本发明专利技术涉及一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，可用于模拟是天然气管道、油气混输管道、输送CO2管道等在地形起伏复杂条件下的管内腐蚀情况。一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，包括管路系统及与管路系统分别连接的动力系统及压力系统；其特征在于：所述管路系统包括框架及位于框架内的管道支架，管道支架与框架之间转动连接；管道支架上设有转动托盘，转动托盘上设有实验管道；管道支架通过连杆与动力系统连接；所述实验管道分别与压力系统及温度控制系统连接；实验管道均设有腐蚀速率检测装置。本发明专利技术能够保持较长的试验时间，获得与管线现场相符的实验数据。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置
本专利技术涉及一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，可用于模拟是天然气管道、油气混输管道、输送CO2管道等在地形起伏复杂条件下的管内腐蚀情况。
技术介绍
2016－2020年，全国成品油输油管道将从现有的2.1万公里增加到3.3万公里，增长57%，天然气管道里程将从6.4万公里增加到10.4万公里，提高62.5%；延长油田输油管道将从现有的1700公里增加到2000公里左右，天然气管道里程将从1800公里增加到2600公里左右。如此规模庞大的油气输送管线，面临极大的安全风险。延长油田所在地区为典型的黄土高原区，海拔900m～1600m。黄土覆盖几十米至300米，沧海桑田，长期自然力的侵蚀，形成复杂的山高、坡陡、塬、梁、峁、沟等最具高原特征的地形地貌。油田所在地区地形起伏较大，管道敷设途径山地、沟壑、河谷、村庄、林地、农田等，导致延长油田地区铺设管线内腐蚀状态较难掌握，亟需适合延长油田地形特点的合适评价方法。最近几年，低油价趋势愈来愈明显，国内油企大都采取了降本增效的应对措施，油气集输管道占到油气田开发成本的35%以上，因此，为减少管道里程，减少油气处理单元，各大油企均大范围尝试了湿天然气管线多相输送，减少湿气处理段元；油气管线多相混输，减少了油气处理单元以及管线里程等。这些新的输送工艺进一步增加了油气输送管线的安全风险，因此，亟需建立复杂地形条件下，多相流动管线内腐蚀评价方法。多相流内腐蚀研究中，环道实验能够很好的模拟管流的流动状态，但却很难实现对多相流管道内腐蚀有重要影响的运行压力、温度等因素的模拟，甚至一些腐蚀介质的模拟也会受到限制；高压釜实验能够很好的模拟管道运行压力、温度、腐蚀介质等因素对多相流管道内腐蚀的影响，但是却无法实现管内流动条件的模拟；目前的电化学实验方法，不管是普通电化学实验还是微区电化学实验都很难呈现多相流管道内腐蚀的原貌。因此亟需设计一种综合环道实验、高压釜实验、电化学实验优点的高压多相流动起伏管路模拟实验装置。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述问题，提出一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，可用于模拟是天然气管道、油气混输管道、输送CO2管道等在地形起伏复杂条件下的管内腐蚀情况。本专利技术的技术方案在于：一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，包括管路系统及与管路系统分别连接的动力系统及压力系统；其特征在于：所述管路系统包括框架及位于框架内的管道支架，管道支架与框架之间转动连接；管道支架上设有转动托盘，转动托盘上设有实验管道；管道支架通过连杆与动力系统连接；所述实验管道分别与压力系统及温度控制系统连接；实验管道均设有腐蚀速率检测装置。所述动力系统包括依次连接的电机、减速机及转动凸轮，转动凸轮的凸轮面上设有孔洞；所述孔洞与管道支架之间通过连杆实现连接。所述转动托盘为与管道支架任意平行两边实现连接的连接杆，连接杆至少为2条；实验管道与连接杆垂直设置，并与连接杆固定连接。还包括与连接杆垂直设置且连接的钢板，钢板两分别与管道支架连接；且钢板上设有3个圆孔。所述转动凸轮的凸轮面上设有离轴心不同距离的3个孔洞，所述任意孔洞与任意圆孔之间通过连杆连接，从而连通动力系统与管路系统。通过改变圆孔及孔洞，管路系统的起伏倾角不同，连杆连接孔洞离轴心越近，管路系统的振动倾角越小。任意调整电机转速，通过连杆为管路吸引提供动力，确保本实验装置能够运转5-10天。所述压力系统包括依次连接的压力管道与高压瓶，实验管道通过针型阀连接压力管道进而连接高压瓶。同时为各个实验管道提供所需的压力和气体成分，另外同时为各个实验管道通氮除氧，节约实验布置时间；保证各个实验管道内压力条件保持一致。所述温度控制系统包括依次设置在实验管道外表面的温度传感器及加热带，所述加热带还连接有温度控制柜。加热带可加热至150℃，温度控制柜控制精度为±1℃，温度计量程为0-200℃。所述实验管道包含8根金属管道，还包括对比管道，对比管道为有机玻璃管道；金属管道和有机玻璃管道内径一致，且其内部设有相同体积分数的液态水；所述腐蚀速率检测装置包括腐蚀速率在线监测系统或腐蚀挂片速率检测装置；其中，任意一根金属管道上设有腐蚀速率在线监测系统，其余金属管道上设有腐蚀挂片速率检测装置，形成对比。所述腐蚀速率在线监测系统包括电感腐蚀检测仪或者线性极化腐蚀检测仪。所述腐蚀挂片速率检测装置包括挂片支架及腐蚀挂片，所述挂片支架通过螺纹设置于实验管道的一端，所述每一个挂片支架上设有2个腐蚀挂片。本专利技术的技术效果在于：1、相比高压釜试验，本专利技术能够很好的模拟管流的流动状态，包括气液两相体积比，管内流速，管内腐蚀介质成分等影响管线内腐蚀的腐蚀因素；2、相比现场试验，本专利技术能够很好的模拟管流工况，包括管线运行压力，管线运行温度以及管线起伏角度等影响管线内腐蚀的参数；3、通过金属管道上的在线腐蚀检测仪，本专利技术能够实时监测管线内部均匀腐蚀速率和点腐蚀趋势，准确掌握管线内腐蚀动态；4、因腐蚀试验周期较长，一般有30天左右，本专利技术能够同时进行8组实验，缩短了试验时间；5、本专利技术能够保持较长的试验时间，获得与管线现场相符的实验数据。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术转动托盘示意图。图3是本专利技术管路系统与压力系统连接示意图。图4是本专利技术金属管道与腐蚀速率在线监测系统的连接示意图。图5是本专利技术实验金属管道示意图。图6是本专利技术钢板示意图。图7是本专利技术转轴示意图。图8是本专利技术转动凸轮示意图。图9是本专利技术连杆示意图。图10是本专利技术实验装置运行示意图。附图说明：1-框架；2-转轴；3-钢板；4-管道支架；5-实验管道；6-连杆；7-电机；8-减速机；9-转动凸轮；12-高压瓶；13-减压阀，10-转动托盘。具体实施方式一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，包括管路系统及与管路系统分别连接的动力系统及压力系统；所述管路系统包括框架1及位于框架1内的管道支架4，管道支架4与框架1之间通过转轴2转动连接；管道支架4上设有转动托盘10，转动托盘10上设有实验管道5；管道支架4通过连杆6与动力系统连接；所述实验管道5分别与压力系统及温度控制系统连接；实验管道5均设有腐蚀速率检测装置。所述动力系统包括依次连接的电机7、减速机8及转动凸轮9，转动凸轮9的凸轮面上设有孔洞；所述孔洞与管道支架4之间通过连杆6实现连接。所述转动托盘10为与管道支架4任意平行两边实现连接的连接杆，连接杆为2条；实验管道5与连接杆垂直设置，并与连接杆固定连接。还包括与连接杆垂直设置且连接的钢板3，钢板3两分别与管道支架4连接；且钢板3上设有3个圆孔。所述转动凸轮9的凸轮面上设有离轴心不同距离的3个孔洞，所述任意孔洞与任意圆孔之间通过连杆6连接，从而连通动力系统与管路系统。通过改变圆孔及孔洞，管路系统的起伏倾角不同，连杆6连接孔洞离轴心越近，管路系统的振动倾角越小。任意调整电机7转速，通过连杆6为管路吸引提供动力，确保本实验装置能够运转5-10天。本实施例中转速为1700r/min，减速机8的减速比为50:1。所述压力系统包括依次连接的压力管道与高压瓶12，实验管道5通过针型阀连接压力管道进而连接高压瓶12。同时为各个实验管道5提供所需的压力和气体成分，另外同时为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，包括管路系统及与管路系统分别连接的动力系统及压力系统；其特征在于：所述管路系统包括框架（1）及位于框架（1）内的管道支架（4），管道支架（4）与框架（1）之间转动连接；管道支架（4）上设有转动托盘（10），转动托盘（10）上设有实验管道（5）；管道支架（4）通过连杆（6）与动力系统连接；所述实验管道（5）分别与压力系统及温度控制系统连接；实验管道（5）均设有腐蚀速率检测装置。
【技术特征摘要】
1.一种模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，包括管路系统及与管路系统分别连接的动力系统及压力系统；其特征在于：所述管路系统包括框架（1）及位于框架（1）内的管道支架（4），管道支架（4）与框架（1）之间转动连接；管道支架（4）上设有转动托盘（10），转动托盘（10）上设有实验管道（5）；管道支架（4）通过连杆（6）与动力系统连接；所述实验管道（5）分别与压力系统及温度控制系统连接；实验管道（5）均设有腐蚀速率检测装置。2.根据权利要求1所述的模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，其特征在于：所述动力系统包括依次连接的电机（7）、减速机（8）及转动凸轮（4），转动凸轮（4）的凸轮面上设有孔洞；所述孔洞与管道支架（4）之间通过连杆（6）实现连接。3.根据权利要求2所述的模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，其特征在于：所述转动托盘（10）为与管道支架（4）任意平行两边实现连接的连接杆，连接杆至少为2条；实验管道（5）与连接杆垂直设置，并与连接杆固定连接。4.根据权利要求3所述的模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，其特征在于：还包括与连接杆垂直设置且连接的钢板（3），钢板（3）两分别与管道支架（4）连接；且钢板（3）上设有若干圆孔。5.根据权利要求4所述的模拟高压多相流动起伏管路腐蚀实验装置，其特征在于：所述转动凸轮（4）的凸轮面上设有离轴心不同距离的...
【专利技术属性】
技术研发人员：由洋，崔铭伟，韩建红，胡耀强，于勇斌，杨朝锋，梁裕如，何鹏，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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