一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置。该实验装置为一密闭容器，包括：模拟垢层，其设置于实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；腐蚀试片，其设置于模拟垢层内，设置深度与模拟垢层厚度相适配，同一深度的腐蚀试片设置数量与模拟垢层的截面尺寸相适配；溶液采集口，其设于实验装置侧壁的不同高度处，用于在向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。还可以采用空心管开孔的方式使用固体缓蚀剂进行实验。本发明专利技术还公开了一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验方法。通过该装置及方法，可克服垢层厚度较大的环境下，缓蚀剂很难穿透垢层达到金属表面、对垢下腐蚀起到抑制作用的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法
本专利技术属于模拟实验装置及使用方法
，特别涉及一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法。
技术介绍
在油气输送管道内壁及储罐底部均可能存在腐蚀产物、泥沙、元素硫、细菌及无机有机盐垢等组成的垢层，这些垢层下面容易导致垢下腐蚀，垢下环境还容易出现细菌滋生。由于存在垢层，阻碍了腐蚀性介质到达金属表面，一般监测到的垢下腐蚀均匀腐蚀速率可能比较低，但容易出现腐蚀穿孔。添加缓蚀剂是一种常用的腐蚀控制措施，但在存在垢层的腐蚀环境下，缓蚀剂很难穿透垢层达到金属表面对垢下腐蚀起到抑制作用。目前现有技术中并没有简单、有效的实验设备和方法来检测垢层不同深度处缓蚀剂对腐蚀的抑制效果。现有技术中有对垢下腐蚀的模拟实验装置和方法，例如CN103884639A公开了一种动态模拟垢下腐蚀的实验方法及其装置。提供的实验方法能在两个试片间模拟电偶效应，且能实现腐蚀失重测量、表面形貌观察，适用于垢下腐蚀动态模拟实验研究。其实验装置用电导线连接两个实验试片，每两个实验试片间实现物理隔离，用实验试片间的厚度差模拟实验要求的垢层厚度。该方法仅适于研究，并不能模拟真实的厚度较大的垢层，也无法检测在缓蚀剂的作用下不同垢层深度对腐蚀的抑制效果。因此，亟需一种可实现固体缓蚀剂和液体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置及方法，从而研究垢下腐蚀行为并进行垢下腐蚀控制、对固体和液体缓蚀剂在垢下腐蚀抑制评估等，如对油气系统垢下腐蚀，储罐油泥对罐底板的腐蚀及其他环境中存在的垢下腐蚀及腐蚀控制效果进行评估。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现固体缓蚀剂和/或液体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置。从而克服垢层厚度较大的环境下，缓蚀剂很难穿透垢层达到金属表面、对垢下腐蚀起到抑制作用的缺陷。为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种可实现液体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置。该实验装置为一密闭容器，包括：模拟垢层，其设置于实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；腐蚀试片，其设置于模拟垢层内，设置深度与模拟垢层厚度相适配，同一深度的腐蚀试片设置数量与模拟垢层的截面尺寸相适配；溶液采集口，其设于实验装置侧壁的不同高度处，用于在向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。进一步，上述技术方案中，实验装置还可以包括设于实验装置外侧壁的标尺，用于标识腐蚀试片的设置深度。实验装置还可以包括盖体，盖体与实验装置密封连接。为实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种可实现固体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，该实验装置为一密闭容器，包括：模拟垢层，其设置于实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；腐蚀试片，其设置于模拟垢层内，设置深度与模拟垢层厚度相适配，同一深度的腐蚀试片设置数量与所述模拟垢层的截面尺寸相适配；空心管，其固定于模拟垢层中并用于充填固体缓蚀剂；该空心管高度与垢层深度相同，并在不同高度处开设多个小孔；溶液采集口，其设于实验装置侧壁的不同高度处，用于在向实验装置内加入腐蚀性介质溶液并在固体缓蚀剂通过小孔渗透进模拟垢层后、采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。为实现上述目的，根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种可实现液体缓蚀剂和/或固体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，该实验装置为一密闭容器，包括：模拟垢层，其设置于实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；腐蚀试片，其设置于模拟垢层内，设置深度与模拟垢层厚度相适配，同一深度的腐蚀试片设置数量与模拟垢层的截面尺寸相适配；空心管，其固定于模拟垢层中并用于充填固体缓蚀剂；该空心管高度与垢层深度相同，并在不同高度处开设多个小孔；在使用液体缓蚀剂和固体缓蚀剂进行实验时，小孔处于开启状态；在仅使用液体缓蚀剂进行实验时，小孔处于堵塞状态；溶液采集口，其设于实验装置侧壁的不同高度处，在小孔处于开启状态下，用于在向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂并在固体缓蚀剂通过小孔渗透进所述模拟垢层后、采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析；在小孔处于堵塞状态下，用于在向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。本专利技术的另一目的在于提供一种可实现固体缓蚀剂和/或液体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验方法。从而克服垢层厚度较大的环境下，缓蚀剂很难穿透垢层达到金属表面、对垢下腐蚀起到抑制作用的缺陷。为实现上述另一目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种可实现液体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验方法，该方法使用前述的实验装置，包括如下步骤：将模拟实际生产环境中的垢层加入密闭的实验装置中；在垢层的不同深度处和/或同一深度处的不同部位放置腐蚀试片；向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂；采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。进一步，上述技术方案中，该方法还可以包括对腐蚀试片的设置深度进行标识。进一步，上述技术方案中，采集溶液的数据可具体包括溶液的pH值、缓蚀剂到达不同垢层深度的时间以及浓度。进一步，上述技术方案中，还可以包括对腐蚀试片进行电化学测试、失重分析以及表面形貌分析来监测腐蚀抑制效果。为实现上述另一目的，根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种可实现固体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验方法，该方法应用前述实验装置，包括如下步骤：将模拟实际生产环境中的垢层加入密闭的实验装置中；在垢层的不同深度处和/或同一深度处的不同部位放置腐蚀试片；将固体缓蚀剂插入空心管并使空心管壁上的小孔处于开启状态；向实验装置内加入腐蚀性介质溶液；采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。为实现上述另一目的，根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种可实现液体缓蚀剂和固体缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验方法，该方法应用前述实验装置，包括如下步骤：将模拟实际生产环境中的垢层加入密闭的实验装置中；在垢层的不同深度处和/或同一深度处的不同部位放置腐蚀试片；将固体缓蚀剂插入空心管并使空心管壁上的小孔处于开启状态；向实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂；采集模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：现有技术针对存在垢层的腐蚀环境，缓蚀剂很难穿透垢层达到金属表面并对垢下腐蚀起到抑制作用。本专利技术通过在实验装置内不同深度的垢层处放置腐蚀试片，液体缓蚀剂从实验装置盖处加入，通过渗透作用到达不同深度的垢层对腐蚀试片进行保护，在实验装置不同深度的侧壁开口采集腐蚀溶液，分析不同深度处腐蚀溶液的成分、缓蚀剂浓度及腐蚀试片腐蚀状况。固体缓蚀剂置于实验装置的空心管内，释放的缓蚀剂通过空心管壁四周的小孔到达不同深度的垢层处，对腐蚀试片提供保护。液体和固体缓蚀剂同时使用可对垢下腐蚀起到更好的抑制作用。上述说明仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，该实验装置为一密闭容器，包括：/n模拟垢层，其设置于所述实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；/n腐蚀试片，其设置于所述模拟垢层内，设置深度与所述模拟垢层厚度相适配，同一深度的所述腐蚀试片设置数量与所述模拟垢层的截面尺寸相适配；/n溶液采集口，其设于所述实验装置侧壁的不同高度处，用于在向所述实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集所述模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，该实验装置为一密闭容器，包括：
模拟垢层，其设置于所述实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；
腐蚀试片，其设置于所述模拟垢层内，设置深度与所述模拟垢层厚度相适配，同一深度的所述腐蚀试片设置数量与所述模拟垢层的截面尺寸相适配；
溶液采集口，其设于所述实验装置侧壁的不同高度处，用于在向所述实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集所述模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。


2.根据权利要求1所述的可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括设于所述实验装置外侧壁的标尺，用于标识所述腐蚀试片的设置深度。


3.根据权利要求1或2所述的可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括盖体，所述盖体与实验装置密封连接。


4.一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，该实验装置为一密闭容器，包括：
模拟垢层，其设置于所述实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；
腐蚀试片，其设置于所述模拟垢层内，设置深度与所述模拟垢层厚度相适配，同一深度的所述腐蚀试片设置数量与所述模拟垢层的截面尺寸相适配；
空心管，其固定于所述模拟垢层中并用于充填固体缓蚀剂；该空心管高度与垢层深度相同，并在不同高度处开设多个小孔；
溶液采集口，其设于所述实验装置侧壁的不同高度处，用于在向所述实验装置内加入腐蚀性介质溶液并在所述固体缓蚀剂通过所述小孔渗透进所述模拟垢层后、采集所述模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。


5.根据权利要求4所述的可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括设于所述实验装置外侧壁的标尺，用于标识所述腐蚀试片的设置深度。


6.根据权利要求4或5所述的可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括盖体，所述盖体与实验装置密封连接。


7.一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，该实验装置为一密闭容器，包括：
模拟垢层，其设置于所述实验装置中并模拟实际生产环境中的垢层成分及厚度；
腐蚀试片，其设置于所述模拟垢层内，设置深度与所述模拟垢层厚度相适配，同一深度的所述腐蚀试片设置数量与所述模拟垢层的截面尺寸相适配；
空心管，其固定于所述模拟垢层中并用于充填固体缓蚀剂；该空心管高度与垢层深度相同，并在不同高度处开设多个小孔；在使用液体缓蚀剂和所述固体缓蚀剂进行实验时，所述小孔处于开启状态；在仅使用液体缓蚀剂进行实验时，所述小孔处于堵塞状态；
溶液采集口，其设于所述实验装置侧壁的不同高度处，在所述小孔处于开启状态下，用于在向所述实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂并在所述固体缓蚀剂通过所述小孔渗透进所述模拟垢层后、采集所述模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析；在所述小孔处于堵塞状态下，用于在向所述实验装置内加入腐蚀性介质溶液和液体缓蚀剂后、采集所述模拟垢层不同深度处的溶液并进行后续数据分析。


8.根据权利要求7所述的可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括设于所述实验装置外侧壁的标尺，用于标识所述腐蚀试片的设置深度。


9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋秀，屈定荣，许可，宋晓良，张玉平，管孝瑞，陶彬，刘全桢，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11