一种腐蚀环境模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种腐蚀环境模拟装置，包括：反应釜、设置在反应釜上的换气机构、加热机构和冷却器，以及用于放置样品的挂架，还包括：用于将反应釜内的饱和水汽引流至冷却器的导流机构；其中，挂架位于冷却器的下方。本发明专利技术通过设置叶片和导流筒，能够在高温高压的环境下，对饱和水汽进行引导。通过这种方式，使饱和水汽快速接触冷却器冷凝成明水，并流至腐蚀挂片表面，为腐蚀挂片形成冷凝水腐蚀工况，提高了模拟实验的准确性。另外，本发明专利技术的冷却器设置为同轴式设置在导流筒外侧的环形结构，增大了冷却器与饱和水汽的接触面积，进一步提高了模拟实验的准确性。拟实验的准确性。拟实验的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种腐蚀环境模拟装置


[0001]本专利技术属于油气田腐蚀防护
，具体地，涉及一种腐蚀环境模拟装置。

技术介绍

[0002]在石油和天然气的开采以及集输工况下，井下管柱、地面管线和设备等往往面临着被H2S、CO2、溶解氧等腐蚀的风险。目前腐蚀已经成为导致石油和天然气装备失效的主要原因之一。为保证油气资源开采工作安全地进行，需要对金属材料在高温高压油气田生产工况下腐蚀的规律、腐蚀的机制以及金属材料在这种工况环境中的适用性进行试验研究。
[0003]随着对油气资源开采开发的逐步深入，一些复杂工况下的腐蚀问题逐渐暴露。油气田中的高温高压冷凝环境的腐蚀逐渐为人们所认识。例如随着海洋石油的发展，海洋平台之间以及从海洋平台到陆地的油气输送主要通过管道来完成。海洋管道外部海水温度低，管道内部的输送流体温度高。这样就形成了“内高外低”的温度差，导致输送流体中的水会在管道内壁冷凝并形成水膜，为腐蚀的发生提供条件。再如针对高粘度原油开发的热流体吞吐工艺，由于热流体的温度高于井下管柱外的地温，此时油管内外壁之间也同样形成了“内高外低”的温度差，导致热流体中的水在油管内壁凝结，形成腐蚀环境。
[0004]现有的高温高压冷凝腐蚀实验装置虽然能够模拟现场的液相工况，但难以对高温高压冷凝环境的腐蚀进行准确的模拟研究实验，实验的结果与现场工况往往有较大的差别。

技术实现思路

[0005]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种腐蚀环境模拟装置，其能够准确模拟油气开采过程中的高温高压冷凝环境，从而为实验模拟研究提供准确的实验数据。
[0006]根据本专利技术，提供了一种腐蚀环境模拟装置，包括容纳有腐蚀液体的反应釜、用于向所述反应釜内通入腐蚀气体的换气机构以及用于加热腐蚀溶液产生饱和水汽的加热机构、设置在所述反应釜内的冷却器和安装有腐蚀挂片的挂架，所述腐蚀环境模拟装置还包括：用于将饱和水汽引导至所述冷却器形成冷凝水的导流机构；其中，所述挂架位于所述冷却器的下方，所述挂架构造成能够承接冷凝水，并使冷凝水流动至腐蚀挂片处。
[0007]在一个实施例中，所述反应釜包括盖体和釜体，所述导流机构包括：固定安装在所述盖体上的电机，所述电机的输出端设置有转轴，所述转轴延伸至所述釜体内；设置在所述转轴上的叶片，所述叶片位于所述冷却器的下方。
[0008]在一个实施例中，所述导流机构还包括间隙式套设在所述转轴上的导流筒，所述导流筒的上端与所述盖体之间设置有空隙。
[0009]在一个实施例中，所述导流筒与所述叶片固定连接。
[0010]在一个实施例中，所述挂架固定设置在所述导流筒的外壁上。
[0011]在一个实施例中，所述挂架构造成环状，沿所述挂架的周向方向设置有至少一个用于容纳所述腐蚀挂片的挂片槽，所述挂片槽沿所述挂架的径向延伸至所述挂架的边缘。
[0012]在一个实施例中，所述挂片槽的侧壁设置有聚四氟绝缘垫。
[0013]在一个实施例中，所述冷却器包括：环形的主体、与所述主体连接的进液管和与所述主体连接的出液管，其中，所述主体套设在所述导流筒的外侧，所述进液管和所述出液管均连通至所述反应釜的外部。
[0014]在一个实施例中，所述主体在所述挂架上的投影区域处于所述挂片槽的径向延伸范围内。
[0015]在一个实施例中，所述加热机构构造成铺满所述釜体的外壁，所述盖体上设置有控温热电偶，所述控温热电偶的探测端伸入所述釜体，所述换气机构包括设置在所述盖体上的进气管和出气管。
[0016]与现有技术相比，本申请的优点如下。
[0017]本专利技术通过设置叶片和导流筒，能够在高温高压的环境下，对饱和水汽进行引导。通过这种方式，使饱和水汽快速接触冷却器冷凝成明水，并流至腐蚀挂片表面，为腐蚀挂片形成冷凝水腐蚀工况，提高了模拟实验的准确性。
[0018]另外，本专利技术的冷却器设置为同轴式设置在导流筒外侧的环形结构，增大了冷却器与饱和水汽的接触面积，进一步提高了模拟实验的准确性。
附图说明
[0019]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0020]图1显示了根据本专利技术的腐蚀环境模拟装置的一种实施例的结构；
[0021]图2显示了根据本专利技术的导流机构的结构；
[0022]图3显示了图2的俯视结构；
[0023]图4显示了根据本专利技术的冷却器的结构；
[0024]图5显示了图4的俯视结构；
[0025]图6为模拟我国南海某天然气海管工况实验数据和现场挂片数据统计图；
[0026]图7为模拟我国西部蒸汽驱油注入阶段工况实验数据和现场挂片数据统计图。
[0027]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0028]下面通过附图来对本专利技术进行介绍。
[0029]在本申请中，需要说明的是，将根据本专利技术的从盖体到釜体的方向描述为“下方”、“底”或类似用语，即图1中的下方。而从釜体到盖体的方向描述为“上方”或类似用语，即图1中的上方。
[0030]本申请的专利技术人发现，现有技术中的腐蚀环境模拟装置不能够精准的模拟现实工况的原因如下：现有装置在运行的过程中，冷却器的周围会形成冷气团，因此，饱和水汽还未到达冷却器就被降温成为明水，难以到达腐蚀挂片的表面。
[0031]图1显示了根据本专利技术的腐蚀环境模拟装置100的结构。如图1所示，腐蚀环境模拟装置100包括用于盛放腐蚀溶液7的反应釜1、用于向反应釜1内充入腐蚀气体的换气机构2、用于加热腐蚀溶液7从而产生饱和水汽的加热机构3、用于将饱和水汽冷凝成明水的冷却器
4以及安装有腐蚀挂片8的挂架6。反应釜1能够承受高温高压。
[0032]在本实施例中，反应釜1包括釜体11和用于将釜体11密封的盖体12。其中，加热机构3设置在釜体11的外部，用于为反应釜1的釜体11加热，达到实验所需要的温度，从而使腐蚀溶液7形成饱和水汽。换气机构2设置在盖体12上，用于向反应釜1内通入实验所需的腐蚀气体，同时营造高压的环境，更好的模拟腐蚀环境。冷却器4设置在釜体11内部，同时，冷却器4位于腐蚀溶液7的上方，用于将反应釜1内的饱和水汽冷凝为明水，模拟现实工况中的冷凝水。挂架6设置在冷却器4和腐蚀溶液7之间，用于承接从冷却器7上滴落的冷凝水。并且，滴落到挂架上的冷凝水能够流动至用于实验的腐蚀挂片8上。通过这种设置，使腐蚀环境模拟装置100能够模拟现实工况中高温高压冷凝环境。
[0033]根据本专利技术，在反应釜1内还设置有导流机构5。导流机构5能够将反应釜1内的饱和水汽快速强制输送到冷却器4的表面。
[0034]在一个具体的实施例中，导流机构5包括电机51和叶片52。电机51与盖体12固定连接。同时电机51的输出轴端指向釜体11。电机51的输出轴上设置有转轴54，并且，转轴54延伸至釜体11的内部。叶片52位于冷却器4和腐蚀溶液7之间，并与转轴54连接。通过这样设置，当启动电机51时，电机51本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腐蚀环境模拟装置，包括容纳有腐蚀液体的反应釜(1)、用于向所述反应釜(1)内通入腐蚀气体的换气机构(2)、用于加热腐蚀溶液(7)产生饱和水汽的加热机构(3)以及设置在所述反应釜(1)内的冷却器(4)和安装有腐蚀挂片(8)的挂架(6)，其特征在于，所述腐蚀环境模拟装置还包括：用于将饱和水汽引导至所述冷却器(4)形成冷凝水的导流机构(5)；其中，所述挂架(6)位于所述冷却器(4)的下方，所述挂架(6)构造成能够承接冷凝水，并使冷凝水流动至腐蚀挂片(8)处。2.根据权利要求1所述的腐蚀环境模拟装置，其特征在于，所述反应釜(1)包括盖体(12)和釜体(11)，所述导流机构(5)包括：固定安装在所述盖体(12)上的电机(51)，所述电机(51)的输出端设置有转轴(54)，所述转轴(54)延伸至所述釜体(11)内；设置在所述转轴(54)上的叶片(52)，所述叶片(52)位于所述冷却器(4)的下方。3.根据权利要求2所述的腐蚀环境模拟装置，其特征在于，所述导流机构(5)还包括间隙式套设在所述转轴(54)上的导流筒(53)，所述导流筒(53)的上端与所述盖体(12)之间设置有空隙。4.根据权利要求3所述的腐蚀环境模拟装置，其特征在于，所述导流筒(53)与所述叶片(52)固定连接。5.根据权利要求4所述的腐蚀环境模拟装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立红，王海波，黄伟，贺甲元，曾皓，武俊文，陈旭东，李建平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：