高压/高温动态多相腐蚀-侵蚀模拟器制造技术

一种用于在高温、高压多相动态环境中测量腐蚀和腐蚀‑侵蚀速率的系统，其包括多个环形试件，所述多个环形试件相对于彼此以竖直布置的方式安置在测试容器内。将测试流体混合物添加到所述容器，并且维持温度和压力，使得在具有竖直分层的多相条件下存在所述混合物，从而使每个试件暴露于流体的不同相和/或相的组合。叶轮可以用于搅拌所述流体以提供动态环境。所述流体可以包括颗粒物质以模拟现实世界测试条件。分离器板可以安置在所述容器内的不同竖直位置处，以维持所述流体的各个相之间的分离，并进一步限制所述颗粒物质以防止其在测试系统的区段之间迁移。

High pressure / high temperature dynamic multiphase Corrosion Erosion simulator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高压/高温动态多相腐蚀-侵蚀模拟器
本专利申请大体上涉及腐蚀测试，并且更确切地说，涉及用于高压、高温多相测试的系统。
技术介绍
执行腐蚀测量常常是耗时的过程，这是因为它通常需要将测试样本暴露于腐蚀性环境达很长的持续时间，接着测量测试样本的腐蚀量。通常，在每个测试过程期间都要对一种环境条件进行测试。因此，如果将要评估变化的环境，则必须执行几个单独的腐蚀测试。此外，常常难以用颗粒物质执行腐蚀测试，这是因为颗粒物质常常会污染整个测试系统。另外，许多恶劣环境测试并非动态的，这在于它们缺乏搅拌或摇动测试流体的能力。本专利技术提供了针对这些和其它问题的解决方案。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，提供一种高压、高温动态多相测试系统，其用于通过提供测试流体混合物对腐蚀性和腐蚀性-侵蚀性环境进行测试，所述测试流体混合物在所述系统内的不同位置处呈不同相，并与多个环形试件成环绕关系。所述测试系统包括界定内部区段的壳体。多个间隔环相对于彼此竖直地安置并由所述壳体支撑。所述多个环形试件当中的至少第一、第二和第三环形试件各自安置在所述多个间隔环中的至少两个间隔环之间。所述第一、第二和第三环形试件安置在所述壳体的相应的上部区段、中间区段和下部区段处。提供了多个分离器板。所述多个分离器板中的一个分离器板安置在所述壳体的所述上部和中间区段之间，并且所述多个分离器板中的另一个分离器板安置在所述壳体的所述中间和下部区段之间。所述分离器板被配置成维持所述多相测试流体的所述相中的每个相之间的分离，使得所述环形试件中的每个环形试件暴露于所述测试流体混合物的不同相或相的组合。根据另一个方面，转子轴安置在外壳内并被布置成在所述测试流体内转动。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，第一和第二叶轮由所述转子轴支撑并被定位成搅拌所述外壳内的所述测试流体。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，所述第一和第二叶轮中的一个安置在所述壳体的所述下部区段处以搅拌所述测试流体的一个相，并且其中所述第一和第二叶轮中的另一个安置在所述壳体的所述中间区段处以搅拌所述测试流体的另一个相。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，挡板由所述壳体支撑并延伸到所述流体中，其中所述挡板被成形及布置成减少所述壳体内的所述流体中的涡流形成。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，颗粒物质安置在所述测试流体内以模拟额外的腐蚀和腐蚀-侵蚀条件。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，第一颗粒物质安置在所述测试流体的一个相内，并且第二颗粒物质安置在所述测试流体的另一个相内。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的又一个方面，所述第一颗粒物质是沙，并且所述第二颗粒物质是硫。根据可以在根据一个或多个前述方面而构造的实施例中组合的另一个方面，所述分离器板被定位成限制所述第一和第二颗粒物质的迁移以防止其在所述壳体的相应区段之间迁移。根据另一个方面，提供一种执行高压、高温动态多相测试系统以对测试容器中的腐蚀性和腐蚀性-侵蚀性环境进行测试的方法。所述方法包括准备测试系统的步骤。所述测试系统包括多个环形试件和界定内部区段的壳体。多个间隔环相对于彼此竖直地安置并由所述壳体支撑。所述多个环形试件当中的至少第一、第二和第三环形试件各自安置在所述多个间隔环中的至少两个间隔环之间。所述第一、第二和第三环形试件安置在所述壳体的相应的上部区段、中间区段和下部区段处。多个分离器板，其中所述多个分离器板中的一个分离器板安置在所述壳体的所述上部和中间区段之间，并且所述多个分离器板中的另一个分离器板安置在所述壳体的所述中间和下部区段之间。所述方法进一步包括提供测试流体混合物的步骤，所述测试流体混合物在所述系统内的不同位置处呈不同相，并与所述多个环形试件成环绕关系。所述分离器板被配置成维持所述多相测试流体的所述相中的每个相之间的分离，使得所述环形试件中的每个环形试件暴露于所述测试流体混合物的不同相或相的组合。在所述测试容器内维持温度和压力达一段时间，其中所述温度和压力模拟恶劣环境。检查所述多个环形试件。附图说明附图示出示范性实施例，并且不意图限制本专利技术。图1示出根据本专利技术的实施例的测试系统的示意性侧视图。具体实施方式现在参考附图来描述本专利技术，附图形成本专利技术的一部分，并以图示的方式示出本专利技术的实例实施方案和/或实施例。应理解，在不脱离本专利技术的精神的情况下，可以实施其它实施例并且可以进行结构改变。举例来说，所公开的主题可以被实施为方法、装置、组件或系统等等。此外，应认识到，术语可以具有在明确陈述的含义之外的背景中提出或暗示的有细微差别的含义。同样，如本文中所使用的短语“在一个实施例中”不一定是指同一个实施例，并且如本文中所使用的短语“在另一个实施例中”不一定是指不同实施例。举例来说，希望所要求的主题可以基于个别实例实施例的组合或个别实例实施例的部分的组合。根据本申请，提供了涉及用于在处于高压和高温的动态多相酸性环境下提供材料和腐蚀抑制剂的筛选和评估的系统和装置的实施例。作为一个实例，在某些实施例中，系统可以在高达690巴(10,000psi)和260℃(500℉)的恶劣测试条件下操作。在其它实例中，系统可以操作以在大约5,000psi至10,000psi和250℉至500℉之间的范围条件下测试恶劣条件。这些恶劣条件可以在五升大小的高压釜反应器中被测试。测试可以在动态条件下进行，这可以通过使用径向叶轮搅拌测试溶液来实现。叶轮可以位于测试容器的中心区域处，并且环形测试样品可以被布置成环绕中心区域，其中环形样品在容器内静止。测试溶液可以包括悬浮粒子(例如沙和/或元素硫)以及烃(液体和/或气体)和/或水相和气相流体(例如硫化氢、二氧化碳和氧)的各种组合。腐蚀测试环样品可以安装在非金属插件中，并可以竖直地布置在容器内，使得相应测试环样品暴露于测试容器的下部、中间和上部区段。膜可以安置在相应区段之间，这可以限制悬浮粒子在测试容器的相应区段之间的迁移(例如限制沙粒子和/或硫固体以防止其从一个区段移动到另一个区段)。膜还可以使测试流体中的涡流形成最小化，尤其是在测试流体的动态搅拌期间。测试系统可以被进一步配置，例如将沙和元素硫放置在测试容器的中间区段内。测试系统可以进一步包括旋转轴，叶轮附接到旋转轴以进行搅拌旋转。系统可以包括两个叶轮，一个叶轮支撑在轴的下部区段处以搅拌容器的下部区段，并且另一个叶轮支撑在轴的中间区段处以搅拌容器的中间区段。叶轮的旋转可以例如在容器的下部区段处的测试流体中产生高壁剪应力，并在容器的中间区段处的测试流体的液体-气体界面处模拟流型。在容器内叶轮沿着轴的竖直位置是可调整的。使用环形测试样品(与矩形扁平测试样品相反)会有助于确保测试样品保持通常存在于井下管道以及地表流水管线和干线中的残余应力，并且因此可以对实际条件提供更准确的模拟。现在参考图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压、高温动态多相测试系统，其用于通过提供测试流体混合物对腐蚀性和腐蚀性-侵蚀性环境进行测试，所述测试流体混合物在所述系统内的不同位置处呈不同相，并与多个环形试件成环绕关系，所述测试系统包含：/n壳体，其界定内部区段；/n多个间隔环，其相对于彼此竖直地安置并由所述壳体支撑；/n其中所述多个环形试件当中的至少第一、第二和第三环形试件各自安置在所述多个间隔环中的至少两个间隔环之间，其中所述第一、第二和第三环形试件安置在所述壳体的相应的上部区段、中间区段和下部区段处；以及/n多个分离器板，其中所述多个分离器板中的一个分离器板安置在所述壳体的所述上部和中间区段之间，并且所述多个分离器板中的另一个分离器板安置在所述壳体的所述中间和下部区段之间，/n其中所述分离器板被配置成维持所述多相测试流体的所述相中的每个相之间的分离，使得所述环形试件中的每个环形试件暴露于所述测试流体的不同相或相的组合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170818 US 15/680,7691.一种高压、高温动态多相测试系统，其用于通过提供测试流体混合物对腐蚀性和腐蚀性-侵蚀性环境进行测试，所述测试流体混合物在所述系统内的不同位置处呈不同相，并与多个环形试件成环绕关系，所述测试系统包含：
壳体，其界定内部区段；
多个间隔环，其相对于彼此竖直地安置并由所述壳体支撑；
其中所述多个环形试件当中的至少第一、第二和第三环形试件各自安置在所述多个间隔环中的至少两个间隔环之间，其中所述第一、第二和第三环形试件安置在所述壳体的相应的上部区段、中间区段和下部区段处；以及
多个分离器板，其中所述多个分离器板中的一个分离器板安置在所述壳体的所述上部和中间区段之间，并且所述多个分离器板中的另一个分离器板安置在所述壳体的所述中间和下部区段之间，
其中所述分离器板被配置成维持所述多相测试流体的所述相中的每个相之间的分离，使得所述环形试件中的每个环形试件暴露于所述测试流体的不同相或相的组合。


2.根据权利要求1所述的测试系统，其进一步包含转子轴，所述转子轴安置在外壳内并被布置成在所述测试流体内转动。


3.根据权利要求2所述的测试系统，其进一步包含第一和第二叶轮，所述第一和第二叶轮由所述转子轴支撑并被定位成搅拌所述外壳内的所述测试流体。


4.根据权利要求3所述的测试系统，其中所述第一和第二叶轮中的一个安置在所述壳体的所述下部区段处以搅拌所述测试流体的一个相，并且其中所述第一和第二叶轮中的另一个安置在所述壳体的所述中间区段处以搅拌所述测试流体的另一个相。


5.根据权利要求3所述的测试系统，其进一步包含挡板，所述挡板由所述壳体支撑并延伸到所述流体中，其中所述挡板被成形及布置成减少所述壳体内的所述流体中的涡流形成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：YT阿尔贾纳比，TA阿尔卡尔迪，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA