一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，包括反应器、驱动电机、CO2供气系统，还包括旋转直杆，所述反应器内悬空设置有旋转圆筒，所述旋转圆筒侧壁固定安装有挂片，所述挂片上安装有光纤传感器，所述旋转直杆经由反应器上表面开设的第一小孔下端伸入反应器内，所述旋转直杆的上端与驱动电机的输出端相连，所述旋转直杆的下端通过第一安装部与旋转圆筒的上表面固定连接；所述CO2供气系统通过反应器的上表面开设的第二小孔与反应器相通。本发明专利技术提供的试验装置，能够模拟不同的腐蚀环境，科学、便捷的评估金属受CO2腐蚀的情况，评估准确、高效。高效。高效。

【技术实现步骤摘要】
一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置


[0001]本专利技术涉及CO2气体腐蚀
，具体涉及一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置。

技术介绍

[0002]近年来，因二氧化碳(CO2)等温室气体排放导致的全球气候变暖日益显著，造成了极端天气频发、海平面上升等一系列严重后果。因此，温室气体减排已成为当今国际社会热点议题之一。进行CO2地质封存，是减少温室气体排放的有效手段之一。CO2地质封存是一种通过管道技术将CO2注入到含油、含气、含水或者无商业价值煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性地对CO2的封存的技术。相对于传统工艺，这种方式能够进一步减少CO2的排放。目前，CO2地质利用与封存技术主要包括强化石油开采技术、驱替煤层气技术、强化天然气开采技术、增强页岩气开采技术。从全球范围来看，CO2驱油技术应用最多。然而，CO2在进行利用与封存的同时，也造成了十分严重的腐蚀问题。无水高纯度的CO2对钢铁没有腐蚀性，可一旦与潮湿环境接触或者溶解在水环境后，就会引起钢铁的全面腐蚀和严重的局部腐蚀。CO2利用与封存过程中，通常伴随着高温高压的环境，在这种情况下，井筒套管和管道往往更容易发生腐蚀，从而对相关设施造成破坏，增加运维成本，影响生产，甚至引发重大安全事故，造成巨大经济损失。因此，对相关设施进行腐蚀程度评估是十分必要的。传统的腐蚀程度评估主要依靠挂片腐蚀试验，即将处理后的试验挂片放入含有CO2的管道或其他设施中，一段时间后取出挂片，计算其腐蚀速率，观察腐蚀形貌，分析腐蚀产物，进而对管道或其他设施的腐蚀情况进行预测或评估，这种试验方法存在着试验周期长、人工操作繁琐、且精确度不高的不足。因此，提供一种便捷的、特别是针对不同浓度CO2气体腐蚀的装置十分必要。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提出一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，能够实时获取腐蚀信息，腐蚀评价方便且更加即时。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，包括反应器、驱动电机、CO2供气系统，还包括旋转直杆，所述反应器内悬空设置有旋转圆筒，所述旋转圆筒侧壁固定安装有挂片，所述挂片上安装有光纤传感器，所述旋转直杆经由反应器上表面开设的第一小孔下端伸入反应器内，所述旋转直杆的上端与驱动电机的输出端相连，所述旋转直杆的下端通过第一安装部与旋转圆筒的上表面固定连接；所述CO2供气系统通过反应器的上表面开设的第二小孔与反应器相通。
[0006]作为本专利技术技术方案进一步的优选，所述旋转圆筒为圆筒形，旋转圆筒的上表面及下表面的直径相等，且大于筒体的直径。
[0007]作为本专利技术技术方案进一步的优选，述第一安装部包括旋转直杆小孔、第一螺纹
杆、铁片、第一螺母，所述旋转直杆下端往上5cm处对称开设有两个旋转直杆小孔，两个所述铁片分别紧密贴合设置在两个所述旋转直杆小孔侧边，两个所述铁片的下表面与所述旋转圆筒的上表面焊接固定，所述第一螺纹杆依次横穿铁片、旋转直杆小孔、旋转直杆小孔、铁片，并通过第一螺母进行两端紧固。
[0008]作为本专利技术技术方案进一步的优选，所述挂片的数量不少于2组。
[0009]作为本专利技术技术方案进一步的优选，所述旋转圆筒外侧壁上固定设置有第二螺纹杆，挂片安装于所述第二螺纹杆上，并通过第二螺母进行紧固。
[0010]作为本专利技术技术方案进一步的优选，所述光纤传感器通过光纤与外部数据处理系统相接。
[0011]作为本专利技术技术方案进一步的优选，所述光纤先经由所述旋转圆筒上表面侧边开设的第三小孔、后顺着旋转直杆敷设至装置外。
[0012]作为本专利技术技术方案进一步的优选，挂片的规格为50
×
10
×
3mm。
[0013]作为本专利技术技术方案进一步的优选，反应器的规格为2L，材质为316L。
[0014]作为本专利技术技术方案进一步的优选，反应器的工作温度限值为300℃，工作压力限值为30MPa。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]相较于采用挂片腐蚀试验，本专利技术采用高温高压反应釜模拟实际工况，可以控制相应的温度、压力等条件，准确模拟不同试验条件，同时避免其他环境因素对测量结果产生干扰。此外，本专利技术的试验装置中采用光纤传感器，不必等到试验结束后再取出挂片进行观察分析，可以实现实时测量，大大提高了效率；同时光纤传感器测量精确度和灵敏度较高，可以得到较准确的测量结果，通过实时变形及三维形貌数据的同时分析，可以更加全面地观察挂片的腐情况。
[0017]总之，本专利技术提供的试验装置，能够模拟不同的腐蚀环境，科学、便捷的评估金属受CO2腐蚀的情况，评估准确、高效。
附图说明
[0018]图1为本专利技术试验装置结构示意图；
[0019]图2为本专利技术试验装置挂片安装示意图；
[0020]图3为本专利技术试验装置旋转直杆与旋转圆筒连接示意图；
[0021]图4为本专利技术腐蚀评估流程示意图。
[0022]其中，1、反应器；2、旋转圆筒；3、挂片；4、光纤传感器；5、旋转直杆；51、旋转直杆小孔；52、第一螺纹杆；53、铁片；54、第一螺母；6、驱动电机；7、CO2供气系统；8、第二螺纹杆；9、第二螺母；10、光纤。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和专利技术优势更加清楚阐述，以下将结合说明书附图对本专利技术做进一步详细讲解。
[0024]实施例1
[0025]参见图1～图4所示，一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，包括反应器1、旋
转直杆5、驱动电机6、CO2供气系统7，所述反应器1内悬空设置有旋转圆筒2，所述旋转圆筒2侧壁固定安装有挂片3，所述挂片3上安装有光纤传感器4，所述旋转直杆5经由反应器1上表面开设的第一小孔下端伸入反应器1内，所述旋转直杆5的上端与驱动电机6的输出端相连，所述旋转直杆5的下端通过第一安装部与旋转圆筒2的上表面固定连接；所述CO2供气系统7通过反应器1的上表面开设的第二小孔与反应器1相通。也即，旋转直杆5一端伸入旋转圆筒2内，但是旋转直杆5并不直接与旋转圆筒2连接，而是通过第一安装部将二者进行固定连接，如此设置，更加灵活，便于检修与更换。
[0026]其中，反应器可以为高温高压反应器，装有腐蚀液，CO2供气系统可以通过压力表、高压阀门等部件进行精确控制，从而达到模拟不同CO2气体浓度，本专利技术并不对CO2供气系统具体的结构形式加以限定。旋转圆筒的大小和旋转直杆的大小可以根据需要确定，本实施例不对具体的规格做具体的限定。
[0027]作为本实施例优选的技术方案，反应器的规格为2L，材质为不锈钢316L，工作温度和工作压力限值分别是300℃和30MPa。作为本实施例优选的技术方案，转动圆筒与直杆的材质均同反应器。
[0028]作为本实施例进一步优选的技术方案，挂片为4组，尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，包括反应器(1)、驱动电机(6)、CO2供气系统(7)，其特征在于，还包括旋转直杆(5)，所述反应器(1)内悬空设置有旋转圆筒(2)，所述旋转圆筒(2)侧壁固定安装有挂片(3)，所述挂片(3)上安装有光纤传感器(4)，所述旋转直杆(5)经由反应器(1)上表面开设的第一小孔下端伸入反应器(1)内，所述旋转直杆(5)的上端与驱动电机(6)的输出端相连，所述旋转直杆(5)的下端通过第一安装部与旋转圆筒(2)的上表面固定连接；所述CO2供气系统(7)通过反应器(1)的上表面开设的第二小孔与反应器(1)相通。2.根据权利要求1所述的一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，其特征在于，所述旋转圆筒(2)为圆筒形，旋转圆筒(2)的上表面及下表面的直径相等，且大于筒体的直径。3.根据权利要求1所述的一种金属受CO2腐蚀程度评估室内试验装置，其特征在于，所述第一安装部包括旋转直杆小孔(51)、第一螺纹杆(52)、铁片(53)、第一螺母(54)，所述旋转直杆(5)下端往上5cm处对称开设有两个旋转直杆小孔(51)，两个所述铁片(53)分别紧密贴合设置在两个所述旋转直杆小孔(51)侧边，两个所述铁片(53)的下表面与所述旋转圆筒(2)的上表面焊接固定，所述第一螺纹杆(52)依次横穿铁片(53)、旋转直杆小孔(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力为，王翰文，李琦，李霞颖，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：