[發(fā)明專利]一種濕氣環(huán)路頂部腐蝕測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610210463.X
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105699286B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許立寧;路民旭;常煒;張雷;王振國;張玉楠;趙書振
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學;安科工程技術(shù)研究院（北京）有限公司;中海油研究總院
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明是一種高溫高壓環(huán)境下的濕氣環(huán)路頂部腐蝕測試裝置，適用于在實際高溫高壓工況下的濕氣頂部腐蝕模擬實驗和腐蝕行為的機理研究。本發(fā)明包括加熱釜、管道循環(huán)系統(tǒng)、加熱保溫系統(tǒng)、循環(huán)冷凝水箱制冷系統(tǒng)、循環(huán)泵、信號傳導通路、外接控制箱、流態(tài)觀察窗、外接供氣系統(tǒng)、三電極系統(tǒng)、電化學工作站和計算機等。該裝置的優(yōu)點是能夠真實的模擬管線內(nèi)部的實際環(huán)境條件，包括管道內(nèi)流體的流態(tài)，流速，壓力，溫度等，從而可以最大限度的模擬實際環(huán)境，測出真實的電化學數(shù)據(jù)。利用此設(shè)備既可以對試樣進行頂部腐蝕原位電化學信號測試，也可以利用失重法對管線鋼的腐蝕機理進行研究。因此，本設(shè)備對管線鋼的濕氣頂部腐蝕機理研究具有非常重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腐蝕電化學領(lǐng)域，特別是指一種高溫高壓環(huán)境下濕氣環(huán)路頂部腐蝕電化學測試裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著海上油氣田開發(fā)業(yè)日益興盛，海底輸送油氣的管道發(fā)生了很多的失效事故，頂部腐蝕是其中非常重要的一部分，因此高溫高壓條件下能夠進行濕氣環(huán)路頂部腐蝕電化學原位測試的研究也備受關(guān)注。然而到目前為止，用于研究管線鋼濕氣頂部腐蝕的設(shè)備較少，一般用于研究頂部腐蝕的設(shè)備為冷凝釜，而冷凝釜又不能完全模擬實際工況，測試的數(shù)據(jù)與實際存在差距；此外，在冷凝釜中進行模擬實驗后，再在靜態(tài)常壓反應容器中進行電化學測試，并不能得出實際情況下頂部腐蝕過程中的電化學腐蝕行為。而本發(fā)明在此領(lǐng)域較為先進，其可以最大程度的模擬實際環(huán)境，實現(xiàn)在不同流體流速、流態(tài)、溫度、壓力情況下研究管線鋼的腐蝕行為，對其腐蝕機理進行探索。在油氣工業(yè)開采和輸送過程中，主要涉及的腐蝕介質(zhì)包括CO₂等酸性氣體，水以及部分含有的有機酸等。進行高溫高壓環(huán)路濕氣頂部腐蝕模擬實驗是研究管線鋼材料的耐蝕性、腐蝕機理并對其進行評價的先進手段。本發(fā)明可以實現(xiàn)在符合實際工況條件下管線鋼腐蝕原位電化學行為的測量，在一定程度上為深入的研究管線鋼腐蝕機理奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種濕氣環(huán)路頂部腐蝕電化學測試裝置，以此來研究腐蝕介質(zhì)在不同流速、流態(tài)、溫度、壓力等條件下管線鋼濕氣頂部腐蝕行為的問題。

一種濕氣環(huán)路頂部腐蝕測試裝置，其特征在于：本裝置包括加熱 釜、管道循環(huán)系統(tǒng)、加熱保溫系統(tǒng)、循環(huán)冷凝水箱制冷系統(tǒng)、循環(huán)泵、信號傳導通路、外接控制箱、流態(tài)觀察窗、外接供氣系統(tǒng)、三電極系統(tǒng)、電化學工作站和計算機；其中加熱釜包括加熱釜A和加熱釜B；管道循環(huán)系統(tǒng)包括各段管路；加熱保溫系統(tǒng)包括加熱釜上的加熱裝置A和加熱裝置B、加熱釜上的溫度傳感器C以及覆蓋整個管道周圍的保溫層；循環(huán)冷凝水箱制冷系統(tǒng)包括試驗管道循環(huán)通路、循環(huán)水控制箱、以及溫度傳感器A、循環(huán)泵；外接供氣系統(tǒng)包括高壓氣瓶、減壓閥、導氣管和壓力表C；三電極系統(tǒng)包括Ag/AgCl參比電極、工作電極和輔助電極。

加熱釜A和加熱釜B底部通過循環(huán)泵連接，加熱釜A周圍裝有加熱裝置A、加熱釜B周圍裝有加熱裝置B，外接供氣系統(tǒng)通過導氣管與加熱釜A連通，在此導氣管上裝有壓力表C和減壓閥，加熱釜A上裝有壓力表A，加熱釜A通過普通管道與試驗管道連接，并在此普通管道中裝有流量計和探測管道內(nèi)部濕氣壓力的壓力表B，試驗管道為雙層管道，外層冷卻水管道通過進出水口及水管與外接的冷卻水循環(huán)控制箱連接，試驗管道外層裝有溫度傳感器B，并在試驗管道頂部裝有一系列頂部試樣卡入槽，此處卡入的三電極試樣可與電化學工作站和計算機連接，試驗管道的末端與流態(tài)觀察窗連接，試驗管道與加熱釜B通過普通管道連接，此外加熱釜B與加熱釜A上部還有單獨一段導氣管路相連接，導氣管路中裝有控制閥C、控制閥D、排氣閥。