[发明专利]一种高温高压冲刷腐蚀速率分量的测试方法及装置

摘要

本发明提供一种高温高压冲刷腐蚀速率分量的测试方法及装置，其特征在于，利用多级管道泵和高温高压釜提供具有一定温度、压力及速度且可循环的腐蚀性固‑液两相流，并让固‑液两相流对测试弯头进行冲刷，同时结合电化学方法、失重法及阴极保护法测试冲刷腐蚀过程中总冲刷腐蚀速率及各冲蚀/腐蚀速率分量，根据总冲刷腐蚀速率与各冲蚀/腐蚀速率分量之间的关系，确定各冲蚀/腐蚀速率分量，为单独弄清腐蚀介质、流体流动特性、固相颗粒性质等关键因素对冲刷腐蚀的作用机理及石油管材料选择和优化设计提供技术依据。本发明适用于石油与天然气工程技术研究领域。

主权项

1.一种高温高压冲刷腐蚀速率分量的测试方法，其特征在于，所述的高温高压冲刷腐蚀速率分量的测试方法包括以下步骤：步骤一：确定了固‑液两相流冲刷腐蚀作用下总冲刷腐蚀速率与各冲蚀/腐蚀速率分量之间的关系：Wtt＝Wct+Wet                              (1)Wct＝Wcc+△Wfc+△Wsc                      (2)Wfc＝Wcc+△Wfc                            (3)Wet＝Wee+△Wse+△Wce                      (4)Wse＝Wee+△Wse                            (5)式中：Wtt为冲刷腐蚀的总失重率；Wct为总腐蚀失重率，Wcc为纯腐蚀失重率，Wfc为无固相流动的腐蚀失重率，△Wsc为固相增加的腐蚀失重率，△Wfc为冲刷增加的腐蚀失重率；Wet为总冲蚀失重率，Wee为纯冲蚀失重率，Wse为固‑液两相冲蚀失重率，△Wse为固相增加的冲蚀失重率，△Wce腐蚀增加的冲蚀失重率；步骤二：采用失重法，在固‑液两相流冲刷腐蚀条件下测得总失重率Wtt；步骤三：采用电化学方法，在固‑液两相流冲刷腐蚀条件下测得其腐蚀电流，从而计算得到总腐蚀失重率Wct；步骤四：采用失重法，在无固相静态腐蚀介质下测得纯腐蚀失重率Wcc；步骤五：采用失重法，在无固相冲刷腐蚀介质下测得无固相流动腐蚀失重率Wfc；步骤六：基于测得的无固相流动腐蚀失重率Wfc和纯腐蚀失重率Wcc，利用公式(3)可以计算得到冲刷增加的腐蚀失重率△Wfc；步骤七：基于测得的总腐蚀失重率Wct、纯腐蚀失重率Wcc、冲刷增加的腐蚀失重率△Wfc，利用公式(2)计算得到固相增加的腐蚀失重率△Wsc；步骤八：基于测得的总冲刷腐蚀失重率Wtt和总腐蚀失重率Wct，利用公式(1)计算得到总冲蚀失重率Wet；步骤九：采用电化学方法，测试无固相冲刷腐蚀介质的动电位极化曲线，确定工作电极(12)的腐蚀电位；步骤十：基于步骤九确定的腐蚀电位，采用失重法和阴极保护技术，在无固相冲刷腐蚀介质下测得的失重率代表纯冲蚀失重率Wee；步骤十一：采用电化学方法，测试固‑液两相冲刷腐蚀介质的动电位极化曲线，确定工作电极(12)的腐蚀电位；步骤十二：基于步骤十一确定的腐蚀电位，采用失重法和阴极保护技术，在固‑液两相冲刷腐蚀介质下测得的失重率代表固‑液两相冲蚀失重率Wse；步骤十三：基于测得的纯冲蚀失重率Wee和固‑液两相冲蚀失重率Wse，利用公式(5)计算得到固相增加的冲蚀失重率△Wse；步骤十四：基于测得的总冲蚀失重率Wet、纯冲蚀失重率Wee、固相增加的冲蚀失重率△Wes，利用公式(4)计算得到腐蚀增加的冲蚀失重率△Wce。