【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工腐蚀与防护
,具体涉及不同冲刷工况下评价缓蚀膜完整性的装置及方法。
技术介绍
在油气生产过程中,管道内壁通常采用缓蚀剂涂覆预膜,以及连续加注缓蚀剂预防石油管的内腐蚀。通常,缓蚀剂都必须附在材料的表面上形成完整的保护膜才能起到良好的防护作用。而腐蚀介质在管道中流动时,将对壁面产生流体冲刷作用,壁面受到的剪切力可能破坏缓蚀剂膜的完整性,导致缓蚀剂失去防护作用。缓蚀剂的防护效果受流速、温度和缓蚀剂浓度的影响很大,在不同冲刷工况下流动剪切力有着显著性差异,从而影响着缓蚀剂运输、分布、附着,影响缓蚀剂膜的稳定、破坏和修复。但是,目前缺乏在冲刷工况下实时、定量评价缓蚀剂膜完整性的评价手段。当前,常见的评价缓蚀剂防护效果的装置存在以下不足:(1)主要采用搅拌的方式来模拟管内流速,难于真实地反映石油管内复杂的流态分布和冲刷状况。(2)腐蚀评价装置缺乏流体壁面剪切力测量装置,不能定量考察流体剪切力对缓蚀剂膜的冲刷破坏作用。(3)缺乏在线腐蚀监测手段,难于在线观察试片表面的腐蚀过程,在线监测腐蚀的发生和发展过程。为解决上述问题,本专利技术提供了一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置及方法,采用安装了剪切力测量单元、电化学监测单元、试片测试单元、摄像观察单元和缓蚀剂加注单元的管流式循环回路腐蚀实验装置,能够很好地解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的 ...
【技术保护点】
一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置,其特征在于该装置包括供流循环单元、剪切力测量单元、电化学监测单元、试片测试单元、摄像观察单元和缓蚀剂加注单元;所述的供流循环单元由单向阀(1)、加热反应釜(5)、控制总阀(6)、防腐离心泵(7)、流量控制阀(8)、稳压计(9)、电磁流量计(10)和透明有机玻璃管(11)构成;所述的剪切力测量单元由剪切力传感器(12)、控制器(13)和计算机(14)构成;所述的电化学监测单元由工作电极(17)、参比电极(18)、辅助电极(19)、盐桥(22)、电化学工作站(15)和计算机(14)构成;所述的试片测试单元由旋塞(27)、O型密封圈E(26)和试片(16)构成,试片(16)的尺寸为50mm×10mm×3mm,所述的试片测试单元工作面与透明有机玻璃管(11)内壁平齐;所述的摄像观察单元由微型高速摄像头(20)和计算机(14)构成,微型高速摄像头(20)装在透明有机玻璃管(11)的下面,微型高速摄像头(20)的中心对准试片(16)工作面;所述的缓蚀剂加注单元包括注射器(3)、缓蚀剂(4)和阀门(2)构成。
【技术特征摘要】
1.一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置,其特征在于该装置包括供流循
环单元、剪切力测量单元、电化学监测单元、试片测试单元、摄像观察单元和缓
蚀剂加注单元;
所述的供流循环单元由单向阀(1)、加热反应釜(5)、控制总阀(6)、防腐
离心泵(7)、流量控制阀(8)、稳压计(9)、电磁流量计(10)和透明有机
玻璃管(11)构成;
所述的剪切力测量单元由剪切力传感器(12)、控制器(13)和计算机(14)构
成;
所述的电化学监测单元由工作电极(17)、参比电极(18)、辅助电极(19)、
盐桥(22)、电化学工作站(15)和计算机(14)构成;
所述的试片测试单元由旋塞(27)、O型密封圈E(26)和试片(16)构成,试
片(16)的尺寸为50mm×10mm×3mm,所述的试片测试单元工作面与透明有机
玻璃管(11)内壁平齐;
所述的摄像观察单元由微型高速摄像头(20)和计算机(14)构成,微型高速摄
像头(20)装在透明有机玻璃管(11)的下面,微型高速摄像头(20)的中心对
准试片(16)工作面;
所述的缓蚀剂加注单元包括注射器(3)、缓蚀剂(4)和阀门(2)构成。
2.如权利要求1所述的一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置,其特征在
于:所述的加热反应釜(5)左端连接单向阀(1),加热反应釜(5)下端通过
控制总阀(6)连接防腐离心空泵(7),防腐离心泵(7)的另一端连接流量控
制阀(8),流量控制阀(8)的另一端连接稳压计(9),稳压计(9)的另一端
连接电磁流量计(10),电磁流量计(10)的另一端连接透明有机玻璃管(11),
透明有机玻璃管(11)的另一端与该加热反应釜(5)的右端连接形成回路,该
回路管道外设有保温材料。
3.如权利要求1所述的一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置,其特征在
于:所述的透明有机玻璃管(11)的截面尺寸为10cm×10cm,该透明有机玻璃
管(11)上表面从右到左依次设有剪切力传感器插孔(35)、试片测试单元插孔
(34)、参比电极插孔(33)、工作电极插孔(32)和辅助电极插孔(31),所
述的剪切力传感器插孔(35)和试片测试单元插孔(34)二者几何中心的连线与
\t透明有机玻璃管(11)的轴线平行,所述的参比电极插孔(33)、工作电极插孔
(32)和辅助电极插孔(31)呈三角形的形状分布。
4.如权利要求1所述的一种冲刷工况下评价缓蚀剂膜完整性的装置,其特征在
于:所述的剪切力传感器(12)安装在剪切力传感器插孔(35),通过螺母(29)
固定在透明有机玻璃管(11)的上面,并且剪切力传感器工作面(31)与透明有
机玻璃管...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾德智,李皓,张恩搏,董宝军,张乃艳,喻智明,何奇垚,张智,钟显康,施太和,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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