專利名稱：循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，尤其涉及一種模擬含CO2, H2S等腐蝕性干氣、濕氣或油氣水三相混輸起伏管路內(nèi)腐蝕的循環(huán)實驗裝置。
背景技術(shù)：
腐蝕在“油氣管工程”中占有十分重要的位置。油氣管的失效統(tǒng)計分析表明，60% 的失效和管線鋼的腐蝕有關(guān)。尤其是近幾年我國油氣開發(fā)過程中，出現(xiàn)大量的H2S, CO2等酸性氣體，對油氣管線造成了嚴(yán)重的危害。H2S, CO2作為油氣開采的伴生氣體，導(dǎo)致H2S, CO2腐蝕問題的突出，造成的腐蝕結(jié)果非常嚴(yán)重。油氣田開發(fā)過程中的腐蝕會給油氣田造成災(zāi)難性事故，油氣田集輸和長輸管線的腐蝕除造成重大經(jīng)濟(jì)損失外，還會造成環(huán)境污染和環(huán)境修復(fù)困難。
近年來，隨著世界對能源需求量的增加，發(fā)現(xiàn)了許多高含二氧化碳和硫化氫共存的油氣田，由于高含H2S和CO2氣田苛刻的腐蝕條件，造成了對該類型的氣田開發(fā)出現(xiàn)了相對滯后性，因此國內(nèi)外許多公司也加大了對含(X)2和等酸性氣體的腐蝕研究力度。
由于混輸管道內(nèi)有油氣水等多種介質(zhì)，成分復(fù)雜、流動狀態(tài)不穩(wěn)定，尤其是含有 CO2和等腐蝕性介質(zhì)時，會對管道內(nèi)壁有比較嚴(yán)重的腐蝕。多相流腐蝕受到多相流體動力學(xué)和腐蝕動力學(xué)的雙重作用，而多相流體動力學(xué)和多相介質(zhì)腐蝕動力學(xué)的理論十分復(fù)雜，并正處于發(fā)展之中，因而迄今為止，人們對多相流腐蝕的認(rèn)識仍很有限，理論尚不成熟。 美國俄亥俄大學(xué)多相流腐蝕中心W. P. JePson教授最早開展了多相流腐蝕研究，目前國內(nèi)腐蝕性實驗研究主要有以下幾種在靜態(tài)條件下進(jìn)行，例如公開號為CN101592587A的發(fā)明專利涉及了一種液態(tài)介質(zhì)靜態(tài)腐蝕實驗裝置與方法；在高壓釜中進(jìn)行，例如公開號為CN 1664559A的發(fā)明專利涉及了一種動態(tài)高溫高壓電化學(xué)測試實驗裝置；還有采用旋轉(zhuǎn)方式模擬流動狀態(tài)的腐蝕實驗，例如公開號為CN 101275287A、CN102128783的發(fā)明專利分別涉及了一種以旋轉(zhuǎn)方式模擬腐蝕相關(guān)的實驗裝置。但是這些實驗條件都無法模擬腐蝕介質(zhì)在管道中的真實流動狀態(tài)，與現(xiàn)場實際的管流差別較大，而且流型模擬也很難實現(xiàn)，也就無法得到準(zhǔn)確的管道腐蝕的數(shù)據(jù)。
目前，已經(jīng)有公開的管道腐蝕實驗裝置專利。公開號為CN2575660Y的實用新型專利公開了在室內(nèi)完成油氣生產(chǎn)、集輸和污水處理過程中腐蝕研究的實驗裝置，但是專利并未考慮腐蝕氣體的循環(huán)利用、腐蝕參數(shù)的測量等重要問題。公開號為CN1012^134A的發(fā)明專利公開了一種可在實驗室和現(xiàn)場應(yīng)用的腐蝕實驗裝置，但專利并未考慮腐蝕氣體的循環(huán)利用以及管路傾角對腐蝕的影響，不適合干氣或濕氣系統(tǒng)的腐蝕實驗。公開號為 CN101975744A的發(fā)明專利涉及到一種海水管系金屬構(gòu)件沖刷腐蝕實驗裝置，但專利僅適用于液相腐蝕，并不適用于多相流腐蝕實驗。因此，為更加真實地評價干氣、濕氣或油氣水三相混輸起伏管路中的腐蝕情況，需要設(shè)計一種真實的動態(tài)模擬循環(huán)腐蝕實驗體系，模擬現(xiàn)場實際工況的多相流腐蝕實驗裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多功能循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，通過實驗參數(shù)和過程控制可實現(xiàn)模擬多種流型、多種管道傾角，模擬不同溫度、壓力、腐蝕氣體分壓、 PH值、溶解氧含量、Cl—濃度下的管道內(nèi)腐蝕狀況，并為油氣管道緩蝕劑以及油氣管道內(nèi)涂層防腐效果的評價提供實驗平臺。
其技術(shù)方案是主要由氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)、液相封閉循環(huán)系統(tǒng)、氣液兩相分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、多相流起伏管路系統(tǒng)、在線腐蝕測試系統(tǒng)及多種控制閥組成；氣液兩相分離系統(tǒng)由兩套氣液分離裝置實現(xiàn)氣液兩相的有效分離；氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的高壓儲氣罐、 高壓氣瓶及多種閥組調(diào)節(jié)氣相壓力及流量穩(wěn)定；液相封閉循環(huán)系統(tǒng)由儲液罐、耐腐蝕離心泵組組成，耐腐蝕離心泵組出口連接儲液罐的循環(huán)回路與干路上的控制閥共同調(diào)節(jié)液相流量；溫控系統(tǒng)安裝在起伏管路入口處，可減少系統(tǒng)散熱，實現(xiàn)低碳循環(huán)；多相流起伏管路由不同管徑或管材的兩種管路組成，管路可設(shè)置不同起伏傾角；測試系統(tǒng)中設(shè)置掛片、電化學(xué)及電感三種不同原理的檢測方法。
所述氣液兩相分離系統(tǒng)由一級氣液分離器和二級氣液分離器組成。一級氣液分離器進(jìn)行氣液腐蝕介質(zhì)的預(yù)分離，實現(xiàn)分離液相不含氣，以保證封閉循環(huán)系統(tǒng)中氣相腐蝕介質(zhì)的流量要求，二級氣液分離器進(jìn)行一級氣液分離器中氣相出口中氣液腐蝕介質(zhì)的二次分離，實現(xiàn)分離出的氣相不含液。
所述氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)由低壓儲氣罐、循環(huán)氣體增壓泵組、高壓儲氣罐、高壓氣瓶及多種控制閥組成。循環(huán)氣體增壓泵組由兩臺并聯(lián)電動氣體增壓泵組成，一臺工作，一臺備用。兩臺并聯(lián)的電動氣體增壓泵交替將低壓儲氣罐中的低壓氣相增壓到循環(huán)腐蝕實驗規(guī)定的工作壓力。
所述循環(huán)氣體增壓泵組由空氣壓縮機(jī)和氣動氣體增壓泵組成，空氣壓縮機(jī)為氣動氣體增壓泵動力源。
所述高壓氣瓶與高壓儲氣罐之間依次連接減壓閥、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、渦街流量計。當(dāng)高壓容器內(nèi)的壓力低于實驗要求時，壓力變送器將采集到的壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒o壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥開啟，高壓氣瓶內(nèi)的高壓氣體經(jīng)減壓閥減壓后平緩的給高壓儲氣罐補(bǔ)充壓力至實驗要求，之后壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，完成一次壓力調(diào)節(jié)。
所述多相流起伏管路由管路支架、鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭組成，管路支架可自由設(shè)置O 30度傾角。鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭固定在管路支架上，管路支架可自由設(shè)定0 30度的傾角，管路支架由相隔一定尺寸帶有開孔的槽鋼、束縛鋼絲、固定鋼板組成，鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭固定在管路支架上構(gòu)成起伏管路。鋼化玻璃管內(nèi)安裝有腐蝕掛片，鋼化玻璃管的水平方向安裝有高速攝像儀，以便監(jiān)測起伏管路內(nèi)的多相流流型。
所述在線腐蝕測試系統(tǒng)包括腐蝕掛片、電化學(xué)測試儀及電感式腐蝕測試儀等三種不同原理的腐蝕測試裝置。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在
1、本發(fā)明模擬含C02，H2S等腐蝕性氣體的干氣、濕氣及油氣水三相混輸起伏管路在不同條件下的循環(huán)腐蝕實驗；同時可進(jìn)行多種緩蝕劑和管道內(nèi)涂層的防腐評價工作。
2、本發(fā)明采用兩級氣液分離系統(tǒng)，實現(xiàn)氣液兩相的有效分離，保持氣液兩相流量，4尤其是氣相流量的穩(wěn)定。
3、本發(fā)明采用循環(huán)氣體增壓泵、高壓氣瓶及多種控制閥調(diào)節(jié)封閉循環(huán)腐蝕裝置內(nèi)氣相流量的穩(wěn)定，為循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗的長時間穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
4、本發(fā)明多相流起伏管路由不同管徑、管材或管道內(nèi)涂層的兩種管路組成，這樣可在一次實驗中，或者實現(xiàn)兩種不同管道流速，或者實現(xiàn)兩種不同管材，或者實現(xiàn)兩種不同管道內(nèi)涂層的腐蝕數(shù)據(jù)采集，不僅加快了實驗進(jìn)程，更重要的是可在其他參數(shù)一致的情況下，單獨研究流速、管材或者管道內(nèi)涂層對管壁腐蝕的影響，不僅節(jié)約了實驗時間和實驗成本，更提高了實驗的準(zhǔn)確性。
5、本發(fā)明多相流起伏管路可自由設(shè)置不同起伏傾角，模擬油氣集輸過程中真實起伏管路系統(tǒng)，實驗數(shù)據(jù)更加接近實際油氣混輸工況。
6、本發(fā)明在線腐蝕測試裝置包含傳統(tǒng)腐蝕掛片失重法、電化學(xué)腐蝕法和電感式腐蝕測試法等三種不同原理的測試系統(tǒng)，盡可能的減少了實驗誤差。


附圖1是本發(fā)明的流程示意附圖2是本發(fā)明的循環(huán)氣體增壓泵6的兩種實現(xiàn)方法，(a)是兩臺電動氣體增壓泵并聯(lián)實現(xiàn)的示意圖，(b)是由空氣壓縮機(jī)提供動力的氣動氣體增壓泵實現(xiàn)的示意附圖3是本發(fā)明的氣液混合段23局部放大附圖4是本發(fā)明的起伏管路示意附圖5是本發(fā)明的管道支架傾斜鋼板固定附圖6是本發(fā)明的管道支架所用三種支撐鋼板附圖7是本發(fā)明的管道支架連接用支撐鋼板及連接圖。
圖1中，1-封閉儲液罐，2-耐腐蝕離心泵組，3-—級氣液分離器，4-二級氣液分離器，5-低壓儲氣罐，6-循環(huán)氣體增壓泵組，7-高壓儲氣罐，8-高壓氣瓶，9-電加熱器，10-溫控裝置，11-計算機(jī)控制臺，12-電動調(diào)節(jié)閥，13-渦街流量計，14-球閥，15-壓力變送器， 16-減壓閥，17-PH計、溶解氧測試儀、電導(dǎo)率儀，18-壓力傳感器，溫度傳感器，19-電化學(xué)測試裝置，20-電感式腐蝕測試裝置，21-腐蝕掛片，22-高速攝像儀，23-氣液混合段。
圖2中，24-電動氣體增壓泵，25-空氣壓縮機(jī)，26-氣動氣體增壓泵。
圖4中，27-槽鋼支架，28-開孔槽鋼，29-支撐鋼板，30-束縛鋼絲。
具體實施方式
結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
如圖1所示，本發(fā)明實驗裝置主要由氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)、液相封閉循環(huán)系統(tǒng)、氣液兩相分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、多相流起伏管路系統(tǒng)、在線腐蝕測試系統(tǒng)及多種控制閥組成。氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)由低壓儲氣罐5、循環(huán)氣體增壓泵組6、高壓儲氣罐7、高壓氣瓶8及控制閥 12-2、12-3，13-2、13-3，15-1、15-2，16-1、16-2組成；液相封閉循環(huán)系統(tǒng)由儲液罐1、耐腐蝕離心泵組2及控制閥12-1，13-1，14-4組成；氣液兩相分離系統(tǒng)由一級氣液分離器3、二級氣液分離器4及控制閥14-6組成；溫控系統(tǒng)由電加熱管9和溫控裝置10組成；多相流起伏管路系統(tǒng)及在線腐蝕測試系統(tǒng)由17-PH計、溶解氧測試儀、電導(dǎo)率儀，18-壓力傳感器，溫度傳感器，電化學(xué)測試裝置19，電感式腐蝕測試裝置20，腐蝕掛片21，高速攝像儀22組成。 氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)和液相封閉循環(huán)系統(tǒng)在氣液混合段23處混合。
具體實施中，氣液兩相分離系統(tǒng)將循環(huán)系統(tǒng)中的氣相和液相分離且分別輸送到氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)和液相封閉循環(huán)系統(tǒng)。
具體實施中，液相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的儲液罐1封閉，以保持腐蝕介質(zhì)中溶解氧含量的穩(wěn)定，儲液罐1由玻璃鋼制成，以保證實驗溶液免受污染，儲液罐1底部連接耐腐蝕離心泵組2，耐腐蝕離心泵組由兩臺相同的耐腐蝕泵2-1，2-2并聯(lián)組成，每臺耐腐蝕離心泵單獨工作，另一臺耐腐蝕離心泵備用，確保1-2周實驗周期內(nèi)起伏管路循環(huán)腐蝕實驗液相動力的可靠性。耐腐蝕離心泵組2出口分出一條旁路，與儲液罐1底部連接，耐腐蝕離心泵組 2出口主干路上安裝有電動調(diào)節(jié)閥12-1和渦街流量計13-1，它們共同作用，調(diào)節(jié)液相流量， 進(jìn)而調(diào)節(jié)起伏管路內(nèi)的流型。儲液罐1頂部與氣液兩相分離系統(tǒng)的液相出口連接。
具體實施中，氣液兩相分離系統(tǒng)中一級氣液分離器3的液相出口與液相封閉循環(huán)系統(tǒng)連接，一級氣液分離器進(jìn)行氣液腐蝕介質(zhì)的預(yù)分離，實現(xiàn)分離液相中不含氣相，保證封閉儲液罐1內(nèi)壓力平穩(wěn)和循環(huán)氣體流量穩(wěn)定，一級氣液分離器3的氣相出口與二級氣液分離器4連接，二級氣液分離器進(jìn)行氣液腐蝕介質(zhì)的二次分離，二級氣液分離器氣相出口連接低壓儲氣罐5，液相出口連接球閥14-6，并定期排空液相。
具體實施中，氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)氣體增壓泵組6由兩臺相同的電動氣體增壓泵M-I，24-2并聯(lián)組成，參照圖2(a)，或由空氣壓縮機(jī)25提供動力的氣動氣體增壓泵 26組成，參照圖2(b)，兩種循環(huán)氣體增壓泵均能保證氣相循環(huán)動力的可靠性。循環(huán)氣體增壓泵組6出口與高壓儲氣罐7相連，高壓儲氣罐起到緩沖與儲氣的作用。高壓氣瓶8與高壓儲氣罐7之間依次連接減壓閥16、電動調(diào)節(jié)閥12、壓力變送器15、渦街流量計13，參照圖 1。為保證循環(huán)腐蝕實驗裝置規(guī)定壓力，當(dāng)高壓儲氣罐7內(nèi)的壓力低于循環(huán)腐蝕實驗裝置的規(guī)定壓力時，壓力變送器將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，傳送到電動調(diào)節(jié)閥12，電動調(diào)節(jié)閥12 開啟，高壓氣瓶8經(jīng)減壓閥為高壓儲氣罐7平緩補(bǔ)充壓力，當(dāng)高壓儲氣罐7內(nèi)壓力達(dá)到循環(huán)腐蝕實驗裝置的規(guī)定壓力后，電動調(diào)節(jié)閥12關(guān)閉，完成一次補(bǔ)壓，使循環(huán)系統(tǒng)在循環(huán)腐蝕實驗裝置的規(guī)定壓力下工作。
具體實施中，氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)和液相封閉循環(huán)系統(tǒng)在氣液混合段23處混合，氣液混合段示意圖參照圖3。
具體實施中，溫控系統(tǒng)由電加熱器9和溫控裝置10組成，安裝在起伏管路入口處， 這樣安裝可減少氣液腐蝕介質(zhì)在氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)、液相封閉循環(huán)系統(tǒng)和氣液兩相分離系統(tǒng)中的散熱，節(jié)約能源，實現(xiàn)循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置低碳循環(huán)。
具體實施中，溫控系統(tǒng)出口與多相流起伏管路系統(tǒng)連接，多相流起伏管路示意圖參照圖4，由管路支架、鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭組成。循環(huán)腐蝕實驗裝置設(shè)計了兩套帶有相同傾角的起伏管路，兩套起伏管路或者管道直徑不同，或者管道材質(zhì)不同，或者管道內(nèi)涂層不同，這樣可在一次實驗中或者實現(xiàn)兩種不同管道流速，或者實現(xiàn)不同管材，或者實現(xiàn)不同管道內(nèi)涂層的腐蝕數(shù)據(jù)采集，不僅加快了實驗進(jìn)程，更重要的是還可在其他參數(shù)一致的情況下，單獨研究流速、管材或者管道內(nèi)涂層對管壁腐蝕的影響，不僅節(jié)約了實驗時間和實驗成本，更重要的是提高了實驗的準(zhǔn)確性。
具體實施中，管路支架由槽鋼支架27，開孔槽鋼28，支撐鋼板四，束縛鋼絲30組成，組合連接效果參照圖5所示。為了適應(yīng)不同管道傾角所造成的支撐鋼板長度的差異， 本發(fā)明設(shè)計了 3種尺寸的支撐鋼板，每種支撐鋼板的寬度為200mm，長度分別為100mm， 200mm，500mm，支撐鋼板參照圖6所示，每種支撐鋼板均在四角開孔用于固定，圖7所示為 100*200mm支撐鋼板四角開孔位置，其他尺寸支撐鋼板的開孔位置可參照圖7所示。利用三種長度的支撐鋼板四，槽鋼支架27，開孔槽鋼28，束縛鋼絲30可自由組成循環(huán)腐蝕實驗所需的0 30度管路傾角。
具體實施中，鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭固定在管路支架上， 管路支架可自由設(shè)定O 30度的傾角，鋼絲軟管可根據(jù)管路支架所提供的不同角度自由分布在支架上。
具體實施中，在線腐蝕測試系統(tǒng)由17-PH計、溶解氧測試儀、電導(dǎo)率儀，18-壓力傳感器，溫度傳感器，電化學(xué)測試儀19，電感式腐蝕測試儀20，腐蝕掛片21和高速攝像儀22 組成，安裝在多相流起伏管路上，鋼化玻璃管內(nèi)安裝有腐蝕掛片21，鋼化玻璃管的水平方向安裝有高速攝像儀22，以便監(jiān)測起伏管路內(nèi)的多相流流型。實驗鋼管上安裝有17-PH計、溶解氧測試儀、電導(dǎo)率儀，18-壓力傳感器，溫度傳感器，電化學(xué)測試儀19，電感式腐蝕測試儀 20，安裝方式均為螺紋連接。
實驗按照以下步驟進(jìn)行
1、將液相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的儲液罐1充滿水，并按照循環(huán)腐蝕實驗要求配置溶液，打開儲液罐1，通入隊氣除氧10個小時，然后封閉儲液罐1。
2、關(guān)閉球閥 14-1、14-2、14-4，開啟球閥 14-3、14-5、14-6，電動調(diào)節(jié)閥 12-2,12-3, 將除液相封閉循環(huán)系統(tǒng)和氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)之外的整個循環(huán)實驗裝置內(nèi)的空氣排空，然后關(guān)閉球閥14-3，14-5，開啟球閥14-2，將氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的空氣排空。開啟球閥 14-1-14-5，關(guān)閉球閥14-6，封閉整個循環(huán)腐蝕實驗裝置，高壓氣瓶8開始按照實驗要求將循環(huán)實驗裝置內(nèi)壓增加到規(guī)定壓力之后電動調(diào)節(jié)閥12-2、12-3關(guān)閉。
3、開啟耐腐蝕離心泵組2，根據(jù)試驗要求設(shè)置流量，同時開啟循環(huán)氣體增壓泵組6 設(shè)置所需的流量。
4、氣液兩相經(jīng)混合段23混合后，流經(jīng)電加熱器9，由溫控裝置10設(shè)置實驗所需溫度。
5、開啟17-PH計、溶解氧測試儀、電導(dǎo)率儀，18-壓力傳感器，溫度傳感器，電化學(xué)測試儀19，電感式腐蝕測試儀20，高速攝像儀22等儀器。
6、根據(jù)在線腐蝕測試系統(tǒng)所記錄的數(shù)據(jù)判斷內(nèi)管壁的腐蝕是否已經(jīng)穩(wěn)定，如果穩(wěn)定停止實驗，根據(jù)實驗腐蝕介質(zhì)和在線腐蝕測試系統(tǒng)的不同，每組實驗需要3-10天不等。
7、循環(huán)腐蝕實驗完成后，可根據(jù)實驗要求重新設(shè)置參數(shù)繼續(xù)進(jìn)行下一組實驗。若 10天之內(nèi)不再進(jìn)行實驗，則將整個實驗系統(tǒng)放空以免循環(huán)腐蝕實驗裝置受到殘留腐蝕介質(zhì)腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征在于主要由氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)、液相封閉循環(huán)系統(tǒng)、氣液兩相分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、多相流起伏管路系統(tǒng)、在線腐蝕測試系統(tǒng)及多種控制閥組成；氣液兩相分離系統(tǒng)由兩級氣液分離裝置實現(xiàn)氣液兩相的有效分離；氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的高壓儲氣罐、高壓氣瓶及多種控制閥調(diào)節(jié)氣相壓力及流量穩(wěn)定； 多相流起伏管路由不同管徑、管材或管道內(nèi)涂層的兩種管路組成，管路可設(shè)置不同起伏傾角；測試系統(tǒng)中設(shè)置掛片、電化學(xué)及電感三種檢測方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述氣液兩相分離系統(tǒng)由一級氣液分離器和二級氣液分離器組成。一級氣液分離器進(jìn)行氣液腐蝕介質(zhì)的預(yù)分離，實現(xiàn)分離出的液相不含氣，以保證封閉系統(tǒng)中循環(huán)氣相腐蝕介質(zhì)的流量要求， 二級氣液分離器對一級氣液分離器氣相出口中氣液腐蝕介質(zhì)進(jìn)行二次分離，實現(xiàn)分離出的氣相不含液。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)是由低壓儲氣罐、循環(huán)氣體增壓泵組、高壓儲氣罐、高壓氣瓶及多種控制閥組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1或3所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述循環(huán)氣體增壓泵組由兩臺并聯(lián)電動氣體增壓泵組成，一臺工作，一臺備用。兩臺并聯(lián)的電動氣體增壓泵交替將低壓儲氣罐中的低壓氣相增壓到循環(huán)腐蝕實驗規(guī)定的工作壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1或3所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述循環(huán)氣體增壓泵組由空氣壓縮機(jī)和氣動氣體增壓泵組成，空氣壓縮機(jī)為氣動氣體增壓泵動力源。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1或3所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述高壓氣瓶與高壓儲氣罐之間依次連接減壓閥、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、渦街流量計。當(dāng)高壓容器內(nèi)的壓力低于實驗要求時，壓力變送器將采集到的壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒o壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥開啟，高壓氣瓶內(nèi)的高壓氣體經(jīng)減壓閥減壓后平緩的給高壓儲氣罐補(bǔ)充壓力至實驗要求，之后壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，完成一次壓力調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述多相流起伏管路由管路支架、鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1或7所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭固定在管路支架上，管路支架可自由設(shè)定 0 30度的傾角，管路支架由相隔一定尺寸帶有開孔的槽鋼、束縛鋼絲、固定鋼板組成，鋼絲軟管、鋼化玻璃管、實驗鋼管以及連接法蘭固定在管路支架上構(gòu)成起伏管路。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1或7所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述鋼化玻璃管內(nèi)安裝有腐蝕掛片，鋼化玻璃管的水平方向安裝有高速攝像儀，以便監(jiān)測起伏管路內(nèi)的多相流流型。
10.根據(jù)權(quán)利要求書1或9所述的循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，其特征是所述在線腐蝕測試系統(tǒng)包括腐蝕掛片、電化學(xué)測試儀及電感式腐蝕測試儀等三種不同原理的腐蝕測試裝置。
全文摘要
循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置，屬于油氣管道多相流內(nèi)腐蝕實驗技術(shù)領(lǐng)域。主要由氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)、液相封閉循環(huán)系統(tǒng)、氣液兩相分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、多相流起伏管路系統(tǒng)、在線腐蝕測試系統(tǒng)及多種控制閥組成；氣液兩相分離系統(tǒng)由兩級氣液分離裝置實現(xiàn)氣液兩相的有效分離；氣相封閉循環(huán)系統(tǒng)中的高壓儲氣罐、高壓氣瓶及多種閥調(diào)節(jié)氣相壓力及流量穩(wěn)定；多相流起伏管路由不同管徑、管材或管道內(nèi)涂層的兩種管路組成，管路可設(shè)置不同起伏傾角；測試系統(tǒng)中設(shè)置掛片、電化學(xué)及電感三種檢測方法。本發(fā)明用于實現(xiàn)含CO2，H2S等腐蝕性氣體的干氣、濕氣及油氣水三相混輸起伏管路在不同條件下的循環(huán)腐蝕實驗，同時可進(jìn)行緩蝕劑和管道內(nèi)涂層的防腐評價。
文檔編號G01N17/00GK102507423SQ201110320980
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者冷亞梅, 崔銘偉, 曹學(xué)文, 李玉浩 申請人:崔銘偉