一种集输管道缓蚀剂膜层评价试验装置

摘要

本发明酸性天然气集输管道内防腐技术领域，具体涉及一种抗硫化氢、抗酸腐蚀的缓蚀剂膜层评价的试验设备。一种集输管道缓蚀剂膜层评价试验装置，环路管道的下方管道上设置有高压釜和气体循环泵，气体循环泵位于高压釜的左侧，环路管道的上方管道上开设有若干孔，孔内依次放置电阻探针、电化学探针、失重试样、温湿度计、压力表及取样器，环路管道上方管道上对应失重试样的下方开设有孔，孔内放置测厚探针，环路管道的上方管道上设置接入口，接入口处设置雾化喷嘴，接入口连接有缓蚀剂储罐，缓蚀剂储罐的出口处设置增压泵，环路管道的侧方管道上通过气体阀门连接有试验气体钢瓶，所述失重试样通过导线与外部电化学工作站连接。

说明书

技术领域

本发明酸性天然气集输管道内防腐技术领域，具体涉及一种抗硫化氢、抗酸腐蚀的缓蚀剂膜层评价的试验设备。

背景技术

 对于酸性气田集输系统的防腐途径主要有三种：选择耐腐蚀材料，内壁涂层或衬里，以及加注缓蚀剂。耐腐蚀材料成本高，涂层衬里施工难度大，易老化脱落造成堵管，而加注缓蚀剂能既经济可靠又十分灵活的控制管道腐蚀，因而在管道防腐工程中使用最为广泛。为此，国内外的腐蚀专家通过工程实践成功开发了各种适应于酸性气田的缓蚀剂，在生产中采用管道内壁缓蚀剂预涂膜以及输气过程中连续加注的方式进行集输管网的腐蚀防护。

尽管这些缓蚀剂在静态高含H2S/CO2酸性环境中具有一定的缓蚀效果，但在酸性气田的流动介质中缓蚀剂膜层可能由于流动介质的剪切作用从管道表面脱附而失去缓蚀作用。管道内壁的缓蚀效果受流动形态的影响很大，各种流动形态下的流动特性有着显著的不同，管道内壁的缓蚀剂膜所受到剪切作用力也有着显著的不同，从而影响着缓蚀剂的输送、分布、附着，以及缓蚀膜的形成、稳定、破坏、修复等的规律，因而导致缓蚀剂的缓蚀效果也不一样，但目前管道内壁所预涂的缓蚀剂膜在流动介质的冲刷作用下其缓蚀效果和时效性缺乏有效评价方法和检测手段。

此外，对于酸性气田集输系统缓蚀剂的加注方法，缺乏有效的方法和设备来评价和监测流动介质作用下连续注入缓蚀剂的缓蚀效果，连续注入缓蚀剂的剂量也难以准确有效地确定，对酸性气田腐蚀控制带来一定的困难。

目前已有的膜层评价多集中在静态评价装置及评价模型计算等领域，没有动态环境下缓蚀剂膜层及连续加注的综合评价装置，检测及评价结果与现场应用效果偏差较大，不能反映缓蚀剂的真实效果。

发明内容

本发明的目的在于针对酸性气田集输管道系统缓蚀剂膜层及连续加注的效能不能动态准确评价问题，提供一种酸气集输管道缓蚀剂效能检测评价试验装置。

本发明的技术方案是：

一种集输管道缓蚀剂膜层评价试验装置，包括环路管道，环路管道的下方管道上设置有高压釜和气体循环泵，气体循环泵位于高压釜的左侧，环路管道的上方管道上开设有若干孔，孔内依次放置电阻探针、电化学探针、失重试样、温湿度计、压力表及取样器，环路管道上方管道上对应失重试样的下方开设有孔，孔内放置测厚探针，环路管道的上方管道上设置接入口，接入口处设置雾化喷嘴，接入口连接有缓蚀剂储罐，缓蚀剂储罐的出口处设置增压泵，环路管道的侧方管道上通过气体阀门连接有试验气体钢瓶，所述失重试样通过导线与外部电化学工作站连接。

具体的，所述环路管道是由316L不锈钢或者镍基合金材质制作的。

本发明提供的酸气集输管道缓蚀剂膜层评价试验装置，采用316L不锈钢或镍基合金材质制造，对高压、高浓度的二氧化碳、硫化氢湿气与酸液均具有优良的抗腐蚀作用，可作为高含硫化氢、二氧化碳天然气集输管道缓蚀剂膜厚评价装置或缓蚀效率评价装置。本装置用以室内模拟酸性天然气冲蚀条件下的缓蚀剂膜层性能评价试验，能够根据试验需要调整酸气组分、压力与流速，并且实现了对试样表面缓蚀剂膜层抗腐蚀性能及膜厚的动态监测，可以模拟工况动态评价管道内表面的缓蚀剂或减阻剂的服役性能，为有效评价缓蚀剂服役寿命、降低缓蚀剂使用成本提供运行依据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

1环路管道  2高压釜  3缓蚀剂储罐  4增压泵 5雾化喷嘴  6压力表

7气体阀门  8测厚探针  9电阻探针10电化学探针  11失重试样

12温湿度计  13取样器  14气体循环泵  15试验气体钢瓶  16电化学工作站。

具体实施方式

一种集输管道缓蚀剂膜层评价试验装置，包括由316L不锈钢或者镍基合金材质制作的环路管道1，环路管道1的下方管道上设置有高压釜2和气体循环泵14，高压釜2为环路管道1提供高压蒸汽，用以模拟管道中的湿气环境，气体循环泵14位于高压釜2的左侧，气体循环泵14为环路提供循环气流。

环路管道1的上方管道上开设有若干孔，孔内依次放置电阻探针9、电化学探针10、失重试样11、温湿度计12、压力表6及取样器13，环路管道1上方管道上对应失重试样11的下方开设有孔，孔内放置测厚探针8，环路管道1的上方管道上设置接入口，接入口处设置雾化喷嘴5，接入口连接有缓蚀剂储罐3，缓蚀剂储罐3的出口处设置增压泵4，缓蚀剂储罐3中的缓蚀剂经过增压泵4增压后通过雾化喷嘴5注入环路管道1中并由循环气流携带在环路中流动。环路管道1的侧方管道上通过气体阀门连接有试验气体钢瓶15，所述电阻探针9、电化学探针10和失重试样11通过导线与外部电化学工作站16连接。

本发明提供的试验装置，在试验开始前首先开启气体循环泵14，环路管道中的气体按顺时针方向产生循环气流，再开启高压釜2使环路管道中的气体温度达到设定温度，之后再开启试验气体钢瓶15为环路增压，同时开启气体阀门7，试验气体经气体阀门7进入环路管道1，最后开启增压泵4为环路气流提供雾化缓蚀剂。

开启电化学工作站16，实时采集与工作站连接的电阻探针9、电化学探针10和失重试样11腐蚀电流及阻抗数据，即可获得缓蚀剂在环路中的腐蚀速率，进而由腐蚀速率评价缓蚀剂膜层性能。