[實用新型]一種高壓硫化氫試驗裝置

有效

• 申請號: 201320672124.5
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN203587481U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 高繼峰;萬龍;郭曉明;劉德緒;龔金海;歐天雄
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團中原石油勘探局勘察設計研究院
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本實用新型涉及一種高壓氣體腐蝕試驗裝置，特別涉及動態模擬含有硫化氫、二氧化碳等腐蝕介質的高溫高壓腐蝕環境性的管道內壁腐蝕評價及防護膜層性能評價，屬于油氣田集輸工藝技術領域的一種實驗設備。

背景技術

在高酸性氣田濕氣集輸系統中，硫化氫、二氧化碳、井底返排殘酸等腐蝕介質的存在往往造成管道及設備的腐蝕損傷，對氣田開發造成嚴重的安全隱患。目前，對于酸氣集輸系統的實驗室模擬腐蝕試驗大多在常壓下進行，腐蝕環境如氣體壓力、溫度、濕度、凝析水量等主要是通過人工設置，因而對材料的耐腐蝕性能評價與工況條件存在較大的差異，不能客觀精確的反應集輸管道的腐蝕情況。

在腐蝕評價中，中國專利CN201464338U提出了一種模擬多相流環境狀態下的試驗裝置，腐蝕氣體依次通過減壓閥和電磁閥進入氣體混合箱之后均勻混合，之后再通入試驗箱內進行試驗，箱內裝有溫度和濕度傳感器以及腐蝕氣體傳感器，能夠實現箱內氣體的加熱和制冷，但是不能實現氣體的控速流動與高壓環境。中國專利CN201579035U設計了一種變體積攪拌式高壓反應釜，用于水合物相平衡以及水合物分離混合氣體試驗，能夠進行腐蝕性較低的NaCl溶液以及二氧化碳氣體中高壓試驗，但是反應釜的抗腐蝕性能較差，并且不能進行腐蝕電化學測試。專利CN2113485針對油氣田腐蝕設計了一種特高硫化氫、二氧化碳腐蝕試驗罐，通過掛鉤將腐蝕試樣掛在罐內，可以進行硫化物應力腐蝕及氫致開裂以及點蝕規律分析等試驗，同樣，該裝置只能進行靜態的腐蝕測試，并且不能進行電化學實時測量。

當前，在高含硫氣田集輸管線的腐蝕評價中，主要采用腐蝕掛片及電指紋探針等監測手段，而掛片位置主要在集氣站場內，不能完全反映管線的腐蝕現象，同時，在集輸管道的腐蝕防護中，多采用緩蝕劑對管道內壁進行涂膜處理，在管壁表面形成保護層，而膜層的服役壽命以及管道的真實腐蝕情況尚未有精確的試驗數據支持，因此有必要設計一種新型高壓腐蝕實驗裝置，實現模擬工況以及電化學實時監測的功能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高壓硫化氫試驗裝置，用于室內模擬高溫高壓條件下的腐蝕試驗，能夠根據試驗需要調整硫化氫、二氧化碳等氣體的分壓，并且實現了對腐蝕樣品的電化學實時監測，可以模擬工況動態評價材料的抗腐蝕性能、抗硫化物應力開裂性能以及緩蝕劑等防腐蝕膜層的服役性能等。

本實用新型采用的技術方案是：

一種高壓氣體、液體腐蝕試驗裝置，由哈氏合金材質制作的罐體、掛具進氣管、出氣管，壓縮機，蓋體組成，在罐體的底部安裝樣品夾具，樣品夾具為“凹”形結構，在其“凹”形槽內，通過設在蓋體上的轉軸安裝有葉輪片。

所述的一種高壓氣體、液體腐蝕試驗裝置的罐體內設有輔助電極和參比電極，輔助電極和參比電極通過導線與電化學工作站連接，樣品作為工作電極，通過導線與電化學工作站連接。

本實用新型高壓硫化氫試驗裝置具有抗硫化氫和二氧化碳腐蝕的性能，能夠模擬常壓~20MPa的工作壓力，內部采用具有“凹”形結構的樣品夾具，將弧狀樣品固定在夾具上，通過轉軸帶動葉輪，在弧形樣品表面形成腐蝕氣流，能夠在不采用管道試驗的情況下，模擬工況條件下腐蝕氣體對管道內表面的沖蝕作用。同時，裝置內部的電化學測試電極能夠實時監測樣品的腐蝕速率，實現了試驗過程的動態跟蹤。

附圖說明

圖1本實用新型高壓硫化氫試驗裝置的結構示意圖。

圖中，1.罐體，2.樣品夾具，3.葉輪片，4.樣品，5.掛具，6.輔助電極，7.參比電極，8.導線，9a.進氣管，9b.出氣管，10.壓縮機，11.蓋體，12.轉軸密封件，13.轉軸。

具體實施方式

本實用新型高壓硫化氫試驗裝置，可作為高含硫化氫、二氧化碳天然氣條件下的管材及防護膜層抗腐蝕性能評價裝置。

參閱圖1.本實用新型由哈氏合金材質制作的罐體1、掛具5、進氣管9a、出氣管9b、壓縮機10、蓋體11組成，其特征是：在罐體的底部安裝樣品夾具2，樣品夾具2為“凹”形結構，在其“凹”形槽內，通過設在蓋體11上的轉軸13安裝有葉輪片3。樣品置于樣品夾具2內，通過葉輪片3的轉動，模擬集輸管道的工況。

所述的樣品夾具2的“凹”形槽的內側壁為圓弧形，模擬管道形狀。

所述的罐體1內設有輔助電極6和參比電極7，輔助電極6和參比電極7通過導線與電化學工作站連接，樣品作為工作電極，通過導線8與電化學工作站連接，可連續檢測樣品的腐蝕狀況。

所述的轉軸13與罐體1的上蓋體之間安裝有轉軸密封件12，可有效避免罐體1內的腐蝕介質泄露。