜盖下表面上开设有环形凸起;所述测试釜体上表面上开设有与所述环形凸起相互匹配的环形凹槽,该测试釜体的环形凹槽内放置有密封垫,所述测试釜体顶部的开口处具有向外弯折的环形口沿;所述第二卡箍的内侧面上开设有一段呈圆环形状的环形凹槽,该第二卡箍环形凹槽内的上侧面卡在所述测试釜盖环形台阶的上表面上,该第二卡箍环形凹槽内的下侧面卡在所述测试釜体环形口沿的下表面上,该第二卡箍环形凹槽内的环形底面分别贴合在所述测试釜盖环形台阶、所述测试釜体环形口沿的外侧面上,所述压紧螺栓以螺纹连接的方式安装在所述第二卡箍上表面上设置的螺纹孔中,底部旋出所述第二卡箍上的螺纹孔,抵接到所述测试釜盖环形台阶的上表面上,使所述测试釜盖下表面上的环形凸起将密封垫被均匀挤压并贴合在所述测试釜体上表面的环形凹槽内。
进一步,所述测试釜体外周壁的内部缠绕有呈螺旋状的冷却通道,该冷却通道的入口穿出并位于所述测试釜体下端部的壁面,出口穿出并位于所述测试釜体上端部的壁面。
进一步,所述测试釜体的外周壁上套设有起隔热作用的隔热套,该隔热套顶部的开口处具有向外弯折的环形折边,该环形折边的上表面与所述第二卡箍的下表面贴合。
进一步,所述测试釜还包括有与所述测试釜体连通的、设置在测试釜盖上的挂片接头和设置在测试釜体底面上的放空接头。
本实用新型的有益效果是:
1.本实用新型一方面,预热釜、测试釜能够单独使用,预热釜作为静态测试釜使用,获得在非搅拌状态下挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,测试釜用于获得在搅拌状态下的挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,另一方面,预热釜、测试釜能够配合使用,保证压力不变的情况下,缩短预热时间,同时获得在非搅拌状态下和搅拌状态下,挂片耐腐蚀的对比性能测试以及缓蚀剂的缓蚀对比性能测试。
2.本实用新型中,预热釜采用第一卡箍以及对应的压紧螺栓将预热釜盖与预热釜体连接在一起,测试釜采用第二卡箍以及对应的压紧螺栓将测试釜盖与测试釜体连接在一起,实现釜体(预热釜体、测试釜体)和釜盖(预热釜盖、测试釜盖)的快速固定和拆卸。替换了以前的釜体和釜盖采用螺纹连接的方式连接。避免了釜体和釜盖因以螺纹连接的方式,长时间操作、使用中出现螺纹粘扣问题。
3.本实用新型中,在预热釜、测试釜上均设置有冷却通道,与外部的、现有的冷却系统等连通,实现快速降温,以便于控制反应时间。
4.本实用新型中,在预热釜、测试釜上均套设有隔热套,防止人员烫伤。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是图1中预热釜的结构示意图。
图4是图3中第一卡箍的结构示意图。
图5是图1中测试釜的结构示意图。
图6是图5中第二卡箍的结构示意图。
图中代号含义:1—压力控制系统;101—真空泵;102—缓冲罐;103—真空表;104—放空阀;105—放水阀;106—气体增压泵;107—空气压缩机;108—高压储气罐;109—氧气储气罐;110—二氧化碳储气罐;111—减压器;112—预增气罐;113、603—压力传感器;2—温度控制系统;201—温度传感器;202—电加热器;203—温控仪;3—磁耦合搅拌系统;4—预热釜;41—预热釜盖;411—环形台阶;412—环形凸起;413—挂片接头;414—加压接头;42—预热釜体;421、431—环形凹槽;422—石墨密封垫;423—环形口沿;424—放空接头;425—测温接头;43—第一卡箍;432—上侧面;433—下侧面;434—环形底面;435—压紧螺栓;436—冷却通道;437—冷却通道入口;438—冷却通道出口;439—隔热套;5—测试釜;51—测试釜盖;511—环形台阶;512—环形凸起;513—挂片接头;514—加压接头;52—测试釜体;521、531—环形凹槽;522—石墨密封垫;523—环形口沿;524—放空接头;525—测温接头;53—第二卡箍;532—上侧面;533—下侧面;534—环形底面;535—压紧螺栓;536—冷却通道;537—冷却通道入口;538—冷却通道出口;539—隔热套;6—废液收集器,601—安全阀;602—爆破片安全装置;604—取样器。
具体实施方式
实施例1
参见图1至图6所示:一种用于油气藏井下超高温的腐蚀实验装置,包括压力控制系统1、温度控制系统2和磁耦合搅拌系统3,所述腐蚀实验装置还包括预热釜4和测试釜5,所述压力控制系统1、所述温度控制系统2分别对应与相互并联在一起的所述预热釜4、所述测试釜5连通,所述测试釜5上设置有所述磁耦合搅拌系统3。本实用新型一方面,预热釜4、测试釜5能够单独使用,预热釜4作为静态测试釜5使用,获得在非搅拌状态下挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,测试釜5用于获得在搅拌状态下的挂片耐腐蚀性能以及缓蚀剂的缓蚀性能,另一方面,预热釜4、测试釜5能够配合使用,保证压力不变的情况下,缩短预热时间,同时获得在非搅拌状态下和搅拌状态下,挂片耐腐蚀的对比性能测试以及缓蚀剂的缓蚀对比性能测试。
参见图2所示:所述压力控制系统1包括除氧系统和增压系统,
所述除氧系统包括真空泵101、缓冲罐102、真空表103、放空阀104和放水阀105,所述真空泵101与所述缓冲罐102的顶部连通,所述缓冲罐102的顶部分别与相互并联在一起的所述预热釜4、所述测试釜5连通,所述缓冲罐102的顶部还分别与所述真空表103、放空阀104连通,底部与放水阀105连通。其中,所述缓冲罐102分别与预热釜4、测试釜5之间设置有起通断作用的控制阀。设置缓冲罐102,能够避免真空泵101分别与预热釜4、测试釜5直接相连,气体直接进入真空泵101,会影响真空泵101的使用寿命。
所述增压系统包括气体增压泵106、空气压缩机107、高压储气罐108和减压器111,所述气体增压泵106的进气口与所述空气压缩机107的出气口连通,所述气体增压泵106的出气口与所述高压储气罐108的进气口连通,所述高压储气罐108的出气口与所述减压器111的进气口连通,所述减压器111的出气口分别与所述预热釜4、所述测试釜5连通;其中,所述高压储气罐108与减压器111之间的管道上设置有压力传感器113;所述高压储气罐108包括氧气储气罐109和二氧化碳储气罐110,所述氧气储气罐109和二氧化碳储气罐110并列设置,所述气体增压泵106的出气口分别与所述氧气储气罐109和二氧化碳储气罐110的进气口连通,所述氧气储气罐109和二氧化碳储气罐110的进气口分别与所述减压器111的进气口连通。上述气体增压泵106还连通有预增气罐112。上述气体增压泵106分别与上述氧气储气罐109、上述二氧化碳储气罐110之间设置起通断作用的控制阀。其中,所述氧气储气罐109、所述二氧化碳储气罐110分别与所述减压器111之间设置有起通断作用的控制阀、以及压力传感器113;所述减压器111分别与预热釜4、测试釜5之间设置有起通断作用的控制阀。
所述温度控制系统2包括两个温度传感器201、两个电加热器202和温控仪203,所述温控仪203分别与这两个温度传感器201和这两个电加热器202相连,这两个温度传感器201分别对应设置在所述预热釜4、所述测试釜5的底部,这两个电加热器202分别对应置于所述预热釜4、所述测试釜5内。
另外,上述压力控制系统1、所述温度控制系统2也可以采用现有成熟的压力控制系统和温度控制系统替代,上述磁耦合搅拌系统3可以采用现有成熟的磁耦合搅拌器替代,并能够保证密封要求。
上述预热釜4、测试釜5的底部能够连通废液收集器6,方便收集预热釜4、测试釜5内的废液。所述预热釜4、测试釜5的底部分别与废液收集器6相连的管路上设有压力传感器603、安全阀601、爆破片安全装置602,并且,所述安全阀601与爆破片安全装置602并联设置,通过安全阀601和爆破片安全装置602起到双重保证高压液体排出时的安全。优选的,所述放空接头与废液收集器6相连的管路上还设有取样器604。并且参见图2所示:根据实际情况在管路上对应设置多个起通断作用的控制阀。
参见图3、图4所示:所述预热釜4包括预热釜盖41、预热釜体42和带有压紧螺栓435的第一卡箍43,第一卡箍43至少两个,均匀布置,压紧螺栓435为多个,均匀分布,旋拧压紧螺栓435后,能够保证产生均匀的下压力。所述预热釜盖41坐落并盖在所述预热釜体42顶部的开口上,所述预热釜盖41上表面的环形边缘处具有向下凹陷的环形台阶411,所述预热釜盖41下表面上开设有环形凸起412,所述预热釜体42上表面上开设有与所述环形凸起412相互匹配的环形凹槽421,该预热釜体42的环形凹槽421内放置有石墨密封垫422,所述预热釜体42顶部的开口处具有向外弯折的环形口沿423,所述第一卡箍43的内侧面上开设有一段呈圆环形状的环形凹槽,该第一卡箍43环形凹槽431内的上侧面432卡在所述预热釜盖41环形台阶411的上表面,该第一卡箍43环形凹槽431内的下侧面433卡在所述预热釜体42环形口沿423的下表面上,该第一卡箍43环形凹槽431内的环形底面434分别贴合在所述预热釜盖41环形台阶411、所述预热釜体42环形口沿423的外侧面上,所述压紧螺栓435以螺纹连接的方式安装在所述第一卡箍43上表面上设置的对应螺纹孔中,底部旋出所述第一卡箍43上的螺纹孔,抵接到所述预热釜盖41环形台阶411的上表面上,使所述预热釜盖41下表面上的环形凸起412将密封垫422(该密封垫422优选为石墨密封垫,能够在保证密封的同时保证密封垫本身具有很高的耐腐蚀性能)被均匀挤压并贴合在所述预热釜体42上表面的环形凹槽421内。预热釜4采用第一卡箍43以及对应的压紧螺栓435将预热釜盖41与预热釜体42连接在一起,实现预热釜体42和预热釜盖41的快速固定和拆卸。替换了以前的釜体和釜盖采用螺纹连接的方式连接。避免了釜体和釜盖因以螺纹连接的方式,长时间操作、使用中出现螺纹粘扣问题。
所述预热釜体42外周壁的内部缠绕有呈螺旋状的冷却通道436,该冷却通道入口437穿出并位于所述预热釜体42下端部的壁面,冷却通道出口438穿出并位于所述预热釜体42上端部的壁面。该冷却通道的入口和出口(437、438)分布对应与外部的、现有成熟的冷却系统连通,实现快速降温,以便于控制反应时间。
所述预热釜体42的外周壁上套设有起隔热作用的隔热套439,该隔热套439顶部的开口处具有向外弯折的环形折边,该环形折边的上表面与所述第一卡箍43的下表面贴合。防止人员烫伤。
所述预热釜4还包括有与所述预热釜体42连通的、设置在预热釜盖41上的挂片接头413、加压接头414,和设置在预热釜体42底面上的放空接头424、测温接头425。该挂片接头用于装入挂装有进行腐蚀试验的待测试物。加压接头用于与上述压力控制系统1连通。放空接头用于与废液收集器6连通。测温接头425用于连接温度传感器201。
参见图5、图6所示:所述测试釜5包括测试釜盖51、测试釜体52和带有压紧螺栓535的第二卡箍53,第二卡箍53至少两个,均匀布置,压紧螺栓535为多个,均匀分布,旋拧压紧螺栓535后,能够保证产生均匀的下压力。所述测试釜盖51坐落并盖在所述测试釜体52顶部的开口上,所述测试釜盖51上表面的环形边缘处具有向下凹陷的环形台阶511,所述测试釜盖51下表面上开设有环形凸起512,所述测试釜体52上表面上开设有与所述环形凸起512相互匹配的环形凹槽521,该测试釜体52的环形凹槽521内放置有密封垫522(该密封垫422优选为石墨密封垫,能够在保证密封的同时保证密封垫本身具有很高的耐腐蚀性能),所述测试釜体52顶部的开口处具有向外弯折的环形口沿523,所述第二卡箍53的内侧面上开设有一段呈圆环形状的环形凹槽531,该第二卡箍53环形凹槽531内的上侧面532卡在所述测试釜盖51环形台阶511的上表面上,该第二卡箍53环形凹槽531内的下侧面533卡在所述测试釜体52环形口沿523的下表面上,该第二卡箍53环形凹槽531内的环形底面534分别贴合在所述测试釜盖51环形台阶511、所述测试釜体52环形口沿523的外侧面上,所述压紧螺栓535以螺纹连接的方式安装在所述第二卡箍53上表面上设置的螺纹孔中,底部旋出所述第二卡箍53上的螺纹孔,抵接到所述测试釜盖51环形台阶511的上表面上,使所述测试釜盖51下表面上的环形凸起512将石墨密封垫522被均匀挤压并贴合在所述测试釜体52上表面的环形凹槽521内。测试釜5采用第二卡箍53以及对应的压紧螺栓535将测试釜盖51与测试釜体52连接在一起,实现测试釜体52和测试釜盖51的快速固定和拆卸。替换了以前的釜体和釜盖采用螺纹连接的方式连接。避免了釜体和釜盖因以螺纹连接的方式,长时间操作、使用中出现螺纹粘扣问题。
所述测试釜体52外周壁的内部缠绕有呈螺旋状的冷却通道536,该冷却通道入口537穿出并位于所述测试釜体52下端部的壁面,冷却通道出口538穿出并位于所述测试釜体52上端部的壁面。该冷却通道的入口和出口(537、538)分布对应与外部的、现有成熟的冷却系统连通,实现快速降温,以便于控制反应时间。
所述测试釜体52的外周壁上套设有起隔热作用的隔热套539,该隔热套539顶部的开口处具有向外弯折的环形折边,该环形折边的上表面与所述第二卡箍53的下表面贴合。防止人员烫伤。
所述测试釜5还包括有与所述测试釜体52连通的、设置在测试釜盖51上的挂片接头513、加压接头514和设置在测试釜体52底面上的放空接头524、测温接头525。该挂片接头用于装入挂装有进行腐蚀试验的待测试物。加压接头用于与上述压力控制系统1连通。放空接头用于与废液收集器6连通。测温接头425用于连接温度传感器201。
上述预热釜4和测试釜5均由哈氏合金材料制成,具有很好的耐腐蚀、耐高温以及耐高压的优点。
实施例2
本实施例2的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述预热釜的第一卡箍、所述测试釜的第二卡箍均为一个。所述第一卡箍环形凹槽的上侧面卡在所述预热釜盖环形台阶的上表面,并且该第一卡箍环形凹槽的上侧面覆盖二分之一以上的所述预热釜盖环形台阶的上表面,以保证设置在该第一卡箍环形凹槽的上侧面的压紧螺栓能够均匀分布在预热釜盖上,均匀施力;所述第二卡箍环形凹槽的上侧面卡在所述测试釜盖环形台阶的上表面,并且该第二卡箍环形凹槽的上侧面覆盖二分之一以上的所述测试釜盖环形台阶的上表面,以保证设置在该第二卡箍环形凹槽的上侧面的压紧螺栓能够均匀分布在测试釜盖上,均匀施力。
以上各实施例的技术方案仅用以说明本实用新型,而非对其限制。尽管参照前述各实施例的技术方案对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。