一种高温高压缓蚀性能评价装置及其评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温高压缓蚀性能评价装置及其评价方法。该装置包括高压钢瓶、过滤器和流量计，高压活塞容器和高压柱塞泵，主反应釜、加热哈氏储罐和搅拌电机，哈氏取样器、多个压力传感器以及多个温度传感器；其中，高压钢瓶与过滤器相连，过滤器与流量计相连；流量计与高压活塞容器相连，高压活塞容器与高压柱塞泵相连；高压活塞容器与加热哈氏储罐相连，加热哈氏储罐与主反应釜相连，搅拌电机置于主反应釜中，搅拌电机的底部设置有挂片接口；主反应釜与哈氏取样器相连；加热哈氏储罐上分别设置有压力传感器和温度传感器，主反应釜上分别设置有压力传感器和温度传感器，以上相连关系通过管线连接实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于防腐药剂的缓蚀性能评价
，涉及一种高温高压缓蚀性能评价装置及其评价方法。
技术介绍
目前，管道运输方式广泛应用在工业生产运输中，而管道流体中含有的酸性气体(CO2、H2S等)、溶解氧、无机盐等物质容易与管道管壁的金属材质发生电化学反应，从而产生腐蚀，导致管道穿孔、破裂，造成经济损失，同时对生命安全造成了威胁。对此，常用的处理方法是在管道流体中加入抑制腐蚀的防腐药剂，特别是加入缓蚀剂，该缓蚀剂只需少量使用便能显著减轻管道的腐蚀速率。常用的评价防腐药剂缓蚀性能的方法是使用高温高压旋转腐蚀挂片装置，实验时先固定腐蚀挂片，用氮气驱替空气后，在氮气保护下通过进液管将腐蚀介质压入反应釜中，随后调整反应系统温度、压力和转速等进行测试评价。然而，目前市面上的高温高压旋转腐蚀挂片装置，大多只设置一个装有腐蚀挂片装置的高温高压反应釜，在高温环境的评价实验中，腐蚀介质的升温过程和腐蚀介质与挂片的反应过程均在同一反应釜中进行，从而使腐蚀介质温度还未升到指定温度、系统还未开始计时，腐蚀介质与挂片已经开始反应，若系统依然按照腐蚀介质温度达到指定温度后才开始计时，势必会造成实验误差。另外，现有的高温高压缓蚀性能评价装置，只能通过测试腐蚀挂片反应前后的质量损失，计算动态均匀缓蚀率，而不能实现反应过程的动态实时监测，无法建立防腐药剂缓蚀性能在实验周期内随时间的变化曲线，从而失去评价其性能的重要依据。因此，设计一种可克服以上问题的新型高温高压缓蚀性能评价装置，对准确评价防腐药剂的缓蚀性能，以及对工业用防腐药剂的筛选都有重要的意义。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高温高压缓蚀性能评价装置及其评价方法。该高温高压缓蚀性能评价装置能够用于高温高压环境下防腐药剂的评价及筛选，克服腐蚀介质升温过程带来的误差，并且可以实现腐蚀介质与挂片反应
过程的随时检测。该评价方法能够在腐蚀介质温度达到指定温度后才开始计时，从而减少实验误差，并能实现腐蚀介质与挂片的反应过程的动态实时监测，建立防腐药剂缓蚀性能在实验周期内随时间的变化曲线，得到动态腐蚀速率。为达到上述专利技术目的，本专利技术提供一种高温高压缓蚀性能评价装置，其包括配气系统、增压系统、反应系统和数据采集系统，所述配气系统包括高压钢瓶、过滤器和流量计，所述增压系统包括高压活塞容器和高压柱塞泵，所述反应系统包括主反应釜、加热哈氏储罐和搅拌电机，所述数据采集系统包括哈氏取样器、多个压力传感器以及多个温度传感器；其中，所述高压钢瓶的出口与所述过滤器相连，所述过滤器的出口与所述流量计相连；所述流量计与所述高压活塞容器的顶部相连，所述高压活塞容器的底部与所述高压柱塞泵的出口相连；所述高压活塞容器的顶部与所述加热哈氏储罐的顶部相连，所述加热哈氏储罐的底部与所述主反应釜相连，所述搅拌电机置于所述主反应釜中，所述搅拌电机的底部设置有挂片接口；所述主反应釜的底部与所述哈氏取样器的顶部相连；所述加热哈氏储罐上分别设置有所述压力传感器和温度传感器，所述主反应釜上分别设置有所述压力传感器和温度传感器；以上相连关系通过管线连接实现。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高压活塞容器的顶部与所述主反应釜的顶部相连。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，将所述高压活塞容器的顶部与所述主反应釜的顶部相连，可以利用增压系统将所述主反应釜中的分析介质压入所述哈氏取样器中进行分析，然后评价防腐蚀药剂的缓蚀性能。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述过滤器的出口与所述高压活塞容器的顶部相连。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，所述过滤器的出口与所述流量计相连，所述流量计与所述高压活塞容器的顶部相连，同时将所述过滤器的出口与所述高压活塞容器的顶部相连，形成并联结构，可以通过分流保护所述流量计。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置
还包括容器双控阀、放空阀、单向阀和闸阀中的一种或几种的组合。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括3个容器双控阀，第一容器双控阀设置在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上，第二容器双控阀设置在所述高压活塞容器与所述高压柱塞泵相连的管线上，第三容器双控阀设置在所述高压活塞容器与所述加热哈氏储罐相连的管线上。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括5个放空阀，第一放空阀设置在与所述高压柱塞泵的出口相连的管线上；第二放空阀设置在与所述高压活塞容器的顶部相连的管线上；第三放空阀设置在与所述加热哈氏储罐的底部相连的管线上；第四放空阀设置在与所述主反应釜的底部相连的管线上；第五放空阀设置在与所述哈氏取样器的底部相接的管线上。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，在所述高温高压缓蚀性能评价装置中设置放空阀，可以即时放空该评价装置的介质，使所述高温高压缓蚀性能评价装置处于压力可控的安全状态；同时可以通过控制所述第五放空阀的启闭，实时控制所述哈氏取样器内的分析介质，便于实时分析。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括2个单向阀，第一单向阀设置在所述增压系统中，第二单向阀设置在所述配气系统中，所述单向阀的工作压力为0MPa-32MPa。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述第一单向阀设置在所述高压活塞容器与所述高压柱塞泵相连的管线上；所述第二单向阀设置在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上，或者，所述第二单向阀设置在所述过滤器与所述高压活塞容器相连的管线上。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，在所述高压活塞容器与所述高压柱塞泵相连的管线上设置所述第一单向阀，可以防止所述高压活塞容器中的气体倒流至所述高压柱塞泵中；在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上设置所述第二单向阀，可以保证气体沿一个方向流出，防止气体倒流损坏所述流量计。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述配气系统包括1个减压阀，所述减压阀设置在所述高压钢瓶与所述过滤器相接的管线上。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述减压阀的出口压力为0-25MPa。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括7个闸阀，第一闸阀设置在所述高压活塞容器与所述加热哈氏储罐相连的管线上，第二闸阀设置在所述高压活塞容器与所述主反应釜相连的管线上，第三闸阀设置在所述主反应釜与所述哈氏取样器相连的管线上，第四闸阀设置在所述第三闸阀与所述哈氏取样器相连的管线上，第五闸阀设置在所述过滤器与所述流量计相连的管线上，第六闸阀设置在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上，第七闸阀设置在过滤器与所述高压活塞容器相连的管线上。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，所述闸阀为哈氏合金C-276的闸阀，优选地，所述闸阀的耐压值为0MPa-50MPa。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述搅拌电机的底部设置有3个挂片接口，所述挂片接口平均分布在所述搅拌电机的底部。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括4个压力传感器和2个温度传感器。在上述高温高压缓蚀性能评价装置中，优选地，第一压力传感器设置在与所述高压柱塞泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压缓蚀性能评价装置，其包括配气系统、增压系统、反应系统和数据采集系统，其特征在于：所述配气系统包括高压钢瓶、过滤器和流量计，所述增压系统包括高压活塞容器和高压柱塞泵，所述反应系统包括主反应釜、加热哈氏储罐和搅拌电机，所述数据采集系统包括哈氏取样器、多个压力传感器以及多个温度传感器；其中，所述高压钢瓶的出口与所述过滤器相连，所述过滤器的出口与所述流量计相连；所述流量计与所述高压活塞容器的顶部相连，所述高压活塞容器的底部与所述高压柱塞泵的出口相连；所述高压活塞容器的顶部与所述加热哈氏储罐的顶部相连，所述加热哈氏储罐的底部与所述主反应釜相连，所述搅拌电机置于所述主反应釜中，所述搅拌电机的底部设置有挂片接口；所述主反应釜的底部与所述哈氏取样器的顶部相连；所述加热哈氏储罐上分别设置有所述压力传感器和温度传感器，所述主反应釜上分别设置有所述压力传感器和温度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压缓蚀性能评价装置，其包括配气系统、增压系统、反应系统和数据采集系统，其特征在于：所述配气系统包括高压钢瓶、过滤器和流量计，所述增压系统包括高压活塞容器和高压柱塞泵，所述反应系统包括主反应釜、加热哈氏储罐和搅拌电机，所述数据采集系统包括哈氏取样器、多个压力传感器以及多个温度传感器；其中，所述高压钢瓶的出口与所述过滤器相连，所述过滤器的出口与所述流量计相连；所述流量计与所述高压活塞容器的顶部相连，所述高压活塞容器的底部与所述高压柱塞泵的出口相连；所述高压活塞容器的顶部与所述加热哈氏储罐的顶部相连，所述加热哈氏储罐的底部与所述主反应釜相连，所述搅拌电机置于所述主反应釜中，所述搅拌电机的底部设置有挂片接口；所述主反应釜的底部与所述哈氏取样器的顶部相连；所述加热哈氏储罐上分别设置有所述压力传感器和温度传感器，所述主反应釜上分别设置有所述压力传感器和温度传感器。2.根据权利要求1所述的高温高压缓蚀性能评价装置，其特征在于：所述高压活塞容器的顶部与所述主反应釜的顶部相连。3.根据权利要求1所述的高温高压缓蚀性能评价装置，其特征在于：所述过滤器的出口与所述高压活塞容器的顶部相连。4.根据权利要求1所述的高温高压缓蚀性能评价装置，其特征在于：所述高温高压缓蚀性能评价装置还包括容器双控阀、放空阀、单向阀和闸阀中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1或4所述的高温高压缓蚀性能评价装置，其特征在于：所述高温高压缓蚀性能评价装置包括3个容器双控阀，第一容器双控阀设置在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上，第二容器双控阀设置在所述高压活塞容器与所述高压柱塞泵相连的管线上，第三容器双控阀设置在所述高压活塞容器与所述加热哈氏储罐相连的管线上；优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括5个放空阀，第一放空阀设置在与
\t所述高压柱塞泵的出口相连的管线上；第二放空阀设置在与所述高压活塞容器的顶部相连的管线上；第三放空阀设置在与所述加热哈氏储罐的底部相连的管线上；第四放空阀设置在与所述主反应釜的底部相连的管线上；第五放空阀设置在与所述哈氏取样器的底部相接的管线上；优选地，所述高温高压缓蚀性能评价装置包括2个单向阀，第一单向阀设置在所述增压系统中，第二单向阀设置在所述配气系统中，所述单向阀的工作压力为0MPa-32MPa；更优选地，所述第一单向阀设置在所述高压活塞容器与所述高压柱塞泵相连的管线上；所述第二单向阀设置在所述流量计与所述高压活塞容器相连的管线上，或者，所述第二单向阀设置在所述过滤器与所述高压活塞容器相连的管线上；优选地，所述配气系统包括1个减压阀，所述减压阀设置在所述高压钢瓶与所述过滤器相接的管线上；更优选地，所述减压阀的出口压力为0-25MPa。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继香，卓苗，羊东明，崔国栋，王艳婷，张宇，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11