一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器、风机和干气输送管，所述湿气输送系统包括储液罐、输送泵、造雾喷头及湿气输送管，所述加砂系统包括加砂罐、加砂阀门，所述监控系统包括调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、液体压力表、液体流量计、湿温度监测仪、PH检测仪，所述尾气废料处理系统包括软管、废料处理池。本实用新型专利技术在气液固多相流条件下完成不同材料试片在特定流场(弯头、三通等)中的冲蚀、腐蚀综合实验，分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态在不同条件下的变化规律。

【技术实现步骤摘要】
一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置
本技术涉及一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置。
技术介绍
在油气集输系统中，管道输送是最主要的运输方式。在天然气集输过程中，从气井中采出的天然气会携带地层水以及岩屑、砂砾等固体颗粒(统称杂质)，受限于井场分离器的分离效率，这些杂质并不能被完全分离。随高速气流在管内流动过程中，固体颗粒会对管道壁面造成冲蚀破坏；同时游离水会在管道低洼处或流场突变处积聚形成腐蚀环境，进而在腐蚀性介质如二氧化碳的作用下对管道造成腐蚀破坏。管道内冲蚀、腐蚀情况非常复杂，常常造成集输管件失效、腐蚀穿孔等危害，如井场分离器出入口弯头穿孔破裂、排砂管线变径段冲刷腐蚀失效、集输三通腐蚀穿孔等，对油气集输管道的安全运行形成极大的威胁。因此，集输管件的冲蚀、腐蚀破坏一直是国内外学者的研究重点，而现目前没有在不同管道部件(弯头、三通等)在气液固多相流条件下的冲蚀、腐蚀实验装置。
技术实现思路
本技术主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置。本技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器、风机和干气输送管，所述湿气输送系统包括储液罐、输送泵、造雾喷头及湿气输送管，所述加砂系统包括加砂罐、加砂阀门，所述监控系统包括调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、液体压力表、液体流量计、湿温度监测仪、PH检测仪，所述尾气废料处理系统包括软管、废料处理池；所述测试管件内壁上设有若干个试片槽，所述试片槽内设有钢材试片；所述变频器与风机电连接，所述干气输送管与风机连通，所述调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、加砂阀门、湿温度监测仪依次设置在干气输送管上，所述干气输送管上设有通孔，所述通孔位于加砂阀门、湿温度监测仪之间，所述加砂罐与加砂阀门连接；所述PH检测仪安装于储液罐中，所述储液罐上设有二氧化碳冲入管、液相冲入管，所述输送泵的输入口与储液罐连通，输出口与湿气输送管连通；所述造雾喷头连接在湿气输送管右端上，所述湿气输送管右端设置在通孔内，所述造雾喷头位于湿气输送管内；所述测试管件一端与干气输送管连通，另一端与软管连通；所述软管设置在废料处理池内。进一步的是，所述测试管件内间隔设置试片槽。进一步的是，所述测试管件的横切面上以45度为间隔设置8个试片槽。进一步的是，所述测试管件包括依次连接弯头段、竖直管段，所述弯头段与干气输送管连通，所述竖直管段与软管连通。进一步的是，所述弯头段的外侧以10度为间隔设置8个试片槽，内侧以14度为间隔设置6个试片槽。进一步的是，所述输送泵为耐腐蚀泵。进一步的是，所述测试管件与干气输送管均为直径108mm、壁厚4mm的304不锈钢管；所述湿气输送管为直径14mm、壁厚2mm的亚大管。进一步的是，所述储液罐为耐腐蚀塑料圆柱形液罐。进一步的是，所述钢材试片通过高温胶贴合在试片槽内。进一步的是，所述弯头段、竖直管段之间通过法兰连通。本技术的有益效果是：(1)本技术在气液固多相流条件下完成不同材料试片在特定流场(弯头、三通等)中的冲蚀、腐蚀综合实验，分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态在不同条件下的变化规律；(2)在其他条件相同的情况下，完成不同气相流速下材料试片的气液固三相流冲蚀、腐蚀综合实验，进而分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态随气相流速变化的规律；(3)在其他条件相同的情况下，完成不同颗粒质量流量(含砂量)下材料试片的气液固三相流冲蚀、腐蚀综合实验，进而分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态随含砂量变化的规律；(4)在其他条件相同的情况下，完成不同PH值(CO2含量)下材料试片的气液固三相流冲蚀、腐蚀综合实验，进而分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态随PH值(CO2含量)变化的规律。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为弯头试片径向安装示意图；图3为弯头试片轴向中心剖面安装示意图。图中所示：1-变频器；2-风机；3-二氧化碳充入管；4-液相充入管；5-储液罐；6-PH检测仪；7-液量控制阀；8-输送泵；9-液体流量计；10-液体压力表；11-储砂罐；12-软管；13-废料处理池；14-测试管件；15-温湿度监测仪；16-造雾喷头；17-加砂阀门；18-气体压力计；19-气体流量计；20-稳流器；21-调压计；22-干气输送管；23-湿气输送管；24-试片槽。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术做更进一步的说明。如图1所示，本技术的一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件14、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器1、风机2和干气输送管22，用于将空气输送至实验系统，使实验主相具有一定的速度；所述湿气输送系统包括储液罐5、输送泵8、造雾喷头16及湿气输送管23，用于将酸性液体以雾的形式喷于实验系统中，与干气混合形成湿气环境，其中储液罐5用于CO2与水的混合形成酸性环境；所述加砂系统包括加砂罐11、加砂阀门17，用于向实验系统中加入固体颗粒，形成冲蚀条件；所述监控系统包括调压器21、稳流器20、气体流量计19、气体压力计18、液体压力表10、液体流量计9、湿温度监测仪15、PH检测仪6，上述各个仪器均与计算机连接，用以监控系统的各项流动参数，保证系统稳定运行；所述尾气废料处理系统包括软管12、废料处理池13，用于尾气、废料等的处理；所述测试管件14内壁上设有若干个试片槽24，所述试片槽24内设有钢材试片；所述变频器1与风机2电连接，所述干气输送管22与风机2连通，干气输送管22与风机2之间还设有液量控制阀7，所述调压器21、稳流器20、气体流量计19、气体压力计18、加砂阀门17、湿温度监测仪15依次设置在干气输送管22上，所述干气输送管22上设有通孔，所述通孔位于加砂阀门17、湿温度监测仪15之间，所述加砂罐11与加砂阀门17连接；所述PH检测仪6安装于储液罐5中，所述储液罐5上设有二氧化碳冲入管3、液相冲入管4，所述输送泵8的输入口与储液罐5连通，输出口与湿气输送管23连通；所述造雾喷头16连接在湿气输送管23右端上，所述湿气输送管23右端设置在通孔内，所述造雾喷头16位于湿气输送管23内；所述测试管件14一端与干气输送管22连通，另一端与软管12连通；所述软管12设置在废料处理池13内。本装置其中还包括电化学测试装置以及失重测试天秤，用于完成实验测试以及实验试样失重速率、腐蚀电流密度等腐蚀磨损特征分析。上述实验装置除废料处理池13之外，其余所有设备均设计安装与撬装基座上，测试管件14可更换，撬装基座设计有可升降装置，可实现实验系统的升降，进而适应不同形状的测试管件14(向上、向下、向左、向右弯头及三通)。其中为了测试的实验结果更准确，优选的实施方式是，所述测试管件14内间隔设置试片槽24。所述测试管件14包括依次连接弯头段、竖直管段，所述弯头段与干气输送管22连通，所述竖直管段与软管12连通。如图2所示，所述测试管件14的横切面上以45度为间隔设置8个试片槽24。如图3所示，所述弯头段的外侧以10度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，其特征在于，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件(14)、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器(1)、风机(2)和干气输送管(22)，所述湿气输送系统包括储液罐(5)、输送泵(8)、造雾喷头(16)及湿气输送管(23)，所述加砂系统包括加砂罐(11)、加砂阀门(17)，所述监控系统包括调压器(21)、稳流器(20)、气体流量计(19)、气体压力计(18)、液体压力表(10)、液体流量计(9)、湿温度监测仪(15)、PH检测仪(6)，所述尾气废料处理系统包括软管(12)、废料处理池(13)；所述测试管件(14)内壁上设有若干个试片槽(24)，所述试片槽(24)内设有钢材试片；所述变频器(1)与风机(2)电连接，所述干气输送管(22)与风机(2)连通，所述调压器(21)、稳流器(20)、气体流量计(19)、气体压力计(18)、加砂阀门(17)、湿温度监测仪(15)依次设置在干气输送管(22)上，所述干气输送管(22)上设有通孔，所述通孔位于加砂阀门(17)、湿温度监测仪(15)之间，所述加砂罐(11)与加砂阀门(17)连接；所述PH检测仪(6)安装于储液罐(5)中，所述储液罐(5)上设有二氧化碳冲入管(3)、液相冲入管(4)，所述输送泵(8)的输入口与储液罐(5)连通，输出口与湿气输送管(23)连通；所述造雾喷头(16)连接在湿气输送管(23)右端上，所述湿气输送管(23)右端设置在通孔内，所述造雾喷头(16)位于湿气输送管(23)内；所述测试管件(14)一端与干气输送管(22)连通，另一端与软管(12)连通；所述软管(12)设置在废料处理池(13)内。...

【技术特征摘要】
1.一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，其特征在于，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件(14)、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器(1)、风机(2)和干气输送管(22)，所述湿气输送系统包括储液罐(5)、输送泵(8)、造雾喷头(16)及湿气输送管(23)，所述加砂系统包括加砂罐(11)、加砂阀门(17)，所述监控系统包括调压器(21)、稳流器(20)、气体流量计(19)、气体压力计(18)、液体压力表(10)、液体流量计(9)、湿温度监测仪(15)、PH检测仪(6)，所述尾气废料处理系统包括软管(12)、废料处理池(13)；所述测试管件(14)内壁上设有若干个试片槽(24)，所述试片槽(24)内设有钢材试片；所述变频器(1)与风机(2)电连接，所述干气输送管(22)与风机(2)连通，所述调压器(21)、稳流器(20)、气体流量计(19)、气体压力计(18)、加砂阀门(17)、湿温度监测仪(15)依次设置在干气输送管(22)上，所述干气输送管(22)上设有通孔，所述通孔位于加砂阀门(17)、湿温度监测仪(15)之间，所述加砂罐(11)与加砂阀门(17)连接；所述PH检测仪(6)安装于储液罐(5)中，所述储液罐(5)上设有二氧化碳冲入管(3)、液相冲入管(4)，所述输送泵(8)的输入口与储液罐(5)连通，输出口与湿气输送管(23)连通；所述造雾喷头(16)连接在湿气输送管(23)右端上，所述湿气输送管(23)右端设置在通孔内，所述造雾喷头(16)位于湿气输送管(23)内；所述测试管件(14)一端与干气输送管(22)连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓琴，罗鹏，张涛，钟显康，王喜悦，刘玲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51