[发明专利]高压/高温动态多相腐蚀-侵蚀模拟器

说明书

一种用于在高温、高压多相动态环境中测量腐蚀和腐蚀‑侵蚀速率的系统，其包括多个环形试件，所述多个环形试件相对于彼此以竖直布置的方式安置在测试容器内。将测试流体混合物添加到所述容器，并且维持温度和压力，使得在具有竖直分层的多相条件下存在所述混合物，从而使每个试件暴露于流体的不同相和/或相的组合。叶轮可以用于搅拌所述流体以提供动态环境。所述流体可以包括颗粒物质以模拟现实世界测试条件。分离器板可以安置在所述容器内的不同竖直位置处，以维持所述流体的各个相之间的分离，并进一步限制所述颗粒物质以防止其在测试系统的区段之间迁移。

技术领域

本专利申请大体上涉及腐蚀测试，并且更确切地说，涉及用于高压、高温多相测试的系统。

背景技术

执行腐蚀测量常常是耗时的过程，这是因为它通常需要将测试样本暴露于腐蚀性环境达很长的持续时间，接着测量测试样本的腐蚀量。通常，在每个测试过程期间都要对一种环境条件进行测试。因此，如果将要评估变化的环境，则必须执行几个单独的腐蚀测试。此外，常常难以用颗粒物质执行腐蚀测试，这是因为颗粒物质常常会污染整个测试系统。另外，许多恶劣环境测试并非动态的，这在于它们缺乏搅拌或摇动测试流体的能力。

本发明提供了针对这些和其它问题的解决方案。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供一种高压、高温动态多相测试系统，其用于通过提供测试流体混合物对腐蚀性和腐蚀性-侵蚀性环境进行测试，所述测试流体混合物在所述系统内的不同位置处呈不同相，并与多个环形试件成环绕关系。所述测试系统包括界定内部区段的壳体。多个间隔环相对于彼此竖直地安置并由所述壳体支撑。所述多个环形试件当中的至少第一、第二和第三环形试件各自安置在所述多个间隔环中的至少两个间隔环之间。所述第一、第二和第三环形试件安置在所述壳体的相应的上部区段、中间区段和下部区段处。提供了多个分离器板。所述多个分离器板中的一个分离器板安置在所述壳体的所述上部和中间区段之间，并且所述多个分离器板中的另一个分离器板安置在所述壳体的所述中间和下部区段之间。所述分离器板被配置成维持所述多相测试流体的所述相中的每个相之间的分离，使得所述环形试件中的每个环形试件暴露于所述测试流体混合物的不同相或相的组合。

根据另一个方面，转子轴安置在外壳内并被布置成在所述测试流体内转动。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，第一和第二叶轮由所述转子轴支撑并被定位成搅拌所述外壳内的所述测试流体。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，所述第一和第二叶轮中的一个安置在所述壳体的所述下部区段处以搅拌所述测试流体的一个相，并且其中所述第一和第二叶轮中的另一个安置在所述壳体的所述中间区段处以搅拌所述测试流体的另一个相。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，挡板由所述壳体支撑并延伸到所述流体中，其中所述挡板被成形及布置成减少所述壳体内的所述流体中的涡流形成。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，颗粒物质安置在所述测试流体内以模拟额外的腐蚀和腐蚀-侵蚀条件。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，第一颗粒物质安置在所述测试流体的一个相内，并且第二颗粒物质安置在所述测试流体的另一个相内。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，所述第一颗粒物质是沙，并且所述第二颗粒物质是硫。

根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，所述分离器板被定位成限制所述第一和第二颗粒物质的迁移以防止其在所述壳体的相应区段之间迁移。