[发明专利]可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率技术，尤其涉及一种可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置及方法。

背景技术

随着原油品质劣化趋势的不断加剧，各炼油厂加工的原油中所含的环烷酸、硫等腐蚀性杂质越来越多，造成设备及管道腐蚀现象越来越严重。在进行RBI（基于风险的检验）评估时，API581中给出的高温环烷酸腐蚀速率只与材质、温度、流速和环烷酸浓度有关。

现有技术中的高温环烷酸腐蚀试验装置主要有管流法和喷射法两种。管流法是在试验装置的试验段管子中的固定试样支架上放置试样，腐蚀性试验流体以一固定入射角和一定的流速(不超过30m/s)流过试样以测试试样的冲刷腐蚀速率。喷射法则是用喷射泵将腐蚀性流体以高达30～100m/s的速度意以固定角度喷射到试验的试验面上，以测试高速腐蚀性流体对试样的冲刷腐蚀速率。

以上两种试验目的是模拟腐蚀性介质在管道中以一定温度和速度流动时对管道的腐蚀，试验中可以对环烷酸浓度、温度和流速在一定范围内进行设定，但试验时的入射角不改变。

上述现有技术至少存在以下缺点：

管道都是由直管和弯头、三通和大小头等管件组成的，在直管管段流体流动方向平行与钢管的内表面(入射角为0°)，而对于不同规格的标准管件来说，其内壁不同部位的入射角是在0～90°范围内变化的，上述现有技术中，技术人员没有认识到入射角对高温环烷酸冲刷腐蚀行为的影响，因此进行试验模拟时不改变试样的入射角，因此试验结果仅适合对直管段的冲刷腐蚀行为进行模拟，而对入射角变化的弯头上不同部位的冲刷腐蚀行为规律尚未进行针对性的系统研究，严重影响高温环烷酸环境下对管道失效可能性的准确判断。

发明内容

本发明的目的是提供一种能模拟测量管道全部位冲刷腐蚀速率的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置，包括试样、试验介质喷嘴，所述试样和/或试验介质喷嘴设有角度调节装置，所述试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面的调节角度范围为0°～90°；

0°指所述试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面平行，90°指所述试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面垂直。

本发明的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的方法，应用上述的装置，通过该变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率，所述入射角的调节范围为0°～90°。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置及方法，由于试样和/或试验介质喷嘴设有角度调节装置，试验介质喷嘴的喷射方向与试样表面的调节角度范围为0°～90°，通过该变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率，该方法适用于管流法或喷射法进行管道全部位冲刷腐蚀试验。能模拟测量管道全部位冲刷腐蚀速率，使风险评估中关于管道高温环烷酸等腐蚀环境下失效可能性的确定方法更为科学合理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置的结构示意图。

图2a、图2b分别为90°和45°长半径弯头的入射角范围示意图；

图3a、图3b分别为90°和45°短半径弯头的入射角范围示意图；

图4为三通的入射角示意图；

图5为大小头的入射角范围示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的装置，其较佳的具体实施方式如图1所示：

包括试样1、试验介质喷嘴2，试样和/或试验介质喷嘴设有角度调节装置（图中未示出），试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面的调节角度范围为0°～90°；

0°指所述试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面平行，90°指所述试验介质喷嘴的喷射方向与所述试样表面垂直。

本发明的可变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率的方法，应用上述的装置，通过该变入射角模拟测量流体对管道冲刷腐蚀速率，所述入射角α的调节范围为0°～90°。

该方法适用于管流法或喷射法进行管道全部位冲刷腐蚀试验。所述试验介质为高温环烷酸，也适用于其它介质。

本发明能通过改变入射角模拟测量管道全部位环烷酸冲刷腐蚀速率，使风险评估中关于管道高温环烷酸腐蚀环境下失效可能性的确定方法更为科学合理。