[发明专利]模拟不同倾角内积液、流动及腐蚀的高压环路系统和方法

说明书

本发明公开了一种模拟不同倾角内积液、流动及腐蚀的高压环路系统和方法，属于金属材料的腐蚀与防护技术领域。其包括供气装置、供液装置、尾气回收装置、储罐、加热装置、腐蚀监测装置及试验管路装置，试验管路装置主要包括水平管、垂直管和倾斜管。本发明可实现油气田环境所有倾角管道内的积液、流动、流态和腐蚀研究；同时本发明还可以对缓蚀剂及其他表面活性剂在流动条件下的性能，不同倾角条件下缓蚀剂及其他表面活性剂在管道内的成膜、吸附、脱附过程及缓蚀剂的发泡性能分等进行评估，本发明可实现上倾角和下倾角0～90°的模拟，满足油气输送环境不同倾角管路系统中的积液与腐蚀监测。

技术领域

本发明属于金属材料的腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种模拟不同倾角内积液、流动及腐蚀的高压环路系统和方法。

背景技术

在石油天然气输送过程，管道经常会经过地势起伏的区域，如四川这种山地-丘陵地形，管道的铺设必然会存在高程变化大的区域，如管道存在上坡和下坡的位置，管道与水平方向存在倾角。当管道与水平面的倾角大于临界倾角时，管道内就可能出现积液，在积液部位的流态和腐蚀风险与水平管完全不同。

另外，无论是油田还是气田的地面联合站或集气站，部分管道埋地，但为了进行油气水三相分离或气液分离，部分管道需要从地面过渡到地上，与地面的分离器等其他装置连接，管道就存在弯头及不同的倾角。

由于油气管道一般为埋地金属管道，管道内部的积液和流态情况不清楚，没法采取针对性措施，不能保障管道的安全运行。因此，在室内建设可模拟不同倾角的环路系统十分必要。

现有技术有关的研究报道主要有：

申请号201711144985.5公开了一种循环多相流起伏管路装置、应用及方法，其中公开了一种含下倾测试管段和上倾测试管段的实验装置，下倾测试管段和上倾测试管段的底部通过软管连接，下倾测试管段和上倾测试管段均固定在各自的管架上，下倾测试管段和上倾测试管段的角度通过悬吊装置来悬挂相应管架的端点进行调节，下倾测试管段与气液固混合器连接，上倾测试管段与气液固分离器连接。其下倾测试管段和上倾测试管段的底部采用软管连接，说明整个装置不是高压系统。另外，气液固混合器和气液固分离器的位置是固定的，由于下倾测试管段和上倾测试管段的长度是一定的，当下倾测试管段和上倾测试管段的角度在0-180度旋转时，下倾测试管段的上端及上倾测试管段的上端将在不同的位置与高度，如何实现与固定点的气液固混合器和气液固分离器进行连接，以及能不能连接在发明中并未进一步给出。

申请号201210067072.9公开了一种多功能环道式油气水多相流腐蚀模拟试验装置，其在实验装置上设置了一段水平管，一段口向下的U字型的管段及倾斜管段，倾斜管段的坡度调节通过在底边延长线上设置两个旋转接头，由两端水平可任意角度旋转的等腰直角三角形管段构架实现，一直角边为旋转轴，依靠控制旋转角度，实现刚性斜边和另一直角边管段的倾角自由变换。实际上这种方式并不能实现倾斜段管道的角度的自由变换，如果一直角边在水平方向旋转，实际上倾斜段与水平方向的倾角一直没发生改变。若一直角边在Z轴方向旋转，当旋转到不同角度时，倾斜段管段的最高点位置不同，没法实现和后续管段的连接，因为后续管段连接口的位置是固定的。

综上所述，现有技术中模拟不同倾角的装置还需进一步改进。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种模拟不同倾角内积液、流动及腐蚀的高压环路系统，其可以实现上倾角和下倾角0～90°范围的模拟，满足油气输送环境不同倾角管路系统中的积液与腐蚀监测。

其技术解决方案包括：

一种模拟不同倾角内积液、流动及腐蚀的高压环路系统，其包括供气装置、供液装置、尾气回收装置、储罐、加热装置及腐蚀监测装置，还包括试验管路装置，所述的试验管路装置主要包括水平管、垂直管和倾斜管，通过所述的试验管路装置实现一定范围内的上倾角和下倾角的模拟。