[发明专利]一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置

说明书

本发明公开了一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件、监控系统以及尾气废料处理系统；所述干气输送系统包括变频器、风机和干气输送管，所述湿气输送系统包括储液罐、输送泵、造雾喷头及湿气输送管，所述加砂系统包括加砂罐、加砂阀门，所述监控系统包括调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、液体压力表、液体流量计、湿温度监测仪、PH检测仪，所述尾气废料处理系统包括软管、废料处理池。本发明在气液固多相流条件下完成不同材料试片在特定流场(弯头、三通等)中的冲蚀、腐蚀综合实验，分析材料试片腐蚀磨损速率、表面形态在不同条件下的变化规律。

技术领域

本发明涉及一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置。

背景技术

在油气集输系统中，管道输送是最主要的运输方式。在天然气集输过程中，从气井中采出的天然气会携带地层水以及岩屑、砂砾等固体颗粒(统称杂质)，受限于井场分离器的分离效率，这些杂质并不能被完全分离。随高速气流在管内流动过程中，固体颗粒会对管道壁面造成冲蚀破坏；同时游离水会在管道低洼处或流场突变处积聚形成腐蚀环境，进而在腐蚀性介质如二氧化碳的作用下对管道造成腐蚀破坏。管道内冲蚀、腐蚀情况非常复杂，常常造成集输管件失效、腐蚀穿孔等危害，如井场分离器出入口弯头穿孔破裂、排砂管线变径段冲刷腐蚀失效、集输三通腐蚀穿孔等，对油气集输管道的安全运行形成极大的威胁。因此，集输管件的冲蚀、腐蚀破坏一直是国内外学者的研究重点，而现目前没有在不同管道部件(弯头、三通等)在气液固多相流条件下的冲蚀、腐蚀实验装置。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种气液固多相流冲蚀、腐蚀综合实验装置，包括干气输送系统、湿气输送系统、加砂系统、测试管件、监控系统以及尾气废料处理系统；

所述干气输送系统包括变频器、风机和干气输送管，所述湿气输送系统包括储液罐、输送泵、造雾喷头及湿气输送管，所述加砂系统包括加砂罐、加砂阀门，所述监控系统包括调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、液体压力表、液体流量计、湿温度监测仪、PH检测仪，所述尾气废料处理系统包括软管、废料处理池；

所述测试管件内壁上设有若干个试片槽，所述试片槽内设有钢材试片；

所述变频器与风机电连接，所述干气输送管与风机连通，所述调压器、稳流器、气体流量计、气体压力计、加砂阀门、湿温度监测仪依次设置在干气输送管上，所述干气输送管上设有通孔，所述通孔位于加砂阀门、湿温度监测仪之间，所述加砂罐与加砂阀门连接；

所述PH检测仪安装于储液罐中，所述储液罐上设有二氧化碳冲入管、液相冲入管，所述输送泵的输入口与储液罐连通，输出口与湿气输送管连通；所述造雾喷头连接在湿气输送管右端上，所述湿气输送管右端设置在通孔内，所述造雾喷头位于湿气输送管内；

所述测试管件一端与干气输送管连通，另一端与软管连通；所述软管设置在废料处理池内。

进一步的是，所述测试管件内间隔设置试片槽。

进一步的是，所述测试管件的横切面上以45度为间隔设置8个试片槽。

进一步的是，所述测试管件包括依次连接弯头段、竖直管段，所述弯头段与干气输送管连通，所述竖直管段与软管连通。

进一步的是，所述弯头段的外侧以10度为间隔设置8个试片槽，内侧以14度为间隔设置6个试片槽。

进一步的是，所述输送泵为耐腐蚀泵。

进一步的是，所述测试管件与干气输送管均为直径108mm、壁厚4mm的304不锈钢管；所述湿气输送管为直径14mm、壁厚2mm的亚大管。

进一步的是，所述储液罐为耐腐蚀塑料圆柱形液罐。