[發明專利]一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202210524416.8
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN115389500A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 白海濤;袁夢瑤;崔星;謝娟;王瑞;王新強
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01D21/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

1.一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，模擬單元、監測單元和實驗環境調節單元；

所述模擬單元包括平流泵(1)、實驗介質容器(2)、觀察池組件(3)和介質回收容器(4)，所述平流泵(1)與所述實驗介質容器(2)連接，能夠控制腐蝕介質的流速，所述觀察池組件(3)內具有用于放置樣品的實驗腔(33)和能夠觀測實驗腔(33)內部情況的透明觀測區，實驗腔(33)通過管路分別連通所述實驗介質容器(2)和所述介質回收容器(4)；

所述監測單元包括具有成像功能的觀測部件(5)、溫度監測部件、壓力監測部件和顯示終端(6)；所述觀測部件(5)的觀察口與透明觀察區對應，所述溫度監測部件和所述壓力監測部件設置在實驗腔(33)內所述，觀測部件(5)的成像機構、所述溫度監測部件和所述壓力監測部件分別與所述顯示終端(6)電連接；

所述實驗環境調節單元包括減壓閥(7)、油浴機構一(8)和油浴機構二(9)；所述減壓閥(7)設置在所述實驗腔(33)與所述介質回收容器(4)之間的管路上，所述油浴機構一(8)和所述油浴機構二(9)分別為腐蝕介質和實驗腔(33)供熱。

2.根據權利要求1所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述觀察池組件(3)包括承載殼體(30)和透明材質的密封蓋(31)，所述承載殼體(30)的頂部形成頂部開口的容納槽，容納槽的內壁固定有隔離層(32)，所述密封蓋(31)通過螺栓可拆卸連接在所述承載殼體(30)的頂部開口處，形成實驗腔(33)，實驗腔(33)通過進液管(35)和出液管(36)分別連通所述實驗介質容器(2)和所述介質回收容器(4)，實驗腔(33)的底部形成隔離的加熱腔(34)，所述油浴機構二(9)的加熱油通過循環泵在加熱腔(34)內循環。

3.根據權利要求2所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述密封蓋(31)采用有機透明玻璃材料制備。

4.根據權利要求1所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述油浴機構一(8)為恒溫油浴鍋，所述介質回收容器(4)與實驗腔(33)之間的進液管(35)通過恒溫油浴鍋進行加熱。

5.根據權利要求2所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述隔離層(32)采用聚四氟乙烯材料制備。

6.根據權利要求1所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述溫度監測部件為溫度傳感器，壓力監測部件為壓力傳感器。

7.根據權利要求1所述的一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗裝置，其特征在于，所述觀測部件(5)為具有成像功能的顯微鏡。

8.一種可視化動態腐蝕結垢實時監測實驗方法，其特征在于，監測實驗方法基于權利要求1-7任一項的監測實驗裝置；監測實驗方法包括以下步驟：

步驟一：打開觀察池組件(3)，將待測的樣品放入實驗腔(33)內，并將實驗腔(33)密封；

步驟二：將油浴機構一(8)和油浴機構二(9)升溫至試驗所需的溫度并保持恒定；

步驟三：使用平流泵(1)向實驗腔(33)輸入恒溫的腐蝕介質，腐蝕介質進入實驗腔(33)后經減壓閥(7)進入介質回收容器(4)；通過控制平流泵(1)和減壓閥(7)將腐蝕介質的流速控制在恒定的實驗流速；

步驟四：通過觀測部件(5)采集不同時間下的樣品圖像，觀察實驗流速下待測的樣品的腐蝕結垢規律，使用3D掃描裝置采集樣品腐蝕深度的數據，綜合確定相同材料在地層中的結垢情況。