[发明专利]一种天然气输送管线顶部凝析水腐蚀测试装置

说明书

本发明涉及管线材料的腐蚀速率、凝析速率、凝析水中pH值及其Fe2+离子浓度的测试。一种天然气输送管线顶部凝析水腐蚀测试装置，包括容器以及与容器匹配的盖体，容器内存放有腐蚀介质，容器顶端设有液体入口，液体入口设有导入管；容器底端设有液体排放口；所述容器内位于腐蚀介质液面以下的侧壁上设有电加热器；盖体上方设有循环水箱，所述盖体上设有通孔，通孔内设有试样串，模拟测试管线顶部凝析水的腐蚀速率。试样串一端位于容器内，另一端穿过盖体以及循环水箱位于循环水箱内部；盖体下设有凝析水收集系统。本发明用来测试凝析水的pH值及其Fe2+离子浓度，以及根据凝析水质量和测试周期来计算凝析速率。

技术领域

本发明属于天然气腐蚀装置研究领域，可适用于气田湿天然气生产过程中管线顶部产生凝析水腐蚀研究，涉及该环境下管线材料的腐蚀速率、凝析速率、凝析水中pH值及其Fe²⁺离子浓度的测试。

背景技术

在天然气田开发湿气生产过程中，水汽经过内外较大温差的管线时，在管线顶部产生并积聚了凝析水，管线中侵蚀性气体如H₂S、CO₂和天然气中一些易挥发腐蚀介质如乙酸溶解于凝析水中，从而引起腐蚀现象。凝析水经形成、长大、合并等过程形成液滴，在输气运送过程中与管线底部的液相流动形成的腐蚀环境是完全不同。一般认为腐蚀性物质通过金属表面的液膜比通过体相溶液要容易的多，同时液膜腐蚀还受到膜厚度、流速流态等因素影响，因此管线顶部形成的凝析水膜腐蚀与常规的输送采油液腐蚀有明显不同，管线顶部凝析水腐蚀往往更复杂。因此，加强研究输送管道顶部凝析水腐蚀对天然气的安全、长周期输送具有非常重要的现实意义。鉴于目前国内外对天然气输送管线顶部腐蚀研究开展缓慢及认识不足，开发一种天然气输送管线顶部凝析水腐蚀测试装置来研究湿气管线顶部腐蚀特征、行为及机理是十分必要的。

发明内容

本发明在于提供一种用于天然气输送管线顶部凝析水腐蚀测试的室内试验装置，以研究湿气顶部凝析水腐蚀的特征、行为及机理，从而指导天然气生产过程中的腐蚀控制。

本发明的技术方案在于：

一种天然气输送管线顶部凝析水腐蚀测试装置，包括容器以及与容器匹配的盖体，容器内存放有腐蚀介质，容器顶端设有液体入口，液体入口设有导入管，导入管伸入至腐蚀介质内；容器底端设有液体排放口，通过阀门控制；所述容器内位于腐蚀介质液面以下的侧壁上设有电加热器；盖体上方设有循环水箱，所述盖体上设有通孔，通孔内设有试样串，模拟测试管线顶部凝析水的腐蚀速率。试样串一端位于容器内，另一端穿过盖体以及循环水箱位于循环水箱内部；盖体下设有凝析水收集系统，所述凝析水收集系统包括通过导管连接的位于容器内部的漏斗以及位于容器外部的广口瓶。

所述的试样串包括从下至上依次设置的螺钉、圆环状试样、连接杆以及螺帽，所述连接杆远离螺帽的一端上设有内螺孔，另一端设有外螺纹；所述螺钉从下方穿过圆环状试样的圆环，其凸出圆环状试样的部分穿过内螺孔与连接杆实现连接，连接杆另一端通过螺帽固定在循环水箱内，所述圆环状试样位于容器内。

所述的盖体上还设有贯穿盖体的温度计以及pH酸度计；所述温度计为热套式双金属温度计，用来测介质温度。所述pH酸度计为插入式在线pH酸度计，用来测介质的pH值。

所述的循环水箱设有进冷水管以及出冷水管。

所述的螺钉与圆环状试样之间设有环型小密封圈；所述圆环状试样与连接杆之间依次设有环型大密封圈以及环型小密封圈。

所述的漏斗固定于容器内壁上，且漏斗的直径与盖体上通孔的直径相等。

所述的漏斗穿过支架固定在容器内壁上，所述支架上设有孔，孔的直径大于漏斗截面所在圆形的最小直径并小于漏斗截面所在圆形的最小直径。

所述的广口瓶上设有尾气排放管。

本发明的技术效果在于：