CN220104973U - 一种管道结垢敏感性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道结垢敏感性测试装置，其包括阳离子溶液储存罐和阴离子溶液储存罐，两个储存罐均与混液装置连接，混液装置通过测试管路与废液回收装置连接，第一/二液体管路上连接有第一压力传感器，测试管路上连接有第二压力传感器，第一、二压力传感器均与压差传感器连接，压差传感器与计算机连接，第一、二液体管路上均设有加热装置，第一、二液体管路均与温度传感器连接。其目的是为了提供一种管道结垢敏感性测试装置，该装置能够真实模拟工况结垢情况，解决了管道内结垢的准确监测问题，实现了腐蚀环境参数的实时调节，并且该装置易于清洗，实验重复性好。

Description

一种管道结垢敏感性测试装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气管道结垢性能评价技术领域，特别是涉及一种用于石油天然气管道结垢敏感性测试装置。

背景技术

石油天然气是人类生产和生活所需的主要能源，石油天然气在整个国民经济中的地位显得日益重要。在石油天然气开采及输送过程的设备、管线等以金属材料为主，不可避免地会发生腐蚀。严重的腐蚀破坏不但造成了巨大的经济损失，同时对环境也造成了严重的污染，已经成为制约石油天然气开发的一个重要因素。石油天然气采出水中往往含有腐蚀性粒子，并且粒子之间倾向于形成沉积物，因此垢下腐蚀是不可避免的典型腐蚀风险。管道内部发生结垢，输送截面积减小、输送效率降低，严重时会导致输送管堵塞报废，影响管道的安全高效运行。因此，有必要对石油天然气管道内部结垢敏感性和结垢机理开展研究工作。

石油天然气输送管线内部复杂的腐蚀环境，增加了腐蚀工况模拟和除垢的难度。目前，国内外常用的除垢方法主要有两种：一种是通过机械方法利用清管球定期清除管道内沉积物；另一种是通过化学方法在水质中添加一定浓度的阻垢剂。机械阻垢的工艺比较复杂，经济成本高；而化学阻垢方法使用范围广、操作简便。前者由于机械清管球与管道内壁直接接触，可能会影响缓蚀剂膜的完整性和基体腐蚀速率；后者能够抑制各井段加注点水质的结垢，但对阻垢剂的有效性无法准确控制。另外，目前使用的结垢模拟装置有流动环路，该设备可以实现腐蚀体系环境参数的实时调节，但是一旦发生结垢，设备清洗难度较大，且实验重复性差，不利于结垢敏感性和结垢机理的深入研究。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种管道结垢敏感性测试装置，该装置在使用的时候能够真实模拟工况结垢情况，解决了不同服役工况下管道内结垢的准确监测问题，实现了腐蚀环境参数的实时调节，并且该装置易于清洗，实验重复性好。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，包括阳离子溶液储存罐和阴离子溶液储存罐，所述阳离子溶液储存罐通过第一液体管路与混液装置的进液口连接，所述第一液体管路上连接有第一液相泵和第一流量调节器，所述阴离子溶液储存罐通过第二液体管路与混液装置的进液口连接，所述第二液体管路上连接有第二液相泵和第二流量调节器，所述混液装置的出液口与测试管路的一端连接，所述测试管路的另一端与废液回收装置连接，所述废液回收装置为废液回收罐，所述第一液体管路或第二液体管路上连接有第一压力传感器，所述测试管路上连接有第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与压差传感器连接，所述压差传感器与计算机连接，所述第一液体管路上设有第一加热装置，所述第二液体管路上设有第二加热装置，所述第一液体管路和第二液体管路均与温度传感器连接，所述温度传感器与温度显示器连接。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括阻垢剂溶液储存罐，所述阻垢剂溶液储存罐通过第三液体管路与混液装置的进液口连接，所述第三液体管路上连接有第三液相泵和第三流量调节器，所述第三液体管路上设有第三加热装置，所述第三液体管路与所述温度传感器连接。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括用于盛装氮气和二氧化碳混合气体的气瓶，所述气瓶通过第一进气管路与阳离子溶液储存罐连接，所述阳离子溶液储存罐通过第一出气管路与废气回收装置连接，所述气瓶通过第二进气管路与阴离子溶液储存罐连接，所述阴离子溶液储存罐通过第二出气管路与废气回收装置连接，所述气瓶通过第三进气管路与阻垢剂溶液储存罐连接，所述阻垢剂溶液储存罐通过第三出气管路与废气回收装置连接，所述阳离子溶液储存罐、阴离子溶液储存罐和阻垢剂溶液储存罐均包括罐体和罐盖，所述罐盖密封安装在罐体的开口处，所述第一液体管路、第一进气管路和第一出气管路均穿过阳离子溶液储存罐的罐盖，所述第二液体管路、第二进气管路和第二出气管路均穿过阴离子溶液储存罐的罐盖，所述第三液体管路、第三进气管路和第三出气管路均穿过阻垢剂溶液储存罐的罐盖。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，其中所述混液装置为三通球阀，所述第一液体管路与三通球阀的第一进液口连接，所述第二液体管路与三通球阀的第二进液口连接，所述第三液体管路与三通球阀的第三进液口连接，所述三通球阀的出液口与测试管路的一端连接。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括第一箱体，所述第一液相泵、第二液相泵和第三液相泵均设在第一箱体内，所述第一流量调节器、第二流量调节器和第三流量调节器也均设在第一箱体内，所述压差传感器、温度显示器和计算机均设在第一箱体上。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括第二箱体，所述第二箱体的箱壁上设有隔热层，所述三通球阀和测试管路均设在第二箱体内，位于第二箱体内的第一液体管路上设有第一加热装置，所述第一加热装置为第一加热线圈，所述第一加热线圈缠绕在第一液体管路上，位于第二箱体内的第二液体管路上设有第二加热装置，所述第二加热装置为第二加热线圈，所述第二加热线圈缠绕在第二液体管路上，位于第二箱体内的第三液体管路上设有第三加热装置，所述第三加热装置为第三加热线圈，所述第三加热线圈缠绕在第三液体管路上。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，其中所述三通球阀的出液口通过第四液体管路与测试管路的一端连接，所述第四液体管路上连接有第一阀门，所述第一阀门两端的第四液体管路之间连接有第五液体管路，所述第五液体管路上连接有第二阀门和阻垢器，所述测试管路的另一端通过第六液体管路与废液回收罐连接，所述第六液体管路上连接有冷却装置，所述冷却装置位于第二箱体的外侧。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置与现有技术不同之处在于本实用新型管道结垢敏感性测试装置在使用的时候，将配制好的阳离子溶液和阴离子溶液分别加入到阳离子溶液储存罐和阴离子溶液储存罐内，之后再通过流量调节器调整好阳离子溶液和阴离子溶液的流量，接着开启液相泵将阳离子溶液和阴离子溶液输送至混液装置进行混合，并且可以通过加热装置将混合之前的阳离子溶液和阴离子溶液加热到要求的温度值，混合后的溶液在流经测试管路时会产生水垢，并且水垢附着在测试管路的内管壁上，随着水垢逐渐变厚，测试管路的内径逐渐变小，众所周知，在流量一定的情况下，管径越小则压力越大，因此，通过压差传感器测量测试管路与第一液体管路/第二液体管路之间的压力差值，之后通过计算机记录该差值随着时间的变化情况：如果该差值随着时间逐渐变大，则说明测试管路的内径逐渐变小，即水垢的厚度逐渐增大；相反，如果该差值随着时间没有变化或者变化很小，则说明测试管路的内径没有变化或者变化很小，即测试管路的内管壁上没有水垢或者有很少量的水垢。本实用新型管道结垢敏感性测试装置在使用完毕后，对装置进行清洗时，只要将低浓度的酸液放入到储存罐内，之后再通过液相泵让酸液流经测试管路，持续一段时间即可完成对装置的清洗，此时装置可以再次使用。由此可见，本实用新型在使用的时候能够真实模拟工况结垢情况，解决了不同服役工况下管道内结垢的准确监测问题，实现了腐蚀环境参数的实时调节，并且该装置易于清洗，实验重复性好。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型管道结垢敏感性测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型中第二压力值与第一压力值的差值随时间变化的状态图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型管道结垢敏感性测试装置，包括阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55，所述阳离子溶液储存罐57通过第一液体管路45与混液装置的进液口连接，所述第一液体管路45上连接有第一液相泵46和第一流量调节器47，所述阴离子溶液储存罐55通过第二液体管路44与混液装置的进液口连接，所述第二液体管路44上连接有第二液相泵48和第二流量调节器49，所述混液装置的出液口与测试管路38的一端连接，所述测试管路38的另一端与废液回收装置连接，所述废液回收装置为废液回收罐37，所述第一液体管路45或第二液体管路44上连接有第一压力传感器33，第一压力传感器33用于测量第一液体管路45或第二液体管路44的压力，所述测试管路38上连接有第二压力传感器34，第二压力传感器34用于测量测试管路38的压力，所述第一压力传感器33和第二压力传感器34均与压差传感器21连接，所述压差传感器21与计算机22连接，第一压力传感器33和第二压力传感器34将测量得到的压力值均传输至压差传感器21，压差传感器21用于将第二压力传感器34和第一压力传感器33测量得到的压力值作差并将得到的差值传输至计算机22，计算机22用于记录所述差值随时间的变化情况。

所述第一液体管路45上设有第一加热装置，第一加热装置用于加热流经第一液体管路45的阳离子溶液。所述第二液体管路44上设有第二加热装置，第二加热装置用于加热流经第二液体管路44的阴离子溶液。所述第一液体管路45和第二液体管路44均与温度传感器32连接，所述温度传感器32与温度显示器24连接。温度传感器32用于测量第一液体管路45中的阳离子溶液和第二液体管路44中的阴离子溶液的温度，并将测量得到的温度值传输至温度显示器24予以显示。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括阻垢剂溶液储存罐53，所述阻垢剂溶液储存罐53通过第三液体管路25与混液装置的进液口连接，所述第三液体管路25上连接有第三液相泵50和第三流量调节器51，所述第三液体管路25上设有第三加热装置，所述第三液体管路25与所述温度传感器32连接。第三加热装置用于加热流经第三液体管路25的阻垢剂溶液，温度传感器32用于测量第三液体管路25中的阻垢剂溶液的温度，并将测量得到的温度值传输至温度显示器24予以显示。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括用于盛装氮气和二氧化碳混合气体的气瓶10，所述气瓶10通过第一进气管路56与阳离子溶液储存罐57连接，所述阳离子溶液储存罐57通过第一出气管路15与废气回收装置连接，所述气瓶10通过第二进气管路54与阴离子溶液储存罐55连接，所述阴离子溶液储存罐55通过第二出气管路17与废气回收装置连接，所述气瓶10通过第三进气管路18与阻垢剂溶液储存罐53连接，所述阻垢剂溶液储存罐53通过第三出气管路19与废气回收装置连接。

气瓶10分别通过第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18与阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53连接的具体方式为：气瓶10上连接有总进气管路12，第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18分别连接在总进气管路12上，也就是说，气瓶10通过总进气管路12与第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18连接，总进气管路12上连接有减压阀11和总控阀门13，减压阀11靠近气瓶10布置，第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18上分别连接有分控阀门16。

减压阀11的作用在于对气瓶10出来的氮气和二氧化碳混合气体进行减压，以使混合气体的压力满足实验要求。总控阀门13能够控制总进气管路12的开闭，第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18上的分控阀门16能够分别控制各自进气管路的开闭。

阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53分别通过第一出气管路15、第二出气管路17和第三出气管路19与废气回收装置连接的具体方式为：第一出气管路15、第二出气管路17和第三出气管路19分别连接在一根总出气管路20上，总出气管路20又与废气回收装置连接，也就是说，第一出气管路15、第二出气管路17和第三出气管路19均通过总出气管路20与废气回收装置连接。

所述阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53均包括罐体58和罐盖14，所述罐盖14密封安装在罐体58的开口处，罐盖14螺纹连接在罐体58的开口处，罐盖14与罐体58的开口处之间设有密封圈。所述第一液体管路45、第一进气管路56和第一出气管路15均穿过阳离子溶液储存罐57的罐盖14，所述第二液体管路44、第二进气管路54和第二出气管路17均穿过阴离子溶液储存罐55的罐盖14，所述第三液体管路25、第三进气管路18和第三出气管路19均穿过阻垢剂溶液储存罐53的罐盖14。

在本实施例中，废气回收装置为废气回收罐52，废气回收罐52的结构与阳离子溶液储存罐57/阴离子溶液储存罐55/阻垢剂溶液储存罐53的结构相同，总出气管路20穿过废气回收罐52的罐盖14。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，其中所述混液装置为三通球阀41，所述第一液体管路45与三通球阀41的第一进液口连接，所述第二液体管路44与三通球阀41的第二进液口连接，所述第三液体管路25与三通球阀41的第三进液口连接，所述三通球阀41的出液口与测试管路38的一端连接。三通球阀41为现有技术，其作用是将分别从第一液体管路45、第二液体管路44和第三液体管路25流过来的阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液进行混合，之后混合液体再从出液口流出并进入到测试管路38中。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括第一箱体23，所述第一液相泵46、第二液相泵48和第三液相泵50均设在第一箱体23内，所述第一流量调节器47、第二流量调节器49和第三流量调节器51也均设在第一箱体23内，所述压差传感器、温度显示器24和计算机22均设在第一箱体23上。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，还包括第二箱体31，所述第二箱体31的箱壁上设有隔热层26，隔热层26对第二箱体31起到保温作用。所述三通球阀41和测试管路38均设在第二箱体31内，位于第二箱体31内的第一液体管路45上设有第一加热装置，所述第一加热装置为第一加热线圈43，所述第一加热线圈43缠绕在第一液体管路45上，位于第二箱体31内的第二液体管路44上设有第二加热装置，所述第二加热装置为第二加热线圈42，所述第二加热线圈42缠绕在第二液体管路44上，位于第二箱体31内的第三液体管路25上设有第三加热装置，所述第三加热装置为第三加热线圈27，所述第三加热线圈27缠绕在第三液体管路25上。

在本实施例中，第一压力传感器33、第二压力传感器34和温度传感器32均设在第二箱体31的外箱壁上。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置，其中所述三通球阀41的出液口通过第四液体管路39与测试管路38的一端连接，所述第四液体管路39上连接有第一阀门40，所述第一阀门40两端的第四液体管路39之间连接有第五液体管路30，所述第五液体管路30上连接有第二阀门28和阻垢器29，所述测试管路38的另一端通过第六液体管路36与废液回收罐37连接，所述第六液体管路36上连接有冷却装置35，所述冷却装置35位于第二箱体31的外侧。

当打开第一阀门40并关闭第二阀门28时，从三通球阀41出来的混合液体经第四液体管路39流入到测试管路38中；当打开第二阀门28并关闭第一阀门40时，从三通球阀41出来的混合液体经第五液体管路30上的阻垢器29后再流入到测试管路38中。

冷却装置35为现有技术，其既可以为风冷装置，也可以为水冷装置。阻垢器29也为现有技术，其具体结构以及工作原理不再予以赘述。

如图1所示，本实用新型管道结垢敏感性测试装置的使用方法，包括以下步骤：

打开所述阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55的罐盖14，将阳离子溶液和阴离子溶液分别加入到阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55内，之后再盖好阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55的罐盖14，

将氮气和二氧化碳混合气体装入到所述气瓶10内，之后打开气瓶10，让气瓶10内的氮气和二氧化碳混合气体分别通过第一进气管路56和第二进气管路54进入到阳离子溶液和阴离子溶液中进行除氧，经过一段时间(至少半小时)后关闭气瓶10，

打开所述第一阀门40，关闭所述第二阀门28，这样能够使三通球阀41出来的阳离子溶液和阴离子溶液的混合液体经过第四液体管路39进入到测试管路38中，而不流经阻垢器29，

通过所述第一流量调节器47调整好阳离子溶液的流量，通过所述第二流量调节器49调整好阴离子溶液的流量，之后打开所述第一液相泵46和第二液相泵48，在第一液相泵46的作用下，阳离子溶液储存罐57内的阳离子溶液经第一液体管路45进入到三通球阀41，在第二液相泵48的作用下，阴离子溶液储存罐55内的阴离子溶液经第二液体管路44进入到三通球阀41，进入到三通球阀41内的阳离子溶液和阴离子溶液进行混合，之后混合后的液体再经过第四液体管路39进入到测试管路38中，从测试管路38出来的液体再经过第六液体管路36进入到废液回收罐37内，

通过所述第一加热线圈43加热第一液体管路45中的阳离子溶液，通过所述第二加热线圈42加热第二液体管路44中的阴离子溶液，待将阳离子溶液和阴离子溶液加热到要求温度后保温，加热到要求温度的阳离子溶液和阴离子溶液在三通球阀41内混合，混合后的液体在流经测试管路38时会发生化学反应而产生水垢，水垢会附着在测试管路38的内管壁上，

通过所述第一压力传感器33测量第一液体管路45或第二液体管路44的压力值，记为第一压力值，通过所述第二压力传感器34测量测试管路38的压力值，记为第二压力值，通过第一压力传感器33将所述第一压力值传输至压差传感器21，通过第二压力传感器34将所述第二压力值传输至压差传感器21，通过所述压差传感器21将第二压力值与第一压力值作差并得到差值，接着通过压差传感器21将所述差值传输至计算机22，最后通过所述计算机22记录所述差值随时间的变化情况。

上述使用方法可以用于实验室开展石油天然气管道内结垢的模拟研究工作，获取原位结垢信息，弥补了石油天然气管道结垢研究设备存在的缺陷，为结垢敏感性及机理的深入研究提供了设备基础。

其中，阳离子溶液可以选用氯化钙和氯化镁的混合溶液，阴离子溶液可以选用碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠的混合溶液，至于阳离子溶液和阴离子溶液中各个组分的配比关系，工作人员可以根据具体的实验要求来确定。

在进行除氧时，打开总进气管路12上的总控阀门13以及第一进气管路56和第二进气管路54上的分控阀门16，使氮气和二氧化碳的混合气体通入到阳离子溶液储存罐57内的阳离子溶液中进行除氧，同时也使氮气和二氧化碳的混合气体通入到阴离子溶液储存罐55内的阴离子溶液中进行除氧。阳离子溶液储存罐57内的除氧后的气体通过第一出气管路15进入到总出气管路20，再从总出气管路20进入到废气回收罐52内；阴离子溶液储存罐55内的除氧后的气体通过第二出气管路17进入到总出气管路20，再从总出气管路20进入到废气回收罐52内。待除氧完成后，关闭总进气管路12上的总控阀门13即可关闭气瓶10，当然也可以再同时关闭第一进气管路56和第二进气管路54上的分控阀门16。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置在使用的时候，将配制好的阳离子溶液和阴离子溶液分别加入到阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55内，之后再通过流量调节器调整好阳离子溶液和阴离子溶液的流量，接着开启液相泵将阳离子溶液和阴离子溶液输送至混液装置进行混合，并且可以通过加热装置将混合之前的阳离子溶液和阴离子溶液加热到要求的温度值，混合后的溶液在流经测试管路38时会产生水垢，并且水垢附着在测试管路38的内管壁上，随着水垢逐渐变厚，测试管路38的内径逐渐变小，众所周知，在流量一定的情况下，管径越小则压力越大，因此，通过压差传感器21测量测试管路38与第一液体管路45/第二液体管路44之间的压力差值，之后通过计算机22记录该差值随着时间的变化情况：如果该差值随着时间逐渐变大，则说明测试管路38的内径逐渐变小，即水垢的厚度逐渐增大；相反，如果该差值随着时间没有变化或者变化很小，则说明测试管路38的内径没有变化或者变化很小，即测试管路38的内管壁上没有水垢或者有很少量的水垢。本实用新型管道结垢敏感性测试装置在使用完毕后，对装置进行清洗时，只要将低浓度的酸液放入到储存罐内，之后再通过液相泵让酸液流经测试管路38，持续一段时间即可完成对装置的清洗，此时装置可以再次使用。由此可见，本实用新型在使用的时候能够真实模拟工况结垢情况，解决了不同服役工况下管道内结垢的准确监测问题，实现了腐蚀环境参数的实时调节，并且该装置易于清洗，实验重复性好。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置还能够检测阻垢剂的性能，具体方法如下所述：

本实用新型管道结垢敏感性测试装置的使用方法，包括以下步骤：

打开所述阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53的罐盖14，将阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液(阻垢剂溶液为现有技术，对于其成分不再予以赘述)分别加入到阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53内，之后再盖好阳离子溶液储存罐57、阴离子溶液储存罐55和阻垢剂溶液储存罐53的罐盖14，

将氮气和二氧化碳混合气体装入到所述气瓶10内，之后打开气瓶10，让气瓶10内的氮气和二氧化碳混合气体分别通过第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18进入到阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液中进行除氧，经过一段时间(至少半小时)后关闭气瓶10，

打开所述第一阀门40，关闭所述第二阀门28，这样能够使三通球阀41出来的阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液的混合液体经过第四液体管路39进入到测试管路38中，而不流经阻垢器29，

通过所述第一流量调节器47调整好阳离子溶液的流量，通过所述第二流量调节器49调整好阴离子溶液的流量，通过所述第三流量调节器51调整好阻垢剂溶液的流量，之后打开所述第一液相泵46、第二液相泵48和第三液相泵50，在第一液相泵46的作用下，阳离子溶液储存罐57内的阳离子溶液经第一液体管路45进入到三通球阀41，在第二液相泵48的作用下，阴离子溶液储存罐55内的阴离子溶液经第二液体管路44进入到三通球阀41，在第三液相泵50的作用下，阻垢剂溶液储存罐53内的阻垢剂溶液经第三液体管路25进入到三通球阀41，进入到三通球阀41内的阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液进行混合，之后混合后的液体再经过第四液体管路39进入到测试管路38中，从测试管路38出来的液体再经过第六液体管路36进入到废液回收罐37内，

通过所述第一加热线圈43加热第一液体管路45中的阳离子溶液，通过所述第二加热线圈42加热第二液体管路44中的阴离子溶液，通过所述第三加热线圈27加热第三液体管路25中的阻垢剂溶液，待将阳离子溶液、阴离子溶液和阻垢剂溶液加热到要求温度后保温，

通过所述第一压力传感器33测量第一液体管路45或第二液体管路44的压力值，记为第一压力值，通过所述第二压力传感器34测量测试管路38的压力值，记为第二压力值，通过第一压力传感器33将所述第一压力值传输至压差传感器21，通过第二压力传感器34将所述第二压力值传输至压差传感器21，通过所述压差传感器21将第二压力值与第一压力值作差并得到差值，接着通过压差传感器21将所述差值传输至计算机22，最后通过所述计算机22记录所述差值随时间的变化情况。

在进行除氧时，打开总进气管路12上的总控阀门13以及第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18上的分控阀门16，使氮气和二氧化碳的混合气体通入到阳离子溶液储存罐57内的阳离子溶液中进行除氧，同时也使氮气和二氧化碳的混合气体通入到阴离子溶液储存罐55内的阴离子溶液中进行除氧，同时也使氮气和二氧化碳的混合气体通入到阻垢剂溶液储存罐53内的阻垢剂溶液中进行除氧。阳离子溶液储存罐57内的除氧后的气体通过第一出气管路15进入到总出气管路20，再从总出气管路20进入到废气回收罐52内；阴离子溶液储存罐55内的除氧后的气体通过第二出气管路17进入到总出气管路20，再从总出气管路20进入到废气回收罐52内；阻垢剂溶液储存罐53内的除氧后的气体通过第三出气管路19进入到总出气管路20，再从总出气管路20进入到废气回收罐52内。待除氧完成后，关闭总进气管路12上的总控阀门13即可关闭气瓶10，当然也可以再同时关闭第一进气管路56、第二进气管路54和第三进气管路18上的分控阀门16。

由于在阳离子溶液和阴离子溶液的混合液体里加入了阻垢剂溶液，因此，在同等条件下，阳离子、阴离子和阻垢剂混合溶液在测试管路38所结水垢的厚度要小于阳离子和阴离子混合溶液在测试管路38所结水垢的厚度，也就是说，测试管路38在流过阳离子、阴离子和阻垢剂混合溶液时的内径要大于其在流过阳离子和阴离子混合溶液的内径。这样，当测试管路38流过阳离子、阴离子和阻垢剂的混合溶液时，第二压力值与第一压力值之间的差值记为第一差值，当测试管路38流过阳离子和阴离子的混合溶液时，第二压力值与第一压力值之间的差值记为第二差值，由于测试管路38在流过阳离子、阴离子和阻垢剂混合溶液时的内径要大于其在流过阳离子和阴离子混合溶液的内径，所以第一差值要小于第二差值。

如图2所示，在未加阻垢剂时，在0-30分钟内，将阳离子溶液和阴离子溶液的流速均设定为0.5m/s，在30-60分钟内，将阳离子溶液和阴离子溶液的流速均设定为1.0m/s。在实验开始的5分钟内，第二压力值与第一压力值的差值逐渐增大，说明测试管路38的内管壁上的水垢厚度也逐渐增大，之后在5-30分钟内，第二压力值与第一压力值的差值变化不大，说明测试管路38的内管壁上的水垢厚度基本没有发生变化。在第30分钟的时候，流速突然变大，这导致第二压力值与第一压力值的差值也突然变大，之后在30-60分钟内，第二压力值与第一压力值的差值变化不大，也说明测试管路38的内管壁上的水垢厚度也变化不大，这也说明液体流速变大，并不会对水垢厚度产生明显影响。

在添加阻垢剂后，第二压力值与第一压力值的差值随时间的变化趋势与未添加阻垢剂时基本一致，只是同一时刻添加阻垢剂后的差值要小于未添加阻垢剂的差值，即上述的第一差值小于第二差值，如果第一差值与第二差值之间的差距越大，则说明阻垢剂的性能越好；反之，如果第一差值与第二差值之间的差距越小，则说明阻垢剂的性能越差。

本实用新型管道结垢敏感性测试装置还能够检测阻垢器29的性能，具体方法如下所述：

本实用新型管道结垢敏感性测试装置的使用方法，包括以下步骤：

打开所述阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55的罐盖14，将阳离子溶液和阴离子溶液分别加入到阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55内，之后再盖好阳离子溶液储存罐57和阴离子溶液储存罐55的罐盖14，

将氮气和二氧化碳混合气体装入到所述气瓶10内，之后打开气瓶10，让气瓶10内的氮气和二氧化碳混合气体分别通过第一进气管路56和第二进气管路54进入到阳离子溶液和阴离子溶液中进行除氧，经过一段时间(至少半小时)后关闭气瓶10，

关闭所述第一阀门40，打开所述第二阀门28，这样能够使三通球阀41出来的阳离子和阴离子的混合溶液经过第五液体管路30上的阻垢器29后再流入到测试管路38中，

通过所述第一流量调节器47调整好阳离子溶液的流量，通过所述第二流量调节器49调整好阴离子溶液的流量，之后打开所述第一液相泵46和第二液相泵48，

通过所述第一加热线圈43加热第一液体管路45中的阳离子溶液，通过所述第二加热线圈42加热第二液体管路44中的阴离子溶液，待将阳离子溶液和阴离子溶液加热到要求温度后保温，

通过所述第一压力传感器33测量第一液体管路45或第二液体管路44的压力值，记为第一压力值，通过所述第二压力传感器34测量测试管路38的压力值，记为第二压力值，通过第一压力传感器33将所述第一压力值传输至压差传感器21，通过第二压力传感器34将所述第二压力值传输至压差传感器21，通过所述压差传感器21将第二压力值与第一压力值作差并得到差值，接着通过压差传感器21将所述差值传输至计算机22，最后通过所述计算机22记录所述差值随时间的变化情况。

阻垢器29的性能检测与上述的阻垢剂的性能检测原理相同，在此不再予以赘述。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：包括阳离子溶液储存罐和阴离子溶液储存罐，所述阳离子溶液储存罐通过第一液体管路与混液装置的进液口连接，所述第一液体管路上连接有第一液相泵和第一流量调节器，所述阴离子溶液储存罐通过第二液体管路与混液装置的进液口连接，所述第二液体管路上连接有第二液相泵和第二流量调节器，所述混液装置的出液口与测试管路的一端连接，所述测试管路的另一端与废液回收装置连接，所述废液回收装置为废液回收罐，所述第一液体管路或第二液体管路上连接有第一压力传感器，所述测试管路上连接有第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与压差传感器连接，所述压差传感器与计算机连接，所述第一液体管路上设有第一加热装置，所述第二液体管路上设有第二加热装置，所述第一液体管路和第二液体管路均与温度传感器连接，所述温度传感器与温度显示器连接。

2.根据权利要求1所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：还包括阻垢剂溶液储存罐，所述阻垢剂溶液储存罐通过第三液体管路与混液装置的进液口连接，所述第三液体管路上连接有第三液相泵和第三流量调节器，所述第三液体管路上设有第三加热装置，所述第三液体管路与所述温度传感器连接。

3.根据权利要求2所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：还包括用于盛装氮气和二氧化碳混合气体的气瓶，所述气瓶通过第一进气管路与阳离子溶液储存罐连接，所述阳离子溶液储存罐通过第一出气管路与废气回收装置连接，所述气瓶通过第二进气管路与阴离子溶液储存罐连接，所述阴离子溶液储存罐通过第二出气管路与废气回收装置连接，所述气瓶通过第三进气管路与阻垢剂溶液储存罐连接，所述阻垢剂溶液储存罐通过第三出气管路与废气回收装置连接，所述阳离子溶液储存罐、阴离子溶液储存罐和阻垢剂溶液储存罐均包括罐体和罐盖，所述罐盖密封安装在罐体的开口处，所述第一液体管路、第一进气管路和第一出气管路均穿过阳离子溶液储存罐的罐盖，所述第二液体管路、第二进气管路和第二出气管路均穿过阴离子溶液储存罐的罐盖，所述第三液体管路、第三进气管路和第三出气管路均穿过阻垢剂溶液储存罐的罐盖。

4.根据权利要求3所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：所述混液装置为三通球阀，所述第一液体管路与三通球阀的第一进液口连接，所述第二液体管路与三通球阀的第二进液口连接，所述第三液体管路与三通球阀的第三进液口连接，所述三通球阀的出液口与测试管路的一端连接。

5.根据权利要求4所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：还包括第一箱体，所述第一液相泵、第二液相泵和第三液相泵均设在第一箱体内，所述第一流量调节器、第二流量调节器和第三流量调节器也均设在第一箱体内，所述压差传感器、温度显示器和计算机均设在第一箱体上。

6.根据权利要求5所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：还包括第二箱体，所述第二箱体的箱壁上设有隔热层，所述三通球阀和测试管路均设在第二箱体内，位于第二箱体内的第一液体管路上设有第一加热装置，所述第一加热装置为第一加热线圈，所述第一加热线圈缠绕在第一液体管路上，位于第二箱体内的第二液体管路上设有第二加热装置，所述第二加热装置为第二加热线圈，所述第二加热线圈缠绕在第二液体管路上，位于第二箱体内的第三液体管路上设有第三加热装置，所述第三加热装置为第三加热线圈，所述第三加热线圈缠绕在第三液体管路上。

7.根据权利要求6所述的管道结垢敏感性测试装置，其特征在于：所述三通球阀的出液口通过第四液体管路与测试管路的一端连接，所述第四液体管路上连接有第一阀门，所述第一阀门两端的第四液体管路之间连接有第五液体管路，所述第五液体管路上连接有第二阀门和阻垢器，所述测试管路的另一端通过第六液体管路与废液回收罐连接，所述第六液体管路上连接有冷却装置，所述冷却装置位于第二箱体的外侧。