[发明专利]一种模拟地面管线高温高压流动腐蚀测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟地面管线高温高压流动腐蚀测试方法及装置，更具体地说，它涉及一种用于地面管线高温高压多相流耐腐蚀性能测试方法，本发明还涉及使用该方法模拟测试高温高压多相流腐蚀实验和评价的实验装置。

背景技术

在地面管线设计和运行参数设计时，需要对地面管线在输送高温高压高流体的耐腐蚀性能进行测试，从而进行地面管线材质优选和腐蚀性能评价。目前国内外现有的高温高压腐蚀测试方法一般都是在高温高压釜内安装搅拌装置，将试样安装在搅拌器上实现试样和腐蚀介质的相对运动，不能模拟石油工业和化学工业中高温高压条件下腐蚀介质的流动以及模拟冲刷腐蚀作用，材质的腐蚀评价结果与现场结果相差较大。

在地面管线运行过程中，输送介质组分的复杂体系对地面管线的腐蚀和冲蚀与流场变异、多相体系的流态及流型有关。目前这类试验评价在学术上和工程技术上具有重要价值，由于缺乏相应的实验方法和装置，致使相应的评价实验不能进行。常规的高压动态腐蚀评价试验仪为叶片搅动或锥板转动，其流态分布与实际的工业状况相差甚远，用常规方法评价材料的腐蚀或缓蚀剂的防腐效果与工业实际常常相差甚远。

目前，常规的搅拌式高温高压腐蚀动态腐蚀实验方法存在以下不足：

(1)高温高压釜体的结构局限性造成腐蚀介质不能实现管路流动，无法模拟地面管线输送过程中的运行状态；

(2)腐蚀介质中的固相颗粒因重力作用将沉于釜底，安放在气相和液相中的试样不会受到固体颗粒的冲刷作用，因而不能模拟地面管线输送过程中的冲刷腐蚀作用；

(3)腐蚀介质的水平流动无法实现，所测试腐蚀速率误差较大，应用价值严重受限。

为解决常规高温高压动态腐蚀试验不能模拟地面管线生产运行的问题，本发明借助循环流动高温高压釜，提出了新型水平流动高温高压流动系统及实验装置，形成了适用于高温高压地面管线耐腐蚀性能测试的新型实验方法，能够很好的解决上述问题。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种一种结构简单、易于操作、安全可靠、能够同时测试多个试样、用于模拟高温高压地面管线耐腐蚀性能测试装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种模拟地面管线高温高压流动腐蚀测试装置，其特征在于包括磁力搅拌装置(1)、釜盖(3)、釜体(4)、搅拌轴(7)、搅拌叶片(8)、水平支管(9)、支管连通管(10)、支管密封装置(11)、输送介质(12)。

所述釜体(4)为一端开口的空心柱状体，内部盛装输送介质(12)，开口端由釜盖(3)密封，所述釜盖(3)的上部安装磁力搅拌装置(1)，该磁力搅拌装置(1)和搅拌轴(7)相连，所述搅拌轴（7）延伸至釜体(4)的输送介质(12)中，端部安装有搅拌叶片(8)。

所述釜体(4)的侧壁具有两根平行设置水平支管(9)，该水平支管(9)的端部由支管密封装置(11)密封，所述水平支管(9)之间由支管连通管(10)连接，使得输送介质(12)在釜体(4)、水平支管(9)、支管连通管(10)所形成的密闭系统中水平循环流动。

所述釜体(4)外部设置有保温装置(13)，保证釜体内部温度恒定，波动范围可控，该釜体(4)侧面设置有出气口(5)，底端设有进气口(6)；所述釜盖(3)上设置有温度探针(2)用于探测釜体(4)内部的温度；所述支管连通管(10)上具有超声波流速测试仪(20)。

所述釜体(4)还具有第一液相介质界面线Ⅰ(14)和第二液相介质界面线Ⅱ（15)，当釜体(4)中液相界面低于第一液相介质界面线Ⅰ(14)位置时，可模拟测试地面管线输送湿气时的腐蚀状态和腐蚀速率；当釜体(4)中液相界面高于第二液相介质界面线Ⅱ(15)位置时，可模拟测试地面管线输送液相腐蚀介质时的腐蚀状态和腐蚀速率；当釜体(4)中液相界面位于第一液相介质界面线Ⅰ(14)与第二液相介质界面线Ⅱ(15)之间时，可模拟测试地面管线输送多相流时的腐蚀状态和腐蚀速率。

所述釜体(4)内部的气密封压力最高达到70MPa，最高实验温度200℃，所述磁力搅拌装置(1)、釜盖(3)、釜体(4)、搅拌轴(7)、水平支管(9)、支管连通管(10)、支管密封装置(11)均采用哈氏合金C276加工制造。

釜体(4)内径为D，支管连通管(10)内径为d，水平支管(9)长度为L，当满足D=2d+10L时，超声波流速测试仪(20)可准确测定水平支管(9)中流体流速。

有益效果：