模拟连续工况作业的腐蚀实验设备及测试方法的制作流程

本技术公开了一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置及测试方法，包括介质驱替单元、腐蚀测试单元，温压控制单元及废液回收单元；所述介质驱替单元通过驱替泵连接到腐蚀测试单元上，腐蚀测试单元由三部分组成，分别通过不同的传感器连接到温压控制单元上，并将相关参数上传至计算机。本技术的优点在于：真实模拟连续工况作业下油套管在高温高压环境下的流体腐蚀情况，可定量分析多相流介质对油套管的腐蚀状况。

技术要求

1.一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于包括：腐蚀测试单元(1)、介质驱替单元(2)、温压控制单元(3)和废液回收单元(4)；

所述介质驱替单元(2)由气瓶组(2-1)、增压泵(2-2)、单向控制阀(2-3)、三通阀(2-4)、单流

阀(2-5)组成，所述气瓶组(2-1)由H2S储气瓶、CO2储气瓶和N2储气瓶组成；H2S储气瓶、CO2储气瓶和N2储气瓶通过三通阀与增压泵(2-2)相连，增压泵(2-2)后端连接单向控制阀(2-3)及压力表，压力表通过管线连接到腐蚀测试单元上(1)；

所述腐蚀测试单元包括三个反应釜，分别为反应釜一、反应釜二和反应釜三，上述反应

釜结构相同，都由腐蚀反应釜单元、动力搅拌单元、试片悬挂单元组成；反应釜一、反

应釜二、反应釜三设置5-10cm的高度差；

所述腐蚀反应釜单元由釜盖(1-1)、釜体(1-3)、加热套(1-4)、进气阀(1-7)、泄压阀(1-9)、温度探针(1-2)组成；

所述釜体(1-3)为一端开口的空心柱状体，内部用于盛装实验介质，开口端由釜盖(1-1)密封，所述釜盖(1-1)上部安装温度探针(1-2)，下部放置有磁力转子(1-6)；

所述釜体(1-3)的侧壁具有换液通道(1-13)，使得实验介质在反应釜间进行流动；所述换液通道(1-13)上安装有换液阀(1-12)及视窗(1-14)，通过视窗(1-14)用于观察实验介质的相态；

所述釜体(1-3)外部设置有加热套(1-4)，保证釜体内部温度恒定，波动范围可控，该釜体(1-3)侧面设置有泄压阀(1-9)，底端设置有进气阀(1-7)；

所述动力搅拌单元由磁力转子(1-6)、磁力搅拌器(1-8)、超声波流量计(1-15)组成；磁力转子(1-6)由无级变速强磁力搅拌器(1-8)控制转动，使釜体(1-3)内的液体产生流动，从而模拟挂片试样在液体流动下的腐蚀情况；

所述试片悬挂单元由挂片试样(1-11)、试样架(1-10)、流态阻隔板(1-5)组成；实验挂片试样(1-11)固定在试样架(1-10)上，并将试样架放置于釜体(1-3)内；

所述温压控制单元(3)包括计算机(3-1)、指示灯(3-2)、压力表(3-3)、温度显示器(3-4)、温度控制表(3-5)、温压控制开关(3-6)；其中压力表(3-3)与压力传感器(3-7)相连，温度显示器(3-4)与温控探针(1-2)相连。

2.根据权利要求1所述的一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于：所述釜体(1-3)、釜盖(1-1)、换液通道(1-13)均采用哈氏合金C276加工制造，具有耐酸、耐碱以及对氯气、二氧化氯溶液等各种浓度的酸溶液具有很好的耐腐蚀性能；釜体(1-3)内部的气密封压力最高达到70MPa，最高实验温度200℃。

3.根据权利要求2所述的一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于：所述的温度探针(1-2)具有数据监测特点，通过与电脑连接控制。

4.根据权利要求3所述的一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于：所述的磁力转子(1-6)由无级变速强磁力搅拌器(1-8)控制转动，使釜体(1-3)内的液体产生流动，从而模拟挂片试样在液体流动下的腐蚀情况。

5.根据权利要求4所述的一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于：所述磁力转子(1-6)上设置有刻度线(1-6-1)，通过计算磁力转子的线速度推算出液体不同位置的流动速度，从而模拟不同流速情况下挂片试样的腐蚀情况。

6.根据权利要求5所述的一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，其特征在于：所述的实验挂片试样(1-11)固定在试样架(1-10)上，并将试样架放置于釜体(1-3)内。

7.一种模拟连续工况作业的腐蚀实验测试方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，检查实验设备的密封性能；

第二步，根据现场工况确定气相、液相、固相组分，通过釜体容积计算得到实验条件；第三步，按照实验条件，分别在反应釜一、反应釜二、反应釜三安装试样；

第四步，开启通风设备及气体检测报警器等防护设备，打开各腐蚀反应釜电源和温压控制系统主机；除氧后关闭进气阀(1-7)，用氮气进行试压；然后对釜体(1-3)进行升温至实验指定温度，待温度达到实际实验温度后，将实验介质通入釜体(1-3)，并按实验参数设定磁力搅拌器(1-8)转速；

第五步，达到实验设定时间后，停止磁力搅拌器(1-8)，关闭腐蚀反应釜电源，将腐蚀反应釜三内的实验介质排出到废液池(4)中，打开换液阀(1-12)将反应釜二中的实验介质通过换液通道(1-13)驱替至反应釜三中，将反应釜一中的实验介质驱替至反应釜二中，取出反应釜一中的挂片试样备用；

第六步，执行步骤4相同的操作，再次达到设定时间后，停止磁力搅拌器(1-8)，关闭腐蚀反应釜电源，将腐蚀反应釜三内的实验介质排出到废液池(4)中，打开换液阀(1-12)将反应釜二中的实验介质通过换液通道(1-13)驱替至反应釜三中，取出反应釜二中的挂片试样备用；

第七步，执行步骤4相同的操作，到设定时间后，停止磁力搅拌器(1-8)，关闭腐蚀反应釜电源，将腐蚀反应釜三内的实验介质排出到废液池(4)中，取出反应釜三中的挂片试样备用；

第八步，清洗反应釜一、二、三取出的挂片试样并称重，计算腐蚀速率大小；对不同材质、不同温度下的耐腐蚀性能进行对比；

第九步，测试试样表面腐蚀产物膜组分，观察腐蚀产物膜形貌特征，测定腐蚀产物膜的电化学特性；

第十步，对腐蚀实验数据进行处理，并对连续工况作业下试样耐腐蚀性能进行综合评价。

技术说明书

一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置及测试方法

技术领域

本技术涉及石油化工防腐技术领域，特别涉及一种模拟连续工况作业的腐蚀实验装置，还涉及基于该装置的测试方法。

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