[发明专利]一种高含硫气田集输管道腐蚀监测预警装置及方法

说明书

本发明涉及一种高含硫气田集输管道腐蚀监测预警装置及方法，集腐蚀挂片不停气取放作业、管道腐蚀在线监测、腐蚀状态分级预警等功能为一体。设计挂片取放机构，通过残余气体吸收装置，完成挂片箱的不停气取放作业及上下腔室内残余气体的吹扫。设计笼型挂片箱，安装多组、多规格挂片，通过挂片取放机构与伸展机构将其置于管道腐蚀环境中，依据不同规格的挂片依次腐蚀失效，触发弹性卡紧结构产生不同程度的伸长度，改变监测电路中滑动电阻阻值，实现管道的平均腐蚀速率连续测量与多级预警。本装置的腐蚀预警方法是依据管道的腐蚀监测数据，利用声光报警系统，对管道不同剩余厚度进行分级预警。

技术领域

本发明涉及一种高含硫气田集输管道腐蚀监测预警装置及方法，属于油气田管道及设备腐蚀监测技术领域。

背景技术

高含硫气田是指产出的天然气中硫化氢含量在2％～70％的气田，我国气田大多属于高含硫气田。在多年的开采输送过程中，含硫气田的管材腐蚀问题一直是气田生产过程中一个相当棘手的问题。管材的腐蚀常常会增加管材的投入成本、人力的管理成本、严重时甚至还会影响现场的生产，引起严重的安全事故，带来巨大的经济损失，因此在高含硫气田的开采输送过程中，选取适宜的腐蚀监测手段对掌握设备及管线的腐蚀状况，优化腐蚀防治工艺，降低生产成本尤为重要。

目前高含硫气田采用的腐蚀监测技术手段主要有挂片失重、线性极化、电阻探针、磁阻探针、电指纹法等。不同的腐蚀监测技术手段都具有独特的适用性，其中，挂片失重法操作简单，能提供全面腐蚀与局部腐蚀信息，适用腐蚀环境广，测试结果准确性高，是目前国内外普遍采用的现场腐蚀情况监测方法。但其监测周期较长，并且在管道使用寿命范围内实施腐蚀监测需分多批次进行，不能对设备或管道的腐蚀或破坏进行连续的监测，大大增加了生产管理人员的工作量。其次，由于高含硫天然气毒性较大，生产管理过程中存在的风险也远大于普通气田，多次进行换取挂片操作容易引起中毒事故，危害操作人员健康。此外，挂片失重法不能对管道不同的腐蚀状态进行早期预警，以便管理人员采取有效的工艺防腐措施，减小安全事故发生的可能性。

因此，针对高含硫气田生产设备及管线的严重腐蚀问题、输送气体毒性大以及发生的事故后果严重等特点，采用经济合理的腐蚀监测手段进行连续的腐蚀监测与腐蚀预警对管道及设备的安全、经济运行，提高生产经济效益具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含硫气田集输管道腐蚀监测预警装置及方法，从确保管线安全运行的高度出发，综合分析影响腐蚀检测数据可靠性的因素，进行腐蚀挂片监测预警装置设计，为管道腐蚀分析与判定、指导生产、防腐措施优选等提供可靠的参考依据。

本发明主要解决以下问题：

(1)设计腐蚀挂片取放机构，转动上下腔室手轮，实现高含硫气田腐蚀挂片不停气取放作业，通过残余气体吸收装置，吹扫腐蚀监测装置内的残余气体。

(2)设计腐蚀监测电路，不同规格的腐蚀挂片失效引发弹性卡紧结构产生不同程度的伸长度，改变监测电路中滑动电阻阻值，实现管道平均腐蚀速率监测。

(3)设计伸展机构、笼型挂片箱，在管道监测点安装多组、多规格腐蚀挂片，在管道使用寿命内实现管道腐蚀状态的连续监测，为科学评价腐蚀管道剩余强度提供参考依据。

(4)通过数据传输模块传递腐蚀监测信息，利用声光报警系统对管道腐蚀程度进行多级预警，指导生产运行过程中工艺防腐措施选取。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种高含硫气田集输管道腐蚀监测预警装置包括装置筒体1、挂片取放机构2、残余气体吸收装置3、伸展机构4、笼型挂片箱5、法兰6、安装座7、生产管线8；

所述装置筒体1通过法兰6与安装座7连接，所述安装座7焊接在生产管线8上，所述挂片取放机构2安装在装置筒体1内，通过伸展机构4进行辅助定位，所述伸展机构4与笼型挂片箱5连接；