CN214703245U - 一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，包括第一介质输入管路，第一实验管段的进口端与第一介质输入管路相连通，第一介质输入管路上依次安装有调压器和换热装置，缓蚀剂存储罐通过加药管路与第一介质输入管路相连通，第一实验管段的出口端通过第二介质输入管路与气液分离器的进口端相连通，气液分离器的液体出口端通过第一循环管路与第一介质输入管路相连通，气液分离器的气体出口端通过第三介质输入管路与第二实验管段的进口端相连通，第二实验管段的出口端分别与介质输出管路和第二循环管路相连通，第二循环管路另一端与第一介质输入管路相连通，第二实验管段的出口端处的管路上安装有多相流量计。

Description

一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置

技术领域

本实用新型涉及管道内腐蚀测试设备技术领域，具体涉及一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置。

背景技术

近年来，随着石油天然气工业的不断发展，天然气管道的腐蚀问题日益引起人们的关注，特别是随着国内外各大油气田的开发，如何准确地模拟天然气管道内部腐蚀工况以便科学的对管道材质及缓蚀剂进行选择，成为工程实践和研究的重点和难点之一。

目前已有多种测试装置用于腐蚀环境模拟和缓蚀剂评价，其大多是用于输送阶段天然管路腐蚀情况的测试，且其模拟工况类型单一、简单，难以模拟油田井口处较为复杂的工况。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其可实时模拟天然气管道内流动介质的流态、流速、压力、温度等条件，可用于评估天然气管道长期运行于相应工况下的腐蚀情况，并可对天然气管道进行两种工况下的模拟测试，模拟测试更加全面，可操作性强，整个测试过程设计合理，节省测试成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，包括第一介质输入管路、调压器、缓蚀剂存储罐、换热装置、第一实验管段、气液分离器、第二实验管段、多相流量计、电磁流量计和介质输出管路，所述第一实验管段的进口端与所述第一介质输入管路相连通，所述第一介质输入管路上依次安装有调压器和换热装置，所述缓蚀剂存储罐通过加药管路与所述第一介质输入管路相连通，所述加药管路上安装有缓蚀剂加注泵，所述第一实验管段的出口端通过第二介质输入管路与所述气液分离器的进口端相连通，所述气液分离器的液体出口端通过第一循环管路与所述第一介质输入管路相连通，所述第一循环管路上安装有电磁流量计和第一循环泵，所述气液分离器的气体出口端通过第三介质输入管路与所述第二实验管段的进口端相连通，所述第二实验管段的出口端分别与所述介质输出管路和所述第二循环管路相连通，所述第二循环管路另一端与所述第一介质输入管路相连通，所述第二循环管路上设有第二循环泵，所述第二实验管段的出口端处的管路上安装有多相流量计。

进一步地改进在于，所述第一实验管段和所述第二实验管段结构相同，所述第一实验管段的进口端和出口端均设置有连接法兰，所述第一实验管段上固定安装有多个腐蚀探头和多个腐蚀挂件。第一实验管段和第二实验管段通过连接法兰与测试管路相连接，实验管段的材质与天然气管道的材质一致，可方便对其进行安装及拆卸，以选择出更加适合的输送管道材质，通过设置的腐蚀探头和腐蚀挂件可以获得试验管段内部的腐蚀数据和腐蚀情况，腐蚀探头和腐蚀挂件可采用法兰与实验管段连接，也可采用螺纹连接。

进一步地改进在于，所述换热装置包括壳体、换热管、导热介质、电加热组件和温度传感器，所述换热管位于所述壳体内上部，且所述换热管串联连接在所述第一介质输入管路上，所述壳体内盛放有所述导热介质，所述壳体内下部设有用于加热所述导热介质的电加热组件，所述温度传感器位于所述壳体内侧壁上。使用时，通过电加热组件将导热介质加热至模拟要求的温度，换热管浸入至壳体内的导热介质中，天然气流过换热管时与导热介质充分换热，实现了对天然气的温度调节。

进一步地改进在于，所述换热管为蛇形结构，所述电加热组件为多个相互独立的加热棒。

进一步地改进在于，所述缓蚀剂存储罐内设有搅拌器，所述缓蚀剂存储罐顶部设有药剂补充管，所述缓蚀剂存储罐底部设有排污管。

进一步地改进在于，所述第一介质输入管路、所述加药管路、所述第一循环管路、所述第二循环管路和所述介质输出管路上均安装有控制阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中通过第一介质输入管路输入特定气液相配比的天然气进行模拟测试，天然气首先经调压器进行调压，使测试装置内的压力稳定在一个设定范围内，经过调压后的天然气进入至换热装置进行温度调节，使得天然气温度达到模拟测试要求，经加热后的天然气进入至第一实验管段内进行第一种工况(气液混合)下的腐蚀性能测试，随后天然气进入至气液分离器分离出气体和液体，经分离液体经第一循环管路上进入至第一介质输入管路循环使用，并通过电磁流量计对第一种工况测试中天然气中液相组分进行计量，经分离处的气体(内含有极少量的液体)由第三介质输入管路输入至第二实验管段内进行第二种工况下(此时天然气中含水率很低)的腐蚀性能测试，随后分离出的气体经第二循环管路进入至第一介质输入管路循环使用，通过多相流量计可对分离出的气体中的气相组分和液相组分分别进行计量；本装置能够实时模拟天然气管道内流动介质的流态、流速、压力、温度等条件，可用于评估天然气管道长期运行于相应工况下的腐蚀情况，并可对天然气管道进行两种工况下的模拟测试，模拟测试更加全面，可操作性强，整个测试过程设计合理，节省测试成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型中模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置的原理图；

图2为本实用新型中第一实验管段的结构示意图；

图3为本实用新型中换热装置内部结构示意图；

图4为本实用新型中换热管的单层结构示意图；

图5为本实用新型中加热棒处的结构示意图；

图6为本实用新型中缓蚀剂存储罐内部结构示意图；

其中，具体附图标记为：第一介质输入管路1，调压器2，缓蚀剂存储罐3，加药管路4，缓蚀剂加注泵5，换热装置6，壳体7，换热管8，导热介质9，加热棒10，第一排污管11，排气管12，第一实验管段13，连接法兰14，腐蚀探头15，腐蚀挂件16，第二介质输入管路17，气液分离器18，第一循环管路19，电磁流量计20，第一循环泵21，第三介质输入管路22，第二实验管段23，多相流量计24，第二循环管路25，第二循环泵26，介质输出管路27，搅拌器28，药剂补充管29，第二排污管30。

具体实施方式

本实用新型的实施例公开了一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，如图1所示，包括第一介质输入管路1、调压器2、缓蚀剂存储罐3、换热装置6、第一实验管段13、气液分离器18、第二实验管段23、多相流量计24、电磁流量计20和介质输出管路27，第一实验管段13的进口端与第一介质输入管路1相连通，第一介质输入管路1上依次安装有调压器2和换热装置6，缓蚀剂存储罐3通过加药管路4与第一介质输入管路1相连通，加药管路4上安装有缓蚀剂加注泵5，本实施例中的缓蚀剂加注泵5为隔膜计量泵，第一实验管段13的出口端通过第二介质输入管路17与气液分离器18的进口端相连通，气液分离器18的液体出口端通过第一循环管路19与第一介质输入管路1相连通，第一循环管路19上安装有电磁流量计20和第一循环泵21，气液分离器18的气体出口端通过第三介质输入管路22与第二实验管段23的进口端相连通，第二实验管段23的出口端分别与介质输出管路27和第二循环管路25相连通，第二循环管路25另一端与第一介质输入管路1相连通，第二循环管路25上设有第二循环泵26，第二实验管段23的出口端处的管路上安装有多相流量计24。

其中，第一实验管段13和第二实验管段23结构相同，如图2所示，第一实验管段13的进口端和出口端均设置有连接法兰14，第一实验管段13上固定安装有多个腐蚀探头15和多个腐蚀挂件16。第一实验管段13和第二实验管段23通过连接法兰14与测试管路相连接，实验管段的材质与天然气管道的材质一致，可方便对其进行安装及拆卸，以选择出更加适合的输送管道材质，通过设置的腐蚀探头15和腐蚀挂件16可以获得试验管段内部的腐蚀数据和腐蚀情况，腐蚀探头15和腐蚀挂件16可采用法兰与实验管段连接，也可采用螺纹连接。

其中，如图3至图5所示，换热装置6包括壳体7、换热管8、导热介质9、电加热组件和温度传感器，换热管8位于壳体7内上部，且换热管8串联连接在第一介质输入管路1上，壳体7内盛放有导热介质9，壳体7内下部设有用于加热导热介质9的电加热组件，温度传感器位于壳体7内侧壁上，壳体7底部设有第一排污管11，壳体7顶部设有排气管12，导热介质9选用高温导热油。使用时，通过电加热组件将导热介质9加热至模拟要求的温度，换热管8浸入至壳体7内的导热介质9中，天然气流过换热管8时与导热介质9充分换热，实现了对天然气的温度调节。为了提高换热效率，本实施例中换热管8由多层呈蛇形结构的管路连接而成，电加热组件为多个相互独立的加热棒10。

其中，如图6所示，缓蚀剂存储罐3内设有搅拌器28，缓蚀剂存储罐3顶部设有药剂补充管29，缓蚀剂存储罐3底部设有第二排污管30。

其中，第一介质输入管路1、加药管路4、第一循环管路19、第二循环管路25和介质输出管路27上均安装有控制阀门。

工作时，通过第一介质输入管路1输入特定气液相配比的天然气进行模拟测试，天然气首先经调压器2进行调压，使测试装置内的压力稳定在一个设定范围内，经过调压后的天然气进入至换热装置6进行温度调节，使得天然气温度达到模拟测试要求，经加热后的天然气进入至第一实验管段13内进行第一种工况(气液混合)下的腐蚀性能测试，随后天然气由第二介质输入管路17进入至气液分离器18分离出气体和液体，经分离液体经第一循环管路19上进入至第一介质输入管路1循环使用，并通过电磁流量计20对第一种工况测试中天然气中液相组分进行计量，经分离处的气体(内含有极少量的液体)由第三介质输入管路22输入至第二实验管段23内进行第二种工况下(此时天然气中含水率很低)的腐蚀性能测试，随后分离出的气体经第二循环管路25进入至第一介质输入管路1循环使用，通过多相流量计24可对分离出的气体中的气相组分和液相组分分别进行计量。

本装置能够实时模拟天然气管道内流动介质的流态、流速、压力、温度等条件，可用于评估天然气管道长期运行于相应工况下的腐蚀情况，并可对天然气管道进行两种工况下的模拟测试，模拟测试更加全面，可操作性强，整个测试过程设计合理，节省测试成本。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，包括第一介质输入管路、调压器、缓蚀剂存储罐、换热装置、第一实验管段、气液分离器、第二实验管段、多相流量计、电磁流量计和介质输出管路，所述第一实验管段的进口端与所述第一介质输入管路相连通，所述第一介质输入管路上依次安装有调压器和换热装置，所述缓蚀剂存储罐通过加药管路与所述第一介质输入管路相连通，所述加药管路上安装有缓蚀剂加注泵，所述第一实验管段的出口端通过第二介质输入管路与所述气液分离器的进口端相连通，所述气液分离器的液体出口端通过第一循环管路与所述第一介质输入管路相连通，所述第一循环管路上安装有电磁流量计和第一循环泵，所述气液分离器的气体出口端通过第三介质输入管路与所述第二实验管段的进口端相连通，所述第二实验管段的出口端分别与所述介质输出管路和第二循环管路相连通，所述第二循环管路另一端与所述第一介质输入管路相连通，所述第二循环管路上设有第二循环泵，所述第二实验管段的出口端处的管路上安装有多相流量计。

2.根据权利要求1所述的模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，所述第一实验管段和所述第二实验管段结构相同，所述第一实验管段的进口端和出口端均设置有连接法兰，所述第一实验管段上固定安装有多个腐蚀探头和多个腐蚀挂件。

3.根据权利要求1所述的模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，所述换热装置包括壳体、换热管、导热介质、电加热组件和温度传感器，所述换热管位于所述壳体内上部，且所述换热管串联连接在所述第一介质输入管路上，所述壳体内盛放有所述导热介质，所述壳体内下部设有用于加热所述导热介质的电加热组件，所述温度传感器位于所述壳体内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，所述换热管由多层呈蛇形结构的管路连接而成，所述电加热组件为多个相互独立的加热棒。

5.根据权利要求1所述的模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，所述缓蚀剂存储罐内设有搅拌器，所述缓蚀剂存储罐顶部设有药剂补充管，所述缓蚀剂存储罐底部设有排污管。

6.根据权利要求1所述的模拟井口天然气管道腐蚀的测试装置，其特征在于，所述第一介质输入管路、所述加药管路、所述第一循环管路、所述第二循环管路和所述介质输出管路上均安装有控制阀门。

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