一种高温高压多相流动态可视化环路腐蚀测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种高温高压多相流动态可视化环路腐蚀测试装置及方法，包括介质驱替单元、实验参数测量单元、可视化单元、腐蚀测试单元、进气阀、循环回路、驱动泵、1#端盖、2#端盖、排气阀、H₂S吸收装置；所述实验参数测量单元、腐蚀测试单元、1#端盖、2#端盖、排气阀、H₂S吸收装置安装在循环回路上，介质驱替单元通过驱动泵连接循环回路。本发明能真实模拟高温高压环境下的亚临界、超临界流体，能对剪切力进行测量，可定量分析多相流腐蚀介质对缓蚀剂膜、腐蚀产物膜的冲刷破坏作用，能在线完成管线腐蚀效果的测试并记录结果。

主权项

一种高温高压多相流动态可视化环路腐蚀测试装置，其特征在于，包括介质驱替单元、实验参数测量单元、可视化单元、腐蚀测试单元、进气阀、循环回路、驱动泵、1#端盖、2#端盖、排气阀、H₂S吸收装置；所述介质驱替单元由1#阀门、2#阀门、3#阀门、4#阀门、5#阀门、6#阀门、7#阀门、增压泵、1#高温高压釜体，气瓶组构成，所述1#高温高压釜体由1#高温高压釜盖、1#压力传感器、磁耦合搅拌器、1#温度传感器构成，所述气瓶组由H₂S储气瓶、CO₂储气瓶和N₂储气瓶构成；H₂S储气瓶连接1#阀门，CO₂储气瓶连接2#阀门，N₂储气瓶连接3#阀门，1#阀门、2#阀门、3#阀门后端并联到同一管线中，管线前方依次设置增压泵、4#阀门、5#阀门、1#高温高压釜体、7#阀门；1#高温高压釜体与7#阀门之间的管线设置一根支线，支线上设置6#阀门，4#阀门与5#阀门之间设置另一根支线，两根支线并联后与进气阀连接；所述循环回路为U型结构管道，管道从上到下依次设有驱动泵、腐蚀测试单元、可视化单元、实验参数测量单元，两头分别设有1#端盖和2#端盖，2#端盖与实验参数测量单元之间管道侧面设有排气阀、排气阀另一端连接H₂S吸收装置；循环回路通过安装于驱动泵和1#端盖之间管道侧面的进气阀和介质驱替单元连接；所述实验参数测量单元由气相剪切力传感器、液相剪切力传感器、电磁流量计、2#压力传感器构成，气相剪切力传感器置于循环回路管道一侧的顶部，液相剪切力传感器置于循环回路管道一侧的底部；所述可视化单元由2#高温高压釜体、2#高温高压釜盖、高倍电子显微镜、粒子追踪测速仪、2#温度传感器、蓝宝石可视窗口构成；所述腐蚀测试单元由电化学信号检测装置、腐蚀试片测试装置构成；所述腐蚀试片测试装置由1#管壁、1#弧形试片、2#弧形试片、3#弧形试片、4#弧形试片、1#试片夹具、2#试片夹具、1#试片夹具压盖、2#试片夹具压盖、沉头螺栓、垫片、1#O型密封圈、绝缘隔片、2#O型密封圈构成；1#弧形试片与绝缘隔片安装在1#试片夹具中部；2#弧形试片、3#弧形试片、4#弧形试片均匀安装在2#试片夹具上；1#试片夹具和2#试片夹具通过1#试片夹具压盖和2#试片夹具压盖固定在1#管壁上，并通过设置1#O型密封圈实现密封；1#试片夹具压盖和2#试片夹具压盖通过沉头螺栓连接到1#管壁上、在沉头螺栓上设置垫片防止损坏1#试片夹具压盖和2#试片夹具压盖；所述电化学信号检测装置由2#管壁、1#压盖、2#压盖、电感电阻探针、参比电极、工作电极、对电极、沉头螺栓、垫片、3#O型密封圈、4#O型密封圈构成；1#压盖中部安装有电感电阻探针，并设置3#O型密封圈实现密封；2#压盖中部从左到右并排安装参比电极、工作电极、对电极，并设置3#O型密封圈实现密封；1#压盖和2#压盖均通过沉头螺栓与2#管壁连接固定，并在沉头螺栓上设置垫片和4#O型密封圈；工作电极探针与3#弧形试片采用相同材质。