模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣田開(kāi)采測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣田在勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中，伴隨石油的開(kāi)采的同時(shí)產(chǎn)生大量的伴生氣，伴生氣包括C02、H2S、凝析水汽以及其他烴類(lèi)氣體。因此油井管材以及集輸管線(xiàn)在服役條件下接觸的原油介質(zhì)中既有液相又有氣相，石油管材處在兩種環(huán)境不斷交替的條件下，而兩種介質(zhì)條件下管材的腐蝕特性不同。管材在氣相條件下，由于濕氣的凝結(jié)以及管材本身結(jié)構(gòu)，主要發(fā)生局部腐蝕現(xiàn)象，而液相條件下管材基本處于一個(gè)相同的均勻的環(huán)境，主要發(fā)生均勻腐蝕。
[0003]目前試驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)油田環(huán)境開(kāi)展管材篩選、管材腐蝕評(píng)價(jià)時(shí)主要是依據(jù)實(shí)際油田環(huán)境管材僅處于氣相或液相環(huán)境開(kāi)展的研究，而沒(méi)有結(jié)合管材實(shí)際服役時(shí)存在液相、氣相交互變化的情況。因此室內(nèi)模擬研究為了更接近管材服役的實(shí)際環(huán)境，有必要進(jìn)行液相和氣相交替變化時(shí)管材的腐蝕特性的研究，從而為油田提供更科學(xué)合理的選材指南以及腐蝕綜合治理措施。
[0004]目前在國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)有適合的適用于高溫高壓環(huán)境開(kāi)展氣、液相交替變化的試驗(yàn)裝置，因此設(shè)計(jì)一種能夠滿(mǎn)足高溫高壓環(huán)境氣、液相交替變化的適用于石油管材的腐蝕性能研究的裝置，是目前研究者針對(duì)油田以及管廠在石油管材篩選以及油田管材適用性評(píng)價(jià)方面研究的熱點(diǎn)，具有較為廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)模擬油氣田實(shí)際工況環(huán)境下石油管材在氣、液相不斷變化時(shí)的腐蝕性能研究，真實(shí)的反映油田實(shí)際工況環(huán)境下石油管材的腐蝕狀況。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置，包括帶有容器蓋的罐體，在罐體內(nèi)設(shè)有兩相交替測(cè)試組件；所述兩相交替測(cè)試組件包括豎直轉(zhuǎn)軸，水平轉(zhuǎn)軸及試樣裝載盤(pán)，且豎直轉(zhuǎn)軸與水平轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置，在容器蓋上開(kāi)設(shè)有通孔，所述豎直轉(zhuǎn)軸的頂端穿過(guò)容器蓋上的通孔與外接的電機(jī)相連，豎直轉(zhuǎn)軸的底端設(shè)有傳動(dòng)齒輪；所述水平轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有轉(zhuǎn)向齒輪，另一端與試樣裝載盤(pán)相連，且轉(zhuǎn)向齒輪與傳動(dòng)齒輪嚙合。
[0008]在罐體的一側(cè)側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有氣液導(dǎo)入管，氣液導(dǎo)入管上設(shè)有雙向控制閥。
[0009]所述豎直轉(zhuǎn)軸和水平轉(zhuǎn)軸均為直徑為8?20mm的金屬棒。
[0010]所述豎直轉(zhuǎn)軸和水平轉(zhuǎn)軸均由耐蝕合金625制成。
[0011 ] 所述容器蓋內(nèi)壁上設(shè)有伸向罐體內(nèi)的試樣安裝棒，且該試樣安裝棒距離罐體一側(cè)側(cè)壁50_?70mm。
[0012]所述外接電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為O?6m/s。
[0013]所述試樣裝載盤(pán)為一個(gè)直徑為25?40cm的圓盤(pán)，且在試樣裝載盤(pán)上設(shè)有12個(gè)試樣安裝槽。
[0014]在罐體中盛放的測(cè)試液相的液面高度為試樣裝載盤(pán)直徑的1/3?1/2。
[0015]所述試樣裝載盤(pán)、試樣棒均由聚四氟乙烯制成。
[0016]豎直轉(zhuǎn)軸穿過(guò)容器蓋的部分與容器蓋通過(guò)金屬接觸密封螺紋固連；且在豎直轉(zhuǎn)軸與容器蓋相連處設(shè)有密封圈及定位卡銷(xiāo)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0018]1、本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置包括設(shè)置在罐體中的兩相交替測(cè)試組件，該兩相交替測(cè)試組件包括相互垂直的豎直轉(zhuǎn)軸和水平轉(zhuǎn)軸，在豎直轉(zhuǎn)軸底部設(shè)有傳動(dòng)齒輪，在水平轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有一個(gè)與傳動(dòng)齒輪匹配的轉(zhuǎn)向齒輪，通過(guò)兩齒輪的嚙合及傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)(順時(shí)針或逆時(shí)針)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變與之連接的水平轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，因而能夠改變裝有測(cè)試管材的試樣架的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)測(cè)試管材在氣、液相不同條件的交替變化。
[0019]2、本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可模擬在油田不同的高溫高壓環(huán)境下氣相和液相環(huán)境交替變化時(shí)石油管材動(dòng)態(tài)的腐蝕行為，通過(guò)系列的測(cè)試結(jié)果可建立在不同試驗(yàn)條件下在氣、液相交替變化時(shí)石油管材的腐蝕變化規(guī)律。且由于豎直轉(zhuǎn)軸穿過(guò)容器蓋與外接的電機(jī)相連，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)豎直轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，從而根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試需求控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)試樣在不同速率下在氣液相交替變化，滿(mǎn)足模擬實(shí)驗(yàn)條件。該裝置的使用將提高室內(nèi)模擬油田環(huán)境的石油管材的腐蝕行為與油田現(xiàn)場(chǎng)的一致性，同時(shí)提高研究成果的準(zhǔn)確性。
[0020]3、本實(shí)用新型能夠在一定壓力和溫度環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油管材試樣在氣相和液相介質(zhì)交替變化的情況下的腐蝕狀況動(dòng)態(tài)測(cè)試，該試驗(yàn)裝置能夠減小目前室內(nèi)試驗(yàn)中模擬試驗(yàn)條件和實(shí)際工況氣液相環(huán)境變化的差異性問(wèn)題，完善室內(nèi)模擬油氣田實(shí)際工況環(huán)境下管材在氣、液相不斷變化時(shí)的腐蝕性能研究，通過(guò)模擬試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)反應(yīng)油田實(shí)際工況環(huán)境下管材的腐蝕狀況。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，I為豎直轉(zhuǎn)軸；2為水平轉(zhuǎn)軸；3為試樣裝載盤(pán)；4為試樣安裝槽；5為轉(zhuǎn)向齒輪；6為傳動(dòng)齒輪；7為罐體；8為容器蓋；9為氣液介質(zhì)導(dǎo)入管；10為雙向控制閥為試樣安裝棒。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0024]本實(shí)用新型的模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置，主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括:
[0025](I) 一個(gè)豎直轉(zhuǎn)軸，直徑0 8?20mm，材質(zhì)為鎳基耐蝕合金(625)，一端與高壓爸蓋中心軸螺紋連接，另一端連接傳動(dòng)齒輪，可以順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026](2)設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪與傳動(dòng)齒輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向；
[0027](3)設(shè)計(jì)一根水平轉(zhuǎn)軸一端與轉(zhuǎn)向齒輪連接，轉(zhuǎn)向齒輪帶動(dòng)水平轉(zhuǎn)軸垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0028](4)水平轉(zhuǎn)軸另一端與試樣裝載盤(pán)連接，材質(zhì)為聚四氟乙烯，圓盤(pán)直徑25?40cm ；
[0029](5)設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)容器內(nèi)液相和氣相界面以溶液浸沒(méi)試樣裝載盤(pán)直徑的1/3?1/2為最低限，當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)試樣架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試樣在液相和氣相中交替變化，同時(shí)可根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)速率調(diào)節(jié)試樣在液相和氣相中的浸泡時(shí)間。
[0030]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的模擬石油管材在氣相液相交替環(huán)境中腐蝕狀況的試驗(yàn)裝置，包括帶有容器蓋8的罐體7，在罐體7側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有氣液介質(zhì)導(dǎo)入管9，氣液介質(zhì)導(dǎo)入管9上設(shè)有雙向控制閥10 ;在容器蓋8還設(shè)有試樣安裝棒11，且該試樣安裝棒11距離罐體7一側(cè)臂壁50_?70_，試樣安裝棒11長(zhǎng)度滿(mǎn)足同時(shí)可處于液相和氣相中，用于分別在氣相和液相介質(zhì)中安裝測(cè)試樣品，目的在于氣液相條件腐蝕性能對(duì)比。在罐體7內(nèi)設(shè)有兩相交替測(cè)試組件；所述兩相交替測(cè)試組件包括豎直轉(zhuǎn)軸1，水平轉(zhuǎn)軸2及試樣裝載盤(pán)3，且豎直轉(zhuǎn)軸I與水平