多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置及模擬實驗方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其包括管路、支架、耐腐蝕儲罐、耐腐蝕泵、球閥、電磁流量計、電阻探針、溫度計、pH計、溶氧儀，所述管路上包括起伏管路腐蝕測試區(qū)和水平管路腐蝕測試區(qū)。該模擬實驗管路裝置通過設(shè)計不同的傾角以模擬起伏管路，并采用電阻探針實時記錄腐蝕速率的變化；在水平管段采用與管道內(nèi)部直徑相同的環(huán)狀試樣，采用失重法與電化學(xué)方法監(jiān)測管道內(nèi)部的腐蝕，能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的流動狀態(tài)及多相流腐蝕，解決了室內(nèi)動態(tài)腐蝕模擬不能真實反映工業(yè)現(xiàn)場流動管道內(nèi)部流動特征及腐蝕行為等技術(shù)問題。
【專利說明】多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置及模擬實驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油與天然氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油天然氣和化工等行業(yè)的管道通常是含油、氣、水、砂及腐蝕性介質(zhì)環(huán)境的多相流管線，金屬管道可能發(fā)生嚴(yán)重的氣液兩相流腐蝕、液固兩相流腐蝕，氣液固多相沖蝕腐蝕。管道內(nèi)部的流態(tài)與管道的操作工藝密切相關(guān)，同時也影響管道的腐蝕行為和腐蝕機理。
[0003]目前對于石油天然氣及化工等行業(yè)的多相流腐蝕的模擬實驗研究主要采用傳統(tǒng)的靜態(tài)實驗法，高壓釜內(nèi)動態(tài)實驗方法，旋轉(zhuǎn)方式模擬流動狀態(tài)的腐蝕模擬實驗方法以及模擬管路系統(tǒng)等方法，其中前三種方法無法模擬腐蝕介質(zhì)在管道中的真實流動狀態(tài)，與現(xiàn)場實際的管道內(nèi)的流動狀態(tài)差別較大，因此，也無法準(zhǔn)確獲得管道內(nèi)部的多相流腐蝕行為及規(guī)律。
[0004]《腐蝕室內(nèi)動態(tài)模擬試驗裝置》(申請?zhí)?200710016705.2)，《模擬石化管路沖蝕腐蝕監(jiān)檢測實驗裝置》(申請?zhí)?200920278231.3)和《循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置》(申請?zhí)?201110320980.X)均采用流動管路系統(tǒng)模擬工業(yè)流動條件下的腐蝕行為，但是這三個發(fā)明專利中腐蝕掛片均采用插入式，插入的腐蝕掛片會影響管道內(nèi)部的流動狀態(tài)，掛片插入處的流動特征與管道內(nèi)部的真實流態(tài)不同，因此，插入式腐蝕掛片表面的腐蝕行為不能反映管道的實際腐蝕狀態(tài)。
[0005]采用與管道內(nèi)壁平齊的腐蝕掛片可能會因為邊緣效應(yīng)(edge effect)在與管壁接觸的部位發(fā)生嚴(yán)重腐蝕,導(dǎo)致腐蝕掛片的腐蝕速率比真實腐蝕速率高。
[0006]《模擬石化管路沖蝕腐蝕監(jiān)檢測實驗裝置》中在管路中直接采用一段管作為研究試樣(即管狀試樣)，這種管狀試樣能夠真實模擬管道的流動特征，但若管狀試樣的長度過長，將不利于管道內(nèi)部表面的打磨及獲取腐蝕形貌特征。
[0007]《循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置》采用鋼化玻璃管，通過調(diào)整管路支架在O?30度內(nèi)調(diào)整管道的傾角。實際上，工業(yè)中管道的傾角可能在O?90度內(nèi)變化，并且一般而言，管道彎頭部位的多相流腐蝕可能比其它部位嚴(yán)重。
[0008]根據(jù)流動模擬計算，當(dāng)模擬管道的直徑為IOcm時，管道內(nèi)部的流動特征與油氣輸送大口徑管道的流動特征相同?！陡g室內(nèi)動態(tài)模擬試驗裝置》和《循環(huán)多相流起伏管路內(nèi)腐蝕實驗裝置》的模擬工業(yè)背景均為油氣管道，但發(fā)明中未說明模擬管道的直徑要求。
[0009]本申請就是在為了克服上述模擬試驗裝置的缺陷，提出一種新型的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其采用管徑為IOcm的透明PVC管道，通過設(shè)計不同的傾角以模擬起伏管路，并采用電阻探針實時記錄腐蝕速率的變化；在水平管段采用與管道內(nèi)部直徑相同的環(huán)狀試樣，采用失重法與電化學(xué)方法監(jiān)測管道的內(nèi)部腐蝕，能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的流動狀態(tài)及多相流腐蝕。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過設(shè)計透明PVC實驗管路系統(tǒng)以觀察管道內(nèi)的流態(tài)變化，通過設(shè)計不同的傾角以模擬起伏管路，并采用電阻探針實時記錄腐蝕速率的變化；在水平管段采用與管道內(nèi)部直徑相同的環(huán)狀試樣，采用失重法與電化學(xué)方法監(jiān)測管道內(nèi)部的腐蝕，能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的流動狀態(tài)及多相流腐蝕，解決了室內(nèi)動態(tài)腐蝕模擬不能真實反映工業(yè)現(xiàn)場流動管道內(nèi)部流動特征及腐蝕行為等技術(shù)問題。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其包括管路、支架、耐腐蝕儲罐、耐腐蝕泵、球閥、電磁流量計、電阻探針、溫度計、PH計、溶氧儀，所述管路上包括起伏管路腐蝕測試區(qū)和水平管路腐蝕測試區(qū)。
[0012]其中，在起伏管路腐蝕測試區(qū)上的傾角處安裝有電阻探針，用于實時監(jiān)測不同傾角處的腐蝕行為，電阻探針平齊管路的管壁設(shè)置。
[0013]其中，在耐腐蝕儲罐上底部具有氣體入口、頂部具有氣體出口，在耐腐蝕儲罐的上側(cè)壁上具有實驗液體入口，在下側(cè)壁上具有實驗液體出口，氣體入口和氣體出口連接到耐腐蝕儲罐上。
[0014]其中，耐腐蝕泵安裝在管路上，通過球閥與耐腐蝕儲罐相連接，所述電磁流量計用于顯示管路的流量，其通過管路與耐腐蝕泵相連接。
[0015]其中，起伏管路腐蝕測試區(qū)的管路傾角可通過不同長度的PVC管段之間的連接進(jìn)行調(diào)整，獲得O?90度內(nèi)的傾角，呈現(xiàn)水平，傾斜和垂直等流動狀態(tài)。
[0016]其中，實驗管路采用PVC管制作，管徑為10cm。
[0017]其中，水平管路腐蝕測試區(qū)主管路內(nèi)試樣采用與管道內(nèi)徑相同的環(huán)形試樣，試樣之間采用O型圈絕緣，環(huán)形試樣可用于失重測試和電化學(xué)測試，在主管路上與試樣對應(yīng)的部位打孔，采用不銹鋼螺釘與試樣接觸，導(dǎo)出試樣的電信號，臨近的試樣作為參比電極，采用雙電極體系逐個測試試樣的電化學(xué)信號。
[0018]其中，耐腐蝕儲罐內(nèi)裝有電加熱管和熱電偶，可根據(jù)設(shè)定的溫度保持罐內(nèi)介質(zhì)恒溫。
[0019]高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)。
[0020]本發(fā)明還提供了采用上述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置進(jìn)行模擬實驗的方法，具體為:
[0021]第一步，在耐腐蝕儲罐I內(nèi)添加實驗溶液介質(zhì),溶液體積約為耐腐蝕儲罐I總體積的I / 2?2 / 3，若模擬含砂的體系，需加入砂；
[0022]第二步，對所述模擬實驗管路裝置除氧；
[0023]第三步，當(dāng)?shù)诙匠趿窟_(dá)到要求后，關(guān)閉水平管路腐蝕測試區(qū)的管路旁路上的第二球閥16，開啟主管路上的第三球閥17和第四球閥19，開啟耐腐蝕泵3使耐腐蝕儲罐I內(nèi)的實驗溶液介質(zhì)在管路內(nèi)流動，通過電磁流量計4測量實驗溶液介質(zhì)流量，采用高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)；
[0024]第四步，實驗結(jié)束后，關(guān)閉耐蝕泵3，第一球閥2，第二球閥16，第三球閥17和第四球閥19，拆卸起伏管路部分和水平管路部分的腐蝕試樣。
[0025]所述第二步進(jìn)一步具體為開啟氣體入口 8，通過增壓泵從氣體入口 8向耐腐蝕儲罐I中充入非氧氣體，如氮氣，開啟氣體出口 11和第一球閥2，采用溶氧儀7測量實驗介質(zhì)的溶氧量，當(dāng)除氧量達(dá)到要求后，關(guān)閉氣體出口 11的球閥，從氣體入口 8向?qū)嶒炄芤航橘|(zhì)內(nèi)充入實驗用氣體，達(dá)到實驗壓力后結(jié)束充氣，并采用PH計6測試溶液pH值。
[0026]本發(fā)明的有益效果:
[0027]本發(fā)明提供的可模擬多相流腐蝕及流態(tài)的管路裝置及模擬實驗方法，與現(xiàn)有的腐蝕模擬實驗裝置及模擬實驗方法比較存在以下優(yōu)點:(I)采用透明PVC管路，便于觀察管道內(nèi)的流態(tài)；(2)水平管路腐蝕測試區(qū)采用與管道內(nèi)部直徑相同的環(huán)狀試樣，不影響管道內(nèi)的流態(tài)，能更真實模擬管道內(nèi)部腐蝕狀態(tài)；(3)采用不同的傾角模擬起伏管路，傾角在O?90度內(nèi)調(diào)整，更能模擬工業(yè)管道的起伏狀態(tài)；采用與管壁平齊的電阻探針，由于電阻探針的金屬測試部分與管壁不直接接觸，避免邊緣效應(yīng)；(4)容易拆卸和安裝，可以模擬不同傾角條件下管道內(nèi)部的流態(tài)和腐蝕行為。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為水平管路腐蝕測試區(qū)內(nèi)試樣的安裝示意圖。
[0030]圖中，1-耐腐蝕儲罐，2-第一球閥，3-耐蝕泵，4-電磁流量計，5-溫度計，6-pH計，7-溶氧儀，8-氣體入口，9-實驗液體出口，10-實驗液體入口，11 -氣體出口，12-電阻探針，13-電阻探針，14-電阻探針，15-電阻探針，16-第二球閥，17-第三球閥，18-水平管路腐蝕測試段，19-第四球閥，20-環(huán)形失重試樣，21~0型圈，22-環(huán)形失重試樣，23-0型圈，24-不銹鋼螺絲釘，25-不銹鋼螺絲釘。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明提供了一種多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其包括管路、支架、耐腐蝕儲罐、耐腐蝕泵、球閥、電磁流量計、電阻探針、溫度計、PH計、溶氧儀、高速攝像儀，所述管路上包括起伏管路腐蝕測試區(qū)和水平管路腐蝕測試區(qū)。
[0032]在起伏管路腐蝕測試區(qū)上的每一個傾角處安裝有電阻探針，用于實時監(jiān)測不同傾角處的腐蝕行為，電阻探針平齊管路的管壁設(shè)置。
[0033]在耐腐蝕儲罐上底部具有氣體入口、頂部具有氣體出口，在耐腐蝕儲罐的上側(cè)壁上具有實驗液體入口，在下側(cè)壁上具有實驗液體出口，氣體入口和氣體出口連接到耐腐蝕儲罐上。
[0034]進(jìn)一步，所述氣體入口和氣體出口采用球閥連接到耐腐蝕儲罐上。
[0035]在耐腐蝕儲罐的底部還安裝有、溫度計、pH計和溶氧儀，溫度計用于測量實驗介質(zhì)的溫度，PH計用于測量實驗介質(zhì)的pH值，溶氧儀用于測量實驗介質(zhì)的溶氧量。
[0036]耐腐蝕泵安裝在管路上，通過球閥與耐腐蝕儲罐相連接，所述電磁流量計用于顯示管路的流量，其通過管路與耐腐蝕泵相連接。
[0037]起伏管路腐蝕測試區(qū)的管路傾角可通過不同長度的PVC管段之間的連接進(jìn)行調(diào)整，獲得O?90度內(nèi)的傾角，呈現(xiàn)水平，傾斜和垂直等流動狀態(tài)。
[0038]整個管路中水平部分的PVC管之間采用法蘭連接，帶傾角部位采用彎頭連接。
[0039]水平管路腐蝕測試區(qū)由主管路和旁路組成，在旁路上和主管路上均設(shè)置球閥，球閥可控制實驗液體流經(jīng)管路的路徑。[0040]實驗管路采用PVC管制作，管徑為10cm，各管道的長度可根據(jù)實驗場地限制及實驗中的傾角設(shè)置的需要進(jìn)行調(diào)整。整個管路系統(tǒng)與地面垂直，采用支架進(jìn)行固定。
[0041]水平管路腐蝕測試區(qū)主管路內(nèi)試樣采用與管道內(nèi)徑相同的環(huán)形試樣，試樣之間采用O型圈絕緣，環(huán)形試樣可用于失重測試和電化學(xué)測試，在主管路上與試樣對應(yīng)的部位打孔，采用不銹鋼螺釘與試樣接觸，導(dǎo)出試樣的電信號，臨近的試樣作為參比電極，采用雙電極體系逐個測試試樣的電化學(xué)信號。
[0042]耐腐蝕儲罐內(nèi)裝有電加熱管和熱電偶，可根據(jù)設(shè)定的溫度保持罐內(nèi)介質(zhì)恒溫。
[0043]高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)。
[0044]本發(fā)明還提供了采用上述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置進(jìn)行模擬實驗的方法，具體為:
[0045]第一步，在耐腐蝕儲罐I內(nèi)添加實驗溶液介質(zhì),溶液體積約為耐腐蝕儲罐I總體積的I / 2?2 / 3，若模擬含砂的體系，需加入砂；
[0046]第二步，對所述模擬實驗管路裝置除氧；
[0047]第三步，當(dāng)?shù)诙匠趿窟_(dá)到要求后，關(guān)閉水平管路腐蝕測試區(qū)的管路旁路上的第二球閥16，開啟主管路上的第三球閥17和第四球閥19，開啟耐腐蝕泵3使耐腐蝕儲罐I內(nèi)的實驗溶液介質(zhì)在管路內(nèi)流動，通過電磁流量計4測量實驗溶液介質(zhì)流量，采用高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)；
[0048]第四步，實驗結(jié)束后，關(guān)閉耐蝕泵3，第一球閥2，第二球閥16，第三球閥17和第四球閥19，拆卸起伏管路部分和水平管路部分的腐蝕試樣。
[0049]所述第二步進(jìn)一步具體為開啟氣體入口 8，通過增壓泵從氣體入口 8向耐腐蝕儲罐I中充入非氧氣體，如氮氣，開啟氣體出口 11和第一球閥2，采用溶氧儀7測量實驗介質(zhì)的溶氧量，當(dāng)除氧量達(dá)到要求后，關(guān)閉氣體出口 11的球閥，從氣體入口 8向?qū)嶒炄芤航橘|(zhì)內(nèi)充入實驗用氣體，達(dá)到實驗壓力后結(jié)束充氣，并采用PH計6測試溶液pH值。
[0050]本發(fā)明提供的可模擬多相流腐蝕及流態(tài)的管路裝置及模擬實驗方法，該裝置設(shè)計透明PVC實驗管路系統(tǒng)，便于觀察管道內(nèi)的流態(tài)變化，通過設(shè)計不同的傾角以模擬起伏管路；在水平管段采用與管道內(nèi)部直徑相同的環(huán)狀試樣，裝卸及使用方便，能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的流動狀態(tài)及多相流腐蝕的實驗管路系統(tǒng)，適用于研究含氣、液和固體顆粒環(huán)境管道內(nèi)的多相流腐蝕行為及流態(tài)，如油氣輸運系統(tǒng)的多相流腐蝕及流態(tài)模擬研究，煉油設(shè)備管道內(nèi)的多相流腐蝕及流態(tài)模擬研究，管道內(nèi)部緩蝕劑性能評價，緩蝕劑處理工藝評估及管道內(nèi)部涂層篩選等。
[0051]以下采用實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0052]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，包括管路、支架、耐腐蝕儲罐1、耐腐蝕泵3、第一球閥2，第二球閥16，第三球閥17和第四球閥19、電磁流量計4、電阻探針12-15、溫度計5、pH計6、溶氧儀7、高速攝像儀，所述管路上包括起伏管路腐蝕測試區(qū)和水平管路腐蝕測試區(qū)，在起伏管路腐蝕測試區(qū)上的傾角處安裝有電阻探針12-15，用于實時監(jiān)測不同傾角處的腐蝕行為，電阻探針平齊管路的管壁設(shè)置，在耐腐蝕儲罐上底部具有氣體入口 8、頂部具有氣體出口 11，在耐腐蝕儲罐的上側(cè)壁上具有實驗液體入口 10，在下側(cè)壁上具有實驗液體出口 9，氣體入口 8和氣體出口 11分別通過球閥連接到耐腐蝕儲罐I上，在耐腐蝕儲罐I的底部還安裝有溫度計5、pH計6和溶氧儀7，溫度計5用于測量實驗介質(zhì)的溫度，pH計6用于測量實驗介質(zhì)的pH值，溶氧儀7用于測量實驗介質(zhì)的溶氧量，耐腐蝕泵3安裝在管路上，通過第一球閥2與耐腐蝕儲罐I相連接，所述電磁流量計4用于顯示管路的流量，其通過管路與耐腐蝕泵3相連接，起伏管路腐蝕測試區(qū)的管路傾角可通過不同長度的PVC管段之間的連接進(jìn)行調(diào)整，獲得O?90度內(nèi)的傾角，呈現(xiàn)水平，傾斜和垂直等流動狀態(tài)，整個管路中水平部分的PVC管之間采用法蘭連接，帶傾角部位采用彎頭連接，水平管路腐蝕測試區(qū)由主管路和旁路組成，在旁路上和主管路上分別設(shè)置第二球閥16和第三球閥17、第四球閥19，球閥可控制實驗液體流經(jīng)管路的路徑，實驗管路采用PVC管制作，管徑為10cm，各管道的長度可根據(jù)實驗場地限制及實驗中的傾角設(shè)置的需要進(jìn)行調(diào)整，整個管路系統(tǒng)與地面垂直，采用支架進(jìn)行固定，水平管路腐蝕測試區(qū)主管路內(nèi)試樣采用與管道內(nèi)徑相同的環(huán)形試樣20，22，試樣之間采用O型圈21和23絕緣，環(huán)形試樣可用于失重測試和電化學(xué)測試，在主管路上與試樣對應(yīng)的部位打孔，采用不銹鋼螺釘24和25與試樣接觸，導(dǎo)出試樣的電信號，臨近的試樣作為參比電極，采用雙電極體系逐個測試試樣的電化學(xué)信號，耐腐蝕儲罐I內(nèi)裝有電加熱管和熱電偶，可根據(jù)設(shè)定的溫度保持罐內(nèi)介質(zhì)恒溫，高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)。
[0053]本發(fā)明還提供了采用上述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置進(jìn)行模擬實驗的方法，具體為在耐腐蝕儲罐I內(nèi)添加實驗溶液介質(zhì)，溶液體積約為耐腐蝕儲罐I總體積的I / 2?2 / 3，若模擬含砂的體系，需加入砂；開啟氣體入口 8，通過增壓泵從氣體入口 8向耐腐蝕儲罐I中充入非氧氣體，如氮氣，開啟氣體出口 11和第一球閥2，采用溶氧儀7測量實驗介質(zhì)的溶氧量，當(dāng)除氧量達(dá)到要求后，關(guān)閉氣體出口 11的球閥，從氣體入口 8向?qū)嶒炄芤航橘|(zhì)內(nèi)充入實驗用氣體，達(dá)到實驗壓力后結(jié)束充氣，并采用PH計6測試溶液pH值；關(guān)閉水平管路腐蝕測試區(qū)的管路旁路上的第二球閥16，開啟主管路上的第三球閥17和第四球閥19，開啟耐腐蝕泵3使耐腐蝕儲罐I內(nèi)的實驗溶液介質(zhì)在管路內(nèi)流動,通過電磁流量計4測量實驗溶液介質(zhì)流量，采用高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)；實驗結(jié)束后，關(guān)閉耐蝕泵3，球閥2，球閥16，球閥17和球閥19，拆卸起伏管路部分和水平管路部分的腐蝕試樣。
[0054]所有上述的首要實施這一知識產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
[0055]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:包括管路、支架、耐腐蝕儲罐、耐腐蝕泵、球閥、電磁流量計、電阻探針、溫度計、PH計、溶氧儀，所述管路上包括起伏管路腐蝕測試區(qū)和水平管路腐蝕測試區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:在起伏管路腐蝕測試區(qū)上的傾角處安裝有電阻探針，用于實時監(jiān)測不同傾角處的腐蝕行為，電阻探針平齊管路的管壁設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:在耐腐蝕儲罐上底部具有氣體入口、頂部具有氣體出口，在耐腐蝕儲罐的上側(cè)壁上具有實驗液體入口，在下側(cè)壁上具有實驗液體出口，氣體入口和氣體出口連接到耐腐蝕儲罐上。
4.如權(quán)利要求1至3所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:耐腐蝕泵安裝在管路上，通過球閥與耐腐蝕儲罐相連接，所述電磁流量計用于顯示管路的流量，其通過管路與耐腐蝕泵相連接。
5.如權(quán)利要求1至4所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:起伏管路腐蝕測試區(qū)的管路傾角可通過不同長度的PVC管段之間的連接進(jìn)行調(diào)整，獲得O~90度內(nèi)的傾角，呈現(xiàn)水平，傾斜和垂直等流動狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1至5所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:實驗管路采用PVC管制作，管徑為10cm。
7.如權(quán)利要求1至6所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:水平管路腐蝕測試區(qū)主管 路內(nèi)試樣采用與管道內(nèi)徑相同的環(huán)形試樣，試樣之間采用O型圈絕緣，環(huán)形試樣可用于失重測試和電化學(xué)測試，在主管路上與試樣對應(yīng)的部位打孔，采用不銹鋼螺釘與試樣接觸，導(dǎo)出試樣的電信號，臨近的試樣作為參比電極，采用雙電極體系逐個測試試樣的電化學(xué)信號。
8.如權(quán)利要求1至7所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置，其特征在于:耐腐蝕儲罐內(nèi)裝有電加熱管和熱電偶，可根據(jù)設(shè)定的溫度保持罐內(nèi)介質(zhì)恒溫。
9.權(quán)利要求1至8所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置進(jìn)行模擬實驗的方法，其特征在于: 第一步，在耐腐蝕儲罐內(nèi)添加實驗溶液介質(zhì)，溶液體積約為耐腐蝕儲罐I總體積的I /2~2 / 3，若模擬含砂的體系，需加入砂； 第二步，對所述模擬實驗管路裝置除氧； 第三步，當(dāng)?shù)诙匠趿窟_(dá)到要求后，關(guān)閉水平管路腐蝕測試區(qū)的管路旁路上的第二球閥，開啟主管路上的第三球閥和第四球閥，開啟耐腐蝕泵使耐腐蝕儲罐內(nèi)的實驗溶液介質(zhì)在管路內(nèi)流動，通過電磁流量計測量實驗溶液介質(zhì)流量，采用高速攝像儀觀察管路中不同部位的流態(tài)； 第四步，實驗結(jié)束后，關(guān)閉耐蝕泵，第一球閥，第二球閥，第三球閥和第四球閥，拆卸起伏管路部分和水平管路部分的腐蝕試樣。
10.權(quán)利要求9所述的多相流腐蝕及流態(tài)模擬實驗管路裝置進(jìn)行模擬實驗的方法，其特征在于:所述第二步進(jìn)一步具體為開啟氣體入口，通過增壓泵從氣體入口向耐腐蝕儲罐中充入非氧氣體，如氮氣，開啟氣體出口和第一球閥，采用溶氧儀測量實驗介質(zhì)的溶氧量，當(dāng)測得溶液介質(zhì)除氧量達(dá)到要求后，關(guān)閉氣體出口的球閥，從氣體入口向?qū)嶒炄芤航橘|(zhì)內(nèi)充入實驗用氣體，達(dá)到實驗壓力后結(jié)束充氣，并采用 PH計測試溶液pH值。
【文檔編號】G01N17/00GK103926191SQ201410116674
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】蔣秀, 屈定榮, 劉小輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院