[發明專利]一種可實現緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置和方法

在審

• 申請號: 201911077957.5
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN112782060A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 蔣秀;屈定榮;許可;宋曉良;張玉平;管孝瑞;陶彬;劉全楨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京至臻永信知識產權代理有限公司 11568
• 代理人: 王正茂;徐秋燕

本發明公開了一種可實現緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置。該實驗裝置為一密閉容器，包括：模擬垢層，其設置于實驗裝置中并模擬實際生產環境中的垢層成分及厚度；腐蝕試片，其設置于模擬垢層內，設置深度與模擬垢層厚度相適配，同一深度的腐蝕試片設置數量與模擬垢層的截面尺寸相適配；溶液采集口，其設于實驗裝置側壁的不同高度處，用于在向實驗裝置內加入腐蝕性介質溶液和液體緩蝕劑后、采集模擬垢層不同深度處的溶液并進行后續數據分析。還可以采用空心管開孔的方式使用固體緩蝕劑進行實驗。本發明還公開了一種可實現緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗方法。通過該裝置及方法，可克服垢層厚度較大的環境下，緩蝕劑很難穿透垢層達到金屬表面、對垢下腐蝕起到抑制作用的缺陷。

技術領域

本發明屬于模擬實驗裝置及使用方法技術領域，特別涉及一種可實現緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置和方法。

背景技術

在油氣輸送管道內壁及儲罐底部均可能存在腐蝕產物、泥沙、元素硫、細菌及無機有機鹽垢等組成的垢層，這些垢層下面容易導致垢下腐蝕，垢下環境還容易出現細菌滋生。由于存在垢層，阻礙了腐蝕性介質到達金屬表面，一般監測到的垢下腐蝕均勻腐蝕速率可能比較低，但容易出現腐蝕穿孔。添加緩蝕劑是一種常用的腐蝕控制措施，但在存在垢層的腐蝕環境下，緩蝕劑很難穿透垢層達到金屬表面對垢下腐蝕起到抑制作用。

目前現有技術中并沒有簡單、有效的實驗設備和方法來檢測垢層不同深度處緩蝕劑對腐蝕的抑制效果。現有技術中有對垢下腐蝕的模擬實驗裝置和方法，例如CN103884639 A公開了一種動態模擬垢下腐蝕的實驗方法及其裝置。提供的實驗方法能在兩個試片間模擬電偶效應，且能實現腐蝕失重測量、表面形貌觀察，適用于垢下腐蝕動態模擬實驗研究。其實驗裝置用電導線連接兩個實驗試片，每兩個實驗試片間實現物理隔離，用實驗試片間的厚度差模擬實驗要求的垢層厚度。該方法僅適于研究，并不能模擬真實的厚度較大的垢層，也無法檢測在緩蝕劑的作用下不同垢層深度對腐蝕的抑制效果。

因此，亟需一種可實現固體緩蝕劑和液體緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置及方法，從而研究垢下腐蝕行為并進行垢下腐蝕控制、對固體和液體緩蝕劑在垢下腐蝕抑制評估等，如對油氣系統垢下腐蝕，儲罐油泥對罐底板的腐蝕及其他環境中存在的垢下腐蝕及腐蝕控制效果進行評估。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可實現固體緩蝕劑和/或液體緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置。從而克服垢層厚度較大的環境下，緩蝕劑很難穿透垢層達到金屬表面、對垢下腐蝕起到抑制作用的缺陷。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面，本發明提供了一種可實現液體緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置。該實驗裝置為一密閉容器，包括：模擬垢層，其設置于實驗裝置中并模擬實際生產環境中的垢層成分及厚度；腐蝕試片，其設置于模擬垢層內，設置深度與模擬垢層厚度相適配，同一深度的腐蝕試片設置數量與模擬垢層的截面尺寸相適配；溶液采集口，其設于實驗裝置側壁的不同高度處，用于在向實驗裝置內加入腐蝕性介質溶液和液體緩蝕劑后、采集模擬垢層不同深度處的溶液并進行后續數據分析。

進一步，上述技術方案中，實驗裝置還可以包括設于實驗裝置外側壁的標尺，用于標識腐蝕試片的設置深度。實驗裝置還可以包括蓋體，蓋體與實驗裝置密封連接。

為實現上述目的，根據本發明的第二方面，本發明提供了一種可實現固體緩蝕劑抑制垢下腐蝕的實驗裝置，該實驗裝置為一密閉容器，包括：模擬垢層，其設置于實驗裝置中并模擬實際生產環境中的垢層成分及厚度；腐蝕試片，其設置于模擬垢層內，設置深度與模擬垢層厚度相適配，同一深度的腐蝕試片設置數量與所述模擬垢層的截面尺寸相適配；空心管，其固定于模擬垢層中并用于充填固體緩蝕劑；該空心管高度與垢層深度相同，并在不同高度處開設多個小孔；溶液采集口，其設于實驗裝置側壁的不同高度處，用于在向實驗裝置內加入腐蝕性介質溶液并在固體緩蝕劑通過小孔滲透進模擬垢層后、采集模擬垢層不同深度處的溶液并進行后續數據分析。