[发明专利]一种高温地热蒸汽冲刷腐蚀实验装置及其测试方法

权利要求书

1.一种高温地热蒸汽冲刷腐蚀实验装置，具有气体供应组件、蒸汽发生组件、固相颗粒供应组件、腐蚀实验段组件、固相回收组件、有害气体吸收装置、蒸汽冷凝循环装置以及输送管道，其特征是：

气体供应组件：具有CO₂储气瓶、H₂S储气瓶、腐蚀性气体混合室、蒸汽-气体混合室以及N₂储气瓶，CO₂储气瓶、H₂S储气瓶分别通过输送管道与腐蚀性气体混合室的两个入口相连，腐蚀性气体混合室出口与蒸汽-气体混合室上端入口相连，N₂储气瓶与蒸汽-气体混合室下端入口相连；

蒸汽发生组件：具有蒸汽发生器，蒸汽发生器与蒸汽-气体混合室下端入口相连；

固相颗粒供应组件：包括封闭性容器和与封闭性容器出料口连通的多相混合室，多相混合室左端入口与蒸汽-气体混合室右端出口相连；

腐蚀实验段组件：包括三个可拆卸的、装载在三条并联输送管道上的实验管段，多相混合室右端出口与实验管段入口相连；所述的实验管段两端分别与输送管道螺纹连接，三个相同型号的控制阀门对应设在所述实验管段的前端输送管道上，用于控制调节对应的实验管段上流体的流量，三个相同型号的流量表对应设在所述实验管段的后端输送管道上，用于监测对应的实验管段的流量；

固相回收组件：包括气固旋流分离器、固相颗粒回收罐，气固旋流分离器的固相排料口与固相颗粒回收罐入口相连，实验管段的出口与气固旋流分离器的气固两相流入口相连，气固旋流分离器气相出口与有害气体吸收装置入口相连；

有害气体吸收装置：为管道状，有害气体吸收装置两端与输送管道采用橡胶圈密封，有害气体吸收装置内填装有用于吸收有害气体的活性炭；

蒸汽冷凝循环装置：包括冷凝器、冷凝液收集容器以及水泵，冷凝器出口与冷凝液收集容器入口相连，冷凝液收集容器出口与水泵入口相连，水泵出口与蒸汽发生器液相入口相连。

2.如权利要求1所述的高温地热蒸汽冲刷腐蚀实验装置，其特征是：所述的固相颗粒回收罐中装有氢氧化钠溶液。

3.一种利用权利要求1所述高温地热蒸汽冲刷腐蚀实验装置的测试方法，其特征是：具有如下步骤：

步骤1，将三个重量已知的所述实验管段依次装在输送管道上，设实验前单个实验管段的质量为M1，确定两端密封性良好，根据测试地区地热流体组分配置模拟地热溶液，将溶液倒入所述蒸汽发生器的内胆中，启动所述蒸汽发生器对溶液进行预热，产生的蒸汽通入蒸汽-气体混合室；

步骤2，待蒸汽发生器的蒸汽稳定产生后，由CO₂储气瓶向腐蚀性气体混合室内充入CO₂气体、由H₂S储气瓶向腐蚀性气体混合室内充入H₂S，将腐蚀性气体混合室产生的腐蚀性气体通入蒸汽-气体混合室，多相流体中二氧化碳浓度以及硫化氢含量计算公式如下：

C_gas=Q_gas/Q_混合×100%

Q_混合=Q_H2S+Q _CO2+Q_vapour

式中，C_gas为所需计算组分的浓度；Q_gas为相应气体的流量，ml/min；Q _H2S为硫化氢气体流量,ml/min；Q_CO2为二氧化碳气体流量,ml/min；Q_vapour为蒸汽流量,ml/min；

步骤3，将封闭性容器中的固相颗粒以均匀速度流入多相混合室内；

步骤4，接通蒸汽-气体混合室与多相混合室，记录实验开始时间为T1；

步骤5，将多相混合室内的混合多相流体流过实验管段进行实验，经过实验管段的混合多相流体进入气固旋流分离器分离，分离后的固相颗粒进入固相颗粒回收罐回收，分离后的气相流体通过有害气体吸收装置过滤硫化氢后进入冷凝器，冷凝器将气相流体冷却成冷凝液后通入冷凝液收集容器，冷凝液经水泵泵入蒸汽发生器，开始循环；

步骤6，实验结束后，记录实验结束时间为T2，关闭蒸汽发生器及输送管道上的阀门，拆除实验管段，称重试验后实验管段的质量为M2，对实验管段内壁处理后的腐蚀产物进行检测并对腐蚀形貌进行观察，腐蚀速率V_corr计算可采用如下公式：V_corr=｜M1-M2｜/（T2-T1）。

4.如权利要求3所述高温地热蒸汽冲刷腐蚀实验装置的测试方法，其特征是：步骤5中，实验过程中，可开启储气瓶利用内装的高压氮气对整个系统的压力和多相流体流速进行调节。