一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种油水分离罐内多功能腐蚀实时实时监测装置及方法，包括浮台和远程监控室，浮台包括气囊、框架和平板，框架内镶嵌气囊，框架的上端面和下端面分别安装平板，贯穿浮台四角处安装四支试样脚架，每支试样脚架上悬挂有四层试样挂片；浮台下部平板安装pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl

A real-time monitoring device and method for multi-function corrosion in oil and water separation tank

The invention discloses a device and method for oil-water separation tank corrosion function real-time monitoring, including floating platform and remote monitoring room, the floating platform comprises an air bag, and the plate frame, frame is inlaid in the bag, the frame and bottom end surfaces are respectively arranged flat, through the floating platform is arranged in the four corners of four sample tripod each specimen, hanging on the tripod has four layers of specimen hanging; floating platform flat installation pH probe, temperature probe, Cl probe, corrosion rate

【技术实现步骤摘要】
一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置及方法
本专利技术涉及储罐内监测装置领域，特别是一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置及方法。
技术介绍
国内各大油田经过几十年的开发，现已进入高含水、甚至特高含水开发阶段，采出液综合含水率甚至高达90％以上。由于采出水矿化度高，氯离子含量大，并含有二氧化碳、硫化氢、泥沙以及硫酸盐还原菌等微生物，再加上水温较高、流速、流态变化等相互作用，对油水分离罐内壁造成严重腐蚀，日趋成为制约油田安全生产的主要因素之一。同时，多数油田普遍采用多层位开采及采出液混合处理工艺，而非同层采出液中的成垢离子(如Ca2+、CO32-、SO42-等)含量差异较大，混合时易生成碳酸钙、硫酸钙等沉淀。这使得油田运行成本增加，造成巨大经济损失，甚至引发安全和环境污染事故。为减缓罐内腐蚀，通常在罐底安装有镁合金牺牲阳极块，同时在罐内壁涂覆涂层以便将油水介质与罐内壁金属基体物理隔离。然而，牺牲阳极块因其自身质量问题以及沉积物(泥沙、垢、微生物)在其表面的沉积或吸附，导致牺牲阳极块过快溶解、不均匀溶解甚至不溶解；或因牺牲阳极块与罐体未紧密连接、或因牺牲阳极块表面沉积泥垢，导致其对罐体的保护效果欠佳。而且，涂层本身质量、涂装工艺的各异，导致其对罐体的保护性能不同。另外，罐内流体因汇集了不同层位和不同区块油井的产出液，不同时间内的介质的成分和酸度各异，导致其腐蚀性波动较大，引起涂层鼓泡甚至脱离，失去对罐体的保护性，局部脱离甚至还会形成“大阴极小阳极”，加剧罐体的局部腐蚀。目前通常采用的监测方式为定期停产开罐监测：一是看牺牲阳极块表面是否溶解均匀，二是查看罐体内表面涂层是否有气泡、以及剥落现象，三是如有剥落，监测罐体的壁厚。其缺点是：一是需要停产，影响油田的正常生产；二是需要清罐，要求罐内清洁、无剩余的油、水、泥等杂物，工作量大；三是监测的延时性，不能实时反映分离罐内壁减薄情况、介质的腐蚀性、牺牲阳极块的保护效果及其大小是否达到临界。在此种服役工况条件下，罐体内壁腐蚀依然严重，并且未被及时发现、修复，导致分离罐过早失效。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种与油田生产实际相结合，满足实时反映油田采出水水质波动、阴极保护用牺牲阳极块的溶解情况和保护效果以及罐体内壁腐蚀情况的油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置及方法，进而可有效防止罐体过早失效、甚至储罐泄漏事故的发生。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置，包括在油水分离罐内自由浮动的浮台和远程监控室，所述浮台包括由耐蚀材质制成的气囊、框架和平板，所述框架内镶嵌有至少四组气囊，框架的上端面和下端面分别安装平板，贯穿浮台四角处安装四支试样脚架，每支试样脚架上悬挂有四层试样挂片，其中三层试样挂片位于浮台下部平板的下方，另外一层试样挂片位于浮台上部平板的上方，相邻的两层试样挂片留3mm以上的间隙、每层试样挂片间用聚四氟乙烯垫片隔开以避免试样挂片间的接触腐蚀或缝隙腐蚀；所述浮台下部平板的下端面中间部位预留有多个安装孔，在多个安装孔内安装pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl-浓度探针、电压探针和电流密度探针，所述电压探针通过导线与安装在油水分离罐的阴极保护用牺牲阳极块连接，电流密度探针通过导线与安装在油水分离罐罐底的牺牲阳极块连接；所述浮台上部平板的上端面固定安装有用于监测从油水分离罐内介质中溢出的CO2浓度和H2S浓度的气体监测仪，以及无线发射器和蓄电池组，所述pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl-浓度探针、电压探针和电流密度探针以及气体监测仪通过数据线分别与无线发射器相连，所述蓄电池组用于给浮台上的各个探针或仪器提供不间断电源，以保障监测数据的连续性；所述远程监测室安装有用于接收无线发射器发送的信号的无线接收器，无线接收器将接收到的电信号分别转化为数字信号，所述无线接收器通过数据线与计算机相连，计算机上安装有分别对数字信号进行自动读取、转换为与计算机网络时间相对应的动态变化曲线图谱的解析软件。进一步地，在浮台上部平板的上端面设有四个提手，所述提手安装于试样脚架内侧，且对称安装。如此，便于在不影响所安装的试样挂片的情况下能平稳地将浮台放入和取出油水分离罐。更进一步地，所述浮台上部和下部的平板的截面均为圆角正方形，正方形的对角线长度小于油水分离罐口直径。如此，可有效减少该浮台在浮动过程中对油水分离罐内壁涂层的伤害；正方形的对角线长度小于油水分离罐罐口直径，以便于该浮台成顺利从油水分离罐罐口自由放入和取出。更进一步地，所述试样挂片为与油水分离罐罐体材质相同的裸钢试样和/或与油水分离罐内涂层的配方和涂装工艺相同的涂层试样。更进一步地，所述试样脚架的顶端和末端均安装一软护帽，以防止浮台在浮动时试样脚架顶端和末端对油水分离罐内壁的划伤。另外，本专利技术还提供一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测方法，具体步骤如下：步骤一、将所述油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置组装好后，通过提手将所述油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置平稳放入油水分离罐内，pH探针用于监测油水分离罐内介质的pH值；温度探针用于监测油水分离罐内介质的温度；Cl-探针用于监测油水分离罐内介质中的Cl-含量；腐蚀速度探针用于监测油水分离罐内介质的腐蚀性；电压探针用于监测油水分离罐内牺牲阳极块的保护电位；电流密度探针用于监测牺牲阳极块的输出电流，气体监测仪用于监测从油水分离罐内介质中溢出的CO2浓度和H2S浓度；所述四层试样挂片右下至上分别为：底层试样挂片用于监测油水分离罐罐底水相区的腐蚀性、中下层试样挂片用于监测油水界面处的腐蚀性、中上层试样挂片用于监测液面以下油相区的腐蚀性、上层试样挂片用于监测液面以上气相区的腐蚀性；步骤二、步骤一中各监测探针和气体监测仪通过数据线分别与无线发射器相连后将所监测到的信息通过该无线发射器转化为电信号并进行无线发送至无线接收器，无线接收器将接受到的不同电信号分别转化为不同数字信号通过数据线传输到计算机上，计算机上的解析软件分别对数字信号进行自动读取、转换为与计算机网络时间相对应的动态变化曲线图谱并将该监测信息存储于硬盘上，便于后期查询；利用计算机的显示器显示所解析的实时监测结果或显示所查询的前期所监测的各项指标的波动情况，以及根据计算机实时监测结果或显示所查询的前期所监测的各项指标的波动情况来判断牺牲阳极块的溶解情况和保护效果、裸钢试样是否会遭受较严重的腐蚀或涂层试样是否会发生明显变化。与现有技术相比，本专利技术可对罐内多项指标进行较全面的进行实时动态监测；本专利技术各监测探针和气体监测仪通过数据线分别与无线发射器相连后将所监测到的信息通过该无线发射器转化为电信号并进行无线发送至无线接收器，无线接收器将接受到的不同电信号分别转化为不同数字信号通过数据线传输到计算机上，计算机上的解析软件分别对数字信号进行自动读取、转换为与计算机网络时间相对应的动态变化曲线图谱并将该监测信息存储于硬盘上，便于后期查询；利用计算机的显示器显示所解析的实时监测结果或显示所查询的前期所监测的各项指标的波动情况，而无需进行停产罐内取样监测，不仅可实时反映所需的各项监测参数，进而可有效防止罐体过早失效、甚至储罐泄漏事故的发生，而且还可大大减少工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置，其特征在于，包括在油水分离罐内自由浮动的浮台和远程监控室，所述浮台包括由耐蚀材质制成的气囊、框架和平板，所述框架内镶嵌有至少四组气囊，框架的上端面和下端面分别安装平板，贯穿浮台四角处安装四支试样脚架，每支试样脚架上悬挂有四层试样挂片，其中三层试样挂片位于浮台下部平板的下方，另外一层试样挂片位于浮台上部平板的上方，相邻的两层试样挂片留3mm以上的间隙、每层试样挂片间用聚四氟乙烯垫片隔开以避免试样挂片间的接触腐蚀或缝隙腐蚀；所述浮台下部平板的下端面中间部位预留有多个安装孔，在多个安装孔内安装pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl

【技术特征摘要】
1.一种油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置，其特征在于，包括在油水分离罐内自由浮动的浮台和远程监控室，所述浮台包括由耐蚀材质制成的气囊、框架和平板，所述框架内镶嵌有至少四组气囊，框架的上端面和下端面分别安装平板，贯穿浮台四角处安装四支试样脚架，每支试样脚架上悬挂有四层试样挂片，其中三层试样挂片位于浮台下部平板的下方，另外一层试样挂片位于浮台上部平板的上方，相邻的两层试样挂片留3mm以上的间隙、每层试样挂片间用聚四氟乙烯垫片隔开以避免试样挂片间的接触腐蚀或缝隙腐蚀；所述浮台下部平板的下端面中间部位预留有多个安装孔，在多个安装孔内安装pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl-浓度探针、电压探针和电流密度探针，所述电压探针通过导线与安装在油水分离罐的阴极保护用牺牲阳极块连接，电流密度探针通过导线与安装在油水分离罐罐底的牺牲阳极块连接；所述浮台上部平板的上端面固定安装有用于监测从油水分离罐内介质中溢出的CO2浓度和H2S浓度的气体监测仪，以及无线发射器和蓄电池组，所述pH值探针、温度探针、腐蚀速度探针、Cl-浓度探针、电压探针和电流密度探针以及气体监测仪通过数据线分别与无线发射器相连，所述蓄电池组用于给浮台上的各个探针或仪器提供不间断电源，以保障监测数据的连续性；所述远程监测室安装有用于接收无线发射器发送的信号的无线接收器，无线接收器将接收到的电信号分别转化为数字信号，所述无线接收器通过数据线与计算机相连，计算机上安装有分别对数字信号进行自动读取、并转换为与计算机网络时间相对应的动态变化曲线图谱的解析软件。2.根据权利要求1所述的油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置，其特征在于：在浮台上部平板的上端面设有四个提手，所述提手安装于试样脚架内侧，且对称安装。3.根据权利要求1所述的油水分离罐内多功能腐蚀实时监测装置，其特征在于：所述浮台上部和下部的平板的截面均为圆角正方形，正方形的对角线长度小于油水分离罐口直径。4.根据权利要求1所述的油水分离罐内多功能腐蚀实...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱世东，李金灵，屈撑囤，张骁勇，杨博，杜明，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61